ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL (MECÁNICO)

MEJORA DE LAS LINEAS DE DESHUESADO DE UNA ENVASADORA DE ACEITUNAS

Autor: Sebastián Fernández Cano Director: José María Bustamante Gallardo

Madrid Mayo 2012

MEJORA DE LAS LINEAS ENVASADORA DE ACEITUNAS

DE

DESHUESADO

DE

UNA

Autor: Fernández Cano, Sebastián Director: Bustamante Gallardo, José María Entidad colaboradora: Universidad Pontificia Comillas (ICAI) Empresa colaboradora: HUTESA AGROALIMENTARIA SA

Resumen del proyecto El presente proyecto de trabajo tiene la finalidad de realizar todas las mejoras oportunas en las líneas de deshuesado de HUTESA AGROALIMENTARIA SA, una envasadora de aceitunas en Fuente de Piedra (Málaga). Esta empresa se dedica a la exportación íntegra. Sus productos van desde la recepción de las aceitunas procedentes de los campos andaluces hasta el envasado de la aceituna en distintas variedades y formatos. HUTESA AGROALIMENTARIA SA realiza inversiones alrededor del millón de euros anualmente para la mejora de sus líneas de producción, lo que muestra su capacidad de mejora año tras año. La antigüedad en la que se encuentran algunos elementos, sumado al avance de las tecnologías industriales del sector, hace posible la modernización o sustitución de algunos elementos en busca de una mayor rentabilidad.

Los desperfectos producidos anualmente se sitúan en torno a las 200T. Estos desperdicios poseen un margen de disminución de los mismos. El precio entre la aceituna bien deshuesada en torno a 0.70 €/Kg y mal deshuesada 0.11 €/Kg

hace que mejorar ligeramente estos porcentajes aumenten la rentabilidad del deshuesado para la empresa. Los puntos clave para las mejoras del proyecto son los siguientes: ·

Reducción de los desperfectos de aceitunas originados en la línea de deshuesado.

·

Mejora de la eficiencia energética de los elementos eléctricos del proceso.

·

Sustitución de elementos en mal estado físico.

Un buen rendimiento exige un buen dimensionamiento de los elementos, es por ello que se estudiará previamente de manera exhaustiva los componentes de la línea, enfocándolo desde el punto de vista energético. Cada vez más son las aplicaciones en busca de la mayor eficiencia energética, donde las líneas de deshuesado tienen una facturación anual de 5000€ El proyecto tiene como objetivo mejorar estos puntos, y proponer el diseño de las instalaciones que realicen estas mejoras. La gran variedad tecnológica industrial hace difícil la elección o rentabilidad de los elementos a instalar. Finalmente este proyecto se centra en las líneas de deshuesado, pero muchas de las mejoras que se proponen también son válidas para otras líneas de producción de la empresa.

IMPROVEMENT THE PRODUCTION PITTED LINES OF OLIVES PACKAGING

Author: Fernández Cano, Sebastián Director: Bustamante Gallardo, José María Collaborating organisation: Universidad Pontificia Comillas (ICAI) Collaborating company: HUTESA AGROALIMENTARIA SA

Summary of the Project The present work project has the finality to realize all the appropriates improvements in the pitted lines for HUTESA AGROALIMENTARIA SA, a olives packaging company, in Fuente de Piedra (Málaga). This company works entirely at exports selling. Their products begin at the reception of the olives from the Andalucian camps until the packaging of the olives in different forms and varieties. HUTESA AGROALIMENTARIA SA invests around one million euros annually to improving their product lines, showing their ability to improve year after year. The age in which some elements are coupled to the advance of industrial technology, makes possible the modernization or replacement of some elements in search of higher returns.

The damage produced annually is around 200T. These wastes have a decrease range thereof. The price between olives well pitted around 0.70€/Kg as badly pitted 0.11€/Kg makes that if it increase the improve a little, the benefits of the company could arise.

The principal points of the project are: ·

Reduce the damage caused in the pitted lines.

·

Improve the efficiency energy of elements of the process.

·

Replacement of items in badly conditions.

Good performance requires good design of the elements, is therefore to be studied previously comprehensively on the components of the lines, from an efficiency energy point. A lot of applications appear today so could be used at the pitted lines that cost annually 5000€. The project aims to improve these points, and propose the design of a facility performing these improvements. The variety of industrial technologies makes it to find a difficult choice or the renting of them. Finally, this project focuses on the lines of boning, but many of the proposed improvements are also valid for other lines of production of the company.

Introducción

Parte I MEMORIA

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Introducción

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Introducción

Capítulo 1 INTRODUCCIÓN Este proyecto de trabajo realizado para la empresa envasadora de aceitunas HUTESA AGROALIMENTARIA SA pretende realizar un estudio técnico-económico en una línea de deshuesado de aceitunas con la finalidad de mejorar el sistema productivo. Para ello se estudiará detenidamente la situación actual del proceso. Tras un análisis se procederá a la búsqueda de soluciones a los fallos detectados. Finalmente se estudiará la viabilidad de dichas propuestas.

1.1 LA EMPRESA La empresa HUTESA AGROALIMENTARIA, S.A. se dedica a la producción, envasado y exportación de aceitunas de mesa ofreciendo una amplia variedad en cuanto a formatos y variedades. Son capaces de ofrecer respuesta de los suministros, y en menos de una semana pueden colocar un camión en cualquier lugar de Europa. Calidad y servicio son grandes valores que representan, al igual que invierten en maquinaria de alta tecnología e innovadora que les permite un proceso de producción de máxima eficacia. Certificada internacionalmente con documentos ISO 9001-2008, BRC (Global Standard for Food Safety) o IFS, corroboran la calidad con la que se trabaja. Además, son especialistas en los procesos que van desde la recepción de la aceituna procedente de los campos andaluces hasta el envasado en distintos formatos. La empresa se sitúa en Ctra. Nacional 334, Km. 136, Fuente de Piedra (Málaga).

Figura 1. Situación geográfica empresa. Fuente GoogleMap

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Localizada en una zona centralizada de Andalucía cercana a las capitales de Málaga, Sevilla y Córdoba. Estas tres provincias suponen la elaboración del 76% a de aceitunas de mesa Hojiblanca del país. Además la situación geográfica le permite mejores comunicaciones con el campo y los olivos andaluces, y con empresas de todo tipo relacionadas al sector.

Figura 2 Vista aérea de la empresa. Fuente GoogleMap

Gozan de un marco inigualable con las mejores comunicaciones y un paisaje compuesto por una de las mayores reservas de flamencos rosas de toda Europa, de ahí se preocupación por el medio ambiente, realizando inversiones hasta la fecha de más de dos millones de euros. Por otro lado, tienen gran conciencia social, colaborando activamente con Bancos de Alimentos de Málaga, entre otras asociaciones. Cuenta con unas instalaciones de 100.000 m2. En la actualidad la planta tiene una producción que se determina por su capacidad de almacenamiento, tanto de materias primas como de productos acabados, y por el rendimiento máximo de las líneas de envasado, fijándose una producción anual aproximada de 8.000.000 de kilos envasados, de los que el 40% son de aceituna negra y el resto verdes en distintas variedades y relleno. Dispone actualmente de diferentes dependencias tales como: 

Nave almacén producto terminado.



Nave almacén cartones y envases vacíos.



Nave de proceso deshuesado, envasado y empaquetado.



Nave de recepción de aceitunas.



Taller y almacén de repuestos.



Sala de la calderas.



Nave de clasificado y oxidación.



Campo de fermentadores.



Oficinas. 6

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La industria cuenta además con un patio de maniobra y cinco balsas de evaporación de superficies variables. Ante la capacidad de mejora de la empresa se plantea realizar un estudio técnicoeconómico en uno de los puntos clave de producción, el deshuesado de la aceituna.

1.2 LA ACEITUNA DE MESA Se denomina aceituna de mesa al fruto de variedades determinadas del olivo cultivado, sano, cogido en el estado de madurez adecuado y de calidad tal que, sometido a las elaboraciones adecuadas, proporcione un producto listo para el consumo y de buena conservación. Aunque el empleo del olivo originariamente se empleaba para el uso de aceite, se tiene referencias de que en el siglo I, existía el consumo de aceitunas de mesa. Fueron los españoles colonizadores los primeros exportadores de esta materia prima, y hoy día España exporta el 48% de las aceitunas a nivel mundial. Para este apartado de catalogación de la aceituna el proyecto se apoyará en las normas específicas siguientes: 

Real decreto 1230 2001. Reglamento técnico-sanitaria para la elaboración, circulación y venta de las aceitunas de mesa.



CODEX STAN 66-1981. Norma elaborada por el Consejo Oleícola Internacional que prescribe requisitos mínimos en la aceituna de mesa.

Actualmente España, cuenta con muchísimas variedades de aceitunas, en función del tamaño, forma, tipo de hoja, propiedades, etc. Pero para el presente proyecto se trabajará exclusivamente con la variedad Hojiblanca. Es una aceituna de maduración tardía. Sus frutos tienen un contenido en aceite bajo, con una ligera coloración violeta a negro. El objetivo del proceso es que la aceituna cumpla con las siguientes condiciones: 

Sanas.



Limpias.



Exentas de olor y sabores anormales.



Con la madurez adecuada.



Exentas de defectos que puedan afectar su comestibilidad o adecuada conservación.

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

Exentas de materias extrañas; no se considerarán como tales los ingredientes autorizados.



Sin síntomas de alteración en curso o de fermentación anormal.



Calibradas (las enteras, deshuesadas, rellenas y mitades).



De una sola variedad en el mismo envase.



De color uniforme, salvo las aliñadas y de color cambiante.

A continuación se muestran las distintas clasificaciones de la aceitunas. Es importante saber identificar cuáles son los errores que se tratarán de reducir, o cuáles son las aceitunas buenas a recoger.

1.2.1 EN FUNCIÓN DE SU COLORACIÓN Tanto las propiedades como la coloración de las aceitunas varían según su recogida: 

Verdes. El fruto se recoge durante el ciclo de maduración, antes del envero y cuando su tenga un tamaño deseable. Estas aceitunas serán firmes, sanas, y no tendrán otras manchas distintas de las de su pigmentación natural.



Color cambiante. De color rosado, recogidas antes de su madurez.



Negras naturales. Obtenidas de frutos recogidos en plena madurez o poco antes de ella, pudiendo presentar, según zona de producción y época de la recogida, color negro rojizo, negro violáceo, violeta, negro verdoso o castaño oscuro.



Negras. Son las aceitunas obtenidas de frutos que no estando totalmente maduros, han sido oscurecidos mediante oxidación y han perdido el amargor mediante el tratamiento con lejía alcalina, debiendo ser envasadas en salmuera y preservadas mediante esterilización con calor, o mediante cualquier otro procedimiento autorizado que garantice su conservación.

1.2.2 EN FUNCIÓN DEL PRODUCTO FINAL 

Aceituna con hueso o entera. Aceituna tal cual viene procedente del olivo. Aquella que se prepara para su consumo pero no se deshuesa.



Aceituna deshuesada. Aceituna que pasa por el proceso de deshuesado para quitar el hueso. Se conservan prácticamente en su forma original.



Aceituna rellena. Son aceitunas deshuesadas, rellenadas con uno o más productos adecuados (pimiento, cebolla, almendras, apio, aceituna, cáscaras de naranja o limón, avellana, alcaparra, etc.) o rellenadas por el sistema de 8

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inyección con pastas preparadas para relleno (anchoa, atún, salmón, etc.) y el hueco cerrado con tapón. 

Aceitunas en rodajas. Son aceitunas deshuesadas o rellenas, cortadas en segmentos de espesor relativamente uniformes.



Aceitunas troceadas. Son pequeños trozos de aceitunas deshuesadas, de forma indeterminada y prácticamente libres, de unidades identificables de coronillas y trozos de rodajas, con o sin material de relleno.



Aceitunas rotas. Aceitunas que se han rasgado accidentalmente durante el proceso de deshuesado o rellenado. Ordinariamente contienen trozos de material de relleno.



Aceitunas colocadas. Son las aceitunas que van encajadas en envases rígidos transparentes que las contienen, de forma ordenada, guardando simetría o adoptando formas geométricas.



Aceitunas con pedúnculo. Aceitunas que conservan su pedúnculo (hueso).

Como se ve en las distintas variedades, no sólo el deshuesado es exclusivo de la aceituna deshuesada. Muchas de las variedades descritas requieren de un deshuesado previo. Posterior al deshuesado existen máquinas específicas para cada finalidad de producto.

1.2.3 EN FUNCIÓN DE LOS DEFECTOS 

Defectos de textura. Frutos anormalmente blandos o fibrosos, en comparación con la firmeza que caracteriza al tipo y elaboración considerado, así como frutos arrugados hasta el punto que su aspecto se modifique sustancialmente, salvo la presentación aceitunas arrugadas.



Defectos de la epidermis sin afectar a la pulpa. Manchas y daños superficiales que no penetren en el mesocarpio, así como coloración anormal del fruto. No se consideran como manchas, las de dimensiones inferiores a 9 mm2 siempre que no afecten a la apariencia del fruto.



Defectos de epidermis afectando a la pulpa. Manchas que penetran en el mesocarpio con una dimensión superior a 9 mm2 en la superficie, orificios, cavernas, deformidades que se presentan en el fruto como consecuencia de ataques de insectos, enfermedades criptogámicas, etc.



Pedúnculos. Adheridos a la aceituna y que midan más de 3 mm desde la parte más saliente de la aceituna.



Frutos rotos. Frutos que no están enteros. 9

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

Vacías. Frutos sin hueso que no llevan relleno.



Frutos con relleno incompleto o con defectos de relleno. Frutos sin hueso que no están completamente rellenos, excepto en el caso de las aceitunas rellenas con pastas preparadas para relleno.



Materias extrañas. Toda materia que resulte impropia de la elaboración, excluidas las sustancias cuya adición se permite en la legislación.



Huesos o fragmentos de huesos. Huesos o trozos que pesen al menos 5 mg, salvo para las aceitunas enteras.

Es muy importante saber identificar y evitar en la medida de lo posible estos fallos desde su recogida. A mayor control de los mismos mejor calidad de producción se obtendrá. A este tipo de aceituna se le conoce también como Aceituna de molino.

1.2.4 EN FUNCIÓN DE SU CATEGORÍA COMERCIAL 

Extra. Se considerarán comprendidas dentro de esta categoría las aceitunas de calidad superior que posean en grado máximo las características propias de su variedad y un grado de madurez adecuado. En esta categoría sólo podrán comercializarse las aceitunas enteras, partidas, seccionadas, deshuesadas y rellenas.



Primera. En esta categoría se incluyen las aceitunas de buena calidad, con un grado de madurez adecuado y que presenten las características de su variedad. Podrán presentar ligeros defectos de color, forma, epidermis o firmeza de la pulpa.



Segunda. Comprende las aceitunas de mesa que, no hayan podido clasificarse en las dos categorías anteriores.

El objetivo de todo proceso es cumplir con la máxima categoría, la categoría extra. Si se consigue dicha calidad, quiere decir que el trabajo realizado es óptimo. Se ajustará a las exigencias de la calidad extra en la medida de lo posible.

1.2.5 EN FUNCIÓN DE LOS DEFECTOS DE DESHUESADOS Los defectos característicos de la línea de deshuesado son los siguientes:

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

Aceitunas con huesos. Estas aceitunas poseen desperfectos conocidos como huesos o fragmentos de huesos.



Aceituna de molino: Estas aceitunas poseen desperfectos conocidos como defectos de textura generalmente. Entre los aspectos físicos más comunes destacan la rugosidad, malformación, despellejado, vacío o gran parte de la aceituna manchada. Los defectos no son producidos por los elementos de la producción, si no que son producidos por las propiedades en sí de la aceituna.



Aceituna rota: Estas aceitunas poseen desperfectos conocidos como frutos rotos.



Aceituna molestada: Aunque la aceituna conserva su forma original, se perciben malformaciones, manchas o arañazos. Las causas son contrarias a la aceituna de molino, es decir los fallos son producidos por los procesos y no por las propiedades en sí de las aceitunas.

Es importante distinguir cada uno de estos fallos en la línea de deshuesado ya que difícilmente se podrá corregir los fallos en la aceituna de molino, sin embargo si se podrá evitar los fallos de la aceituna molestada o rota.

1.2.6 EN FUNCIÓN DE SU DENOMINACIÓN Las especificaciones y datos de la aceituna Hojiblanca, que es la que se va a trabajar, se encuentran adjuntados en el Anexo I. Además de esta variedad, las más conocidas son la Manzanilla Sevillana, Gordal Sevillana y Manzanilla Cacereña entre otras. Todas esta variedades son aptas para el deshueso. Cada línea de deshueso y su rendimiento estará ajustada a la variedad de aceituna trabajada. A la vez que las distintas deshuesadoras están diseñadas para cada variedad de aceituna.

1.2.7 EN FUNCIÓN DE SU TAMAÑO El tamaño de la aceituna se tasa a través de una calibración. Los tamaños se clasifican en función del número de aceitunas que hay en un Kg. A mayor tamaño de la aceituna, menos hay en 1 Kg y menor es el índice de calibración. Los valores a trabajar para la aceituna Hojiblanca se estiman entre un índice de 160/180 hasta 420/440. Más allá de 420/440 se considera perdigón. Esta aceituna no tendrá el tamaño apropiado para el deshuesado.

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Figura 3 Las distintas calibraciones de la aceituna. Fuente Interoliva

1.3 OBJETIVOS El proyecto tiene como objetivo realizar todas las mejoras oportunas en la línea de deshuesado, que aporten beneficios al rendimiento de la producción. La mayoría de las mejoras que se pueden realizar en la línea de deshuesado son conocidas en el mercado soportadas por una base de software informáticos muy avanzados. El proyecto estará estructurado en las siguientes partes: Documentación

Análisis

Soluciones

Viabilidad

1. Documentación del proceso a mejorar. En la primera parte del proyecto se documentará todos los datos del proceso de la línea de deshuesado actual. El objetivo es recopilar toda la información detallada del proceso para poder así encontrar cualquier tipo de fallo, por mínimo que fuera. 

Elementos de la línea de deshuesado.



Características nominales de funcionamiento.



Mediciones estadísticas de errores en entrada y salida.

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

Estructura de trabajo diario.



Organización de la producción.

Son entre otras informaciones necesarias para poder contrastarlas con funcionamientos óptimos. Se debe conocer lo mejor posible el proceso para saber corregir los fallos que pudiera presentarse.

2. Análisis de los documentos Después de realizar toda la documentación necesaria para la detección de fallos, se procederá a un primer análisis de los datos. 

Se escogerá aquellas soluciones a los fallos detectados que pudieran resultar en un principio viables.



Se buscará nuevas opciones de mercado beneficiosas al proceso.



Por otro lado se descartará aquellas que en una primera instancia resulten inviables.

Todo con el objetivo de no estudiar elementos innecesarios que no aportará ninguna mejora al proyecto desde un primer momento.

3. Búsqueda de nuevas mejoras Tras la selección de posibles mejoras se procederá a la argumentación de las soluciones a desarrollar. Se tratará fundamentalmente dos puntos diferenciados en los posibles fallos.

Aumentar la capacidad de eliminar desechos en el proceso Otra parte se encargará de quitar todos los desperdicios posibles en la línea de producción mediante un rediseño en los puntos fallidos del proceso. Cualquier mejora de fugas, introducción de una máquina o elemento beneficioso será objeto de estudio para su implantación. El objetivo es aumentar la calidad del proceso.

Mejorar la eficiencia energética del proceso Los sistemas eléctricos actuales presentan un rendimiento poco eficientes.

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Motores, transmisiones, variadores de frecuencia, son elementos esenciales a tener controlados su gasto energético. El gasto eléctrico supone muchas veces un porcentaje mayor que la inversión inicial. En esta sección se estudiará los elementos óptimos de trabajo buscando una mayor eficiencia energética.

Mejorar elementos secundarios al proceso. Indirectamente a la línea de deshuesado están afectados otros elementos que pueden albergar mejoras. Dichas mejoras favorecerá a la línea de deshuesado, es por ello que todas las mejoras oportunas también serán valoradas.

4. Estudio técnico-económico de las soluciones En este apartado se realizará un estudio económico de las soluciones propuestas, ya que aunque a priori pueda suponer un mayor rendimiento en la producción, puede que las soluciones no resulten rentables para su instalación o su mayor rendimiento resulte poco apreciable en el proceso.

1.4 MOTIVACIÓN DEL PROYECTO La empresa se plantea realizar un estudio exhaustivo de unos de los puntos claves del proceso de envasado, la línea de deshuesado de aceitunas. Las cantidades de producción de la aceituna de mesa son muy elevadas y se sitúa en torno a los 8 millones de Kg anuales trabajados. Durante el proceso cabe distinguir que la aceituna en buenas condiciones se vende aproximadamente 0.70€/Kg frente a los desechos que van destinados a fábricas de aceite por 0.11€/Kg, por tanto mejorar la producción y aumentar las cantidades de aceituna de mesa en buen estado supondrá un fuerte beneficio económico para la empresa. En general la línea de deshuesado de aceitunas es un proceso abierto, es decir, que está expuesta a estudio de mejora por ello buscar los ideales de trabajo, hace que cualquier mínima mejora o corrección de fallos por muy insignificantes que sean serán beneficiosos para la consecución de objetivos.

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Por otro lado, a pesar de que las líneas de deshuesados tienen un buen funcionamiento, poseen poca base de estudio en cuanto a su eficiencia energética. Muchos estudios energéticos destacan que la eficiencia es un punto clave a desarrollar en las líneas de producción. Los consumos eléctricos de los elementos que componen la línea afectan de manera notoria el gasto que supone el deshuesado. Es por ello que mejorar la eficiencia de las líneas suponga un mayor rendimiento a la producción. Finalmente, buscar mejoras para un proceso a pie de línea de producción, supone un reto para todo ingeniero, la labor de diseño que tiene este proyecto, pone a prueba capacidad técnico-creativa de la persona.

1.5 PLAN DE TRABAJO Para la realización del proyecto se dispone de los servicios de todos los sectores de la empresa. Desde los empleados que trabajan día a día en la empresa hasta los proveedores asociados. La metodología de trabajo para realización del proyecto en las distintas partes del mismo es la siguiente:

1. Documentación del proceso a mejorar. Para la documentación del proceso nos basta con la observación y búsqueda de la información requerida en los documentos de la empresa o en la propia línea de deshuesado. Si es preciso siempre se podrá recurrir a los proveedores de la empresa para la obtención de información de los elementos de producción. La obtención de defectos se realizará una observación y análisis estadístico descriptivo sobre la línea de producción. En este apartado se utilizará aplicaciones ofimáticas para la esquematización de los resultados. Tras un análisis de toda la información seleccionada, se procederá a un análisis de la información obtenida.

2. Análisis de los documentos La justificación de corrección de errores se realizará por medio de una primera valoración de viabilidad de los errores comunes presentados.

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3. Diseño de las mejoras.

Búsqueda de mejoras

Diseño de las mejoras

Implantación en el proceso

La búsqueda de soluciones para los problemas seleccionados se realizará una exhaustiva investigación de mercado sobre las tecnologías propias del sector. Los mismos proveedores que nos pueden dar información en la primera parte, nos pueden ofrecer sus productos que puedan resultar beneficiosos al proceso. Para el desarrollo de nuevas mejoras se utilizará conocimientos adquiridos en la universidad que se puedan aplicar al proyecto. Las herramientas informáticas en el campo de la ingeniería son diversas, para el proyecto se utilizaran: 

Solid Edge, para el diseño de prototipo de máquinas.



Autocad, para la elaboración de planos.



Esaver, software de la compañía OMRON para la selección de variadores de frecuencia.



Sinasave, software de la compañía Siemens para la selección de motores eficientes.



SSP G7. Software para seleccionar el intercambiador de calor más idóneo según unos datos descritos.

Finalmente, una vez sabido los fallos y sus correcciones se estudiará la mejor manera de implantación de las mejoras en el proceso.

4. Estudio técnico-económico Se estudiará las soluciones propuestas en busca de la rentabilidad o no de las mejoras. Se utilizarán herramientas ofimáticas para los cálculos realizados.

1.6 ESTADO DEL ARTE Hasta el año 1970, el deshuesado de aceitunas se hacía manualmente.

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El progresivo encarecimiento de esta mano de obra creó la necesidad de mecanizar ambos procesos desarrollándose la mayor parte de la tecnología necesaria por empresas de Madrid y Sevilla. Las primeras máquinas deshuesadoras con una producción de 220 frutos por minuto, supuso en su día un importante avance implantándose rápidamente en España y en otros países por la reducción de costes de producción que supuso. En 1975 aparecen las primeras máquinas deshuesadoras del tipo continuo, cuyos modelos mejorados en la actualidad permiten producciones de hasta 2.500 aceitunas/minuto, equivalente a 350 Kg/h de fruto, incorporando variadores electrónicos de frecuencia, que permiten ajustar la velocidad de la máquina a las propias condiciones del fruto, mejorando la calidad del producto final deshuesado. En los últimos años se ha puesto en el mercado una nueva máquina deshuesadora para todo tipo de calibres, es decir, desde el tamaño 400 al 80, permitiendo deshuesar la misma máquina distintas variedades de aceitunas, así como una mayor especialización del producto. Se sabe que otras empresas del sector, actualmente trabajan con procesos más avanzados. Además de las máquinas bases del proceso del deshuesado disponen de enfriadores para congelar la aceituna y así mejorar su resistencia al deshuesado. Este sistema se utiliza principalmente a la aceituna Manzanilla Sevillana, ya que la aceituna Hojiblanca ofrece de por sí una resistencia buena para el deshuesado en condiciones ambientales.

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Documentación de la línea de deshuesado

Capítulo 2 DOCUMENTACIÓN DE LA LÍNEA DE DESHUESADO Conocida la empresa donde se realiza el proyecto y conocido el producto a mejorar, esta sección argumentará cómo es el trabajo del deshuesado de la aceituna. Es muy importante conocer todos los datos del proceso ya que tras un exhaustivo análisis se podrá cumplir con los objetivos. El siguiente esquema muestra los distintos puntos por donde pasa la aceituna desde que entra hasta que sale de la fábrica. El proceso de estudio es el deshuesado, pero también es importante conocer otros procesos previos y posteriores al mismo, ya que mejoras aplicables al deshuesado son también válidas para otros procesos.

Tabla 1 Esquema del proceso de envasado de aceitunas

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Documentación de la línea de deshuesado

2.1 PROCESOS PREVIOS AL DESHUESADO El proceso de envasado de aceitunas de mesa desde su recepción procedente de los campos pasa por las siguientes etapas:

2.1.1 RECEPCIÓN Las aceituna se recoge en su momento óptimo, normalmente sobre el mes de Octubre. Todo ello cuando se encuentra en las condiciones idóneas para ser aderezada, sin llegar a estar en su completa maduración y presentando una tonalidad verde claro, posteriormente se transporta a la planta. Las aceitunas son volcadas a una tolva y desde estas suben en cintas transportadoras a una máquina despalilladora para la eliminación de hojas, ramas y otros elementos que pudieran acompañar a la aceituna. Después pasa por distintas cintas transportadoras que las llevan a la lavadora, pesadora, perdigonera para posteriormente realizar un preclasificado. La planta cuenta con dos líneas de recepción.

Figura 4 Recepción de aceitunas. Fuente HUTESA

2.1.2 COCIDO Una vez recolectados, se tratan con una solución diluida de hidróxido sódico NaOH (lejía o sosa cáustica), operación principal del proceso de aderezo, siendo su principal objetivo eliminar el amargor característico del fruto base. Este tratamiento se realiza hasta que la lejía penetra en la pulpa aproximadamente dos tercios o tres cuartos de la distancia al hueso; si la penetración es insuficiente, las 20

Documentación de la línea de deshuesado

aceitunas resultan amargas y fermentan mal, quedando una zona próxima al hueso que tiende a coger a un color violeta y la piel adquiere un color pardo, arrastrando pulpa en el momento del deshuesado de la aceituna. Por el contrario, si la penetración es excesiva, resulta difícil obtener unas buenas características químicas para su conservación a largo plazo, su textura será deficiente y durante el proceso de deshuesado se produce un elevado porcentaje de aceitunas rotas.

2.1.3 RECOCIDO Al finalizar el cocido, la lejía es retirada y enviada a las balsas de evaporación de la empresa. Posteriormente se cubren las aceitunas con agua, operación denominada recocido o lavado. El principal objetivo de este proceso es la eliminación de la mayor cantidad posible de sosa que cubre a las aceitunas y de la que penetró en la pulpa. No obstante, el lavado no debe ser excesivo para evitar la pérdida de aquellos compuestos hidrosolubles que son necesarios para la fermentación. Una vez finalizado el proceso de recocido de la aceituna es preciso acondicionar los tanques de cocido para el transporte de la aceituna hasta los tanques de fermentación. El agua de recocido es retirada, la aceituna es sumergida en salmuera para evitar el contacto de ésta con el aire, de producirse este contacto se provocaría la oxidación y lógico deterioro del fruto.

2.1.4 FERMENTACIÓN El proceso de fermentación suele tener una duración de entre 2 meses y un año, todo depende de las características del fruto y de si el proceso se acelera aplicando calor, y con él un sabor y textura característicos que indicarán que ya está lista para su envasado. Durante los meses en los que dura el proceso de fermentación, y a pesar de realizarse el proceso en depósitos enterrados, el agua presente en la salmuera se va evaporando por la acción del sol, lo que provoca que la concentración de la salmuera aumente. Para evitar un aumento de la concentración de la salmuera que podría dar fallos en la producción, se realiza un proceso denominado Requerido consistente en la adición de salmuera en las condiciones adecuadas para mantener la mezcla en los parámetros establecidos de proceso. La empresa cuenta aproximadamente con 600 fermentadores de 8.000 litros cada uno. Si bien, son utilizados tanto para la fermentación, como para la clasificación como para la previa oxidación de aceituna negra. 21

Documentación de la línea de deshuesado

Figura 5 Campo de fermentadores. Fuente HUTESA

2.1.5 CLASIFICADO Una vez terminada la fermentación se procede a la clasificación de los frutos. Con este proceso se pretende separar las aceitunas por tamaño y facilitar tanto el envasado como el deshuesado. Esta operación se realiza fuera de salmuera, por lo que la operación debe llevarse a cabo en el menor tiempo posible para lograr un producto de calidad uniforme y con niveles de acidez y sal homogéneas y suficientemente elevadas para garantizar su conservación. La clasificación del producto se realiza en varias fases, empleando metodología electrónica y manual, en la que se eliminan aquellas aceitunas que no pasan los estándares de calidad, escogiendo y separando las defectuosas. Por otro lado si se desea aceituna negra, para tal finalidad se procede a la fase de oxidación de la aceituna, este proceso dura 2 o 3 días, para darle un color negro característico. Claramente este paso es innecesario para las aceitunas verdes. Finalmente la aceituna puede tomar dos vías distintas. O pasan a la línea de envasado si se desean enteras, o pasan a la línea de deshuesado o relleno.

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Documentación de la línea de deshuesado

Figura 6 Planta de clasificado. Fuente HUTESA

2.2 DATOS Y DESCRIPCIÓN DE LA LÍNEA DE DESHUESADO En la actualidad, la empresa dispone de tres líneas de producción dedicadas a tal fin. Cada línea de producción dispone de 5 máquinas de deshuesado, de las cuales dos líneas se dedican exclusivamente al deshuesado, y una línea al deshuesado-rellenado. Para este proyecto solo se estudiará las líneas de deshuesados, no las de rellenado, ya que dicho proceso aunque es parecido, tiene diferencias de funcionamiento y rendimientos de la línea. Cada línea tiene dos trabajadores o tres si la mesa de inspección se encuentra saturada de desperfectos, dedicados exclusivamente a la selección de aceitunas rotas, huesos, de molino o molestadas. Para desecharlas de la cadena de proceso y mejorar la calidad final del producto. Además existe una persona encargada en la supervisión de las tres líneas y el llenado de las tolvas de recepción, y otra encargada en el manejo de un pequeño montacargas que tasa, requiere, clasifica y distribuye las bombonas al lugar especificado. Los pasos que sigue la aceituna durante el proceso son los siguientes: 

La aceituna llega procedente del clasificado a grandes depósitos para ser suministrados a la tolva de recepción.



Posteriormente llega a una gran tolva, una cinta con cestos verticales, recogen constantemente una cantidad de aceituna determinada, controlando así el caudal de aceituna a trabajar.

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Documentación de la línea de deshuesado



Luego pasan a otras cintas transportadoras, que irán repartiendo las aceitunas a cada uno de los cinco compartimentos de las deshuesadoras.



Se produce el proceso de selección y deshuesado, y se expulsan los huesos del proceso.



Las aceitunas deshuesadas pasa por dos cintas transportadoras.



Llegan al densímetro para filtrar desperfectos.



Pasan a una mesa de inspección o tapiz, donde dos o tres empleados seleccionarán la aceituna no válida.



Finalmente hasta acabar en bombonas para llevarlas a otra línea de proceso. Depósitos distribuidores

Tolva de recepción

Cinta transportadora vertical Cinta transportadora horizontal

Deshuesadoras

Cinta transportadora horizontal 2 Cinta transportadora vertical 2

Densímetro

Mesa de inspección

Bombona

24

Documentación de la línea de deshuesado

Por otro lado, existen otros elementos secundarios que afectarán al proceso como el depósito de huesos o la organización final de almacenamiento de las bombonas. En estos dos puntos son factibles de una mejora de los elementos. Si durante el proceso se aprecia un incremento en los desperfectos considerables, es señal de que el proceso no funciona correctamente. Generalmente, este tipo de fallos suele achacarse a la deshuesadora, punto crítico del proceso. La aceituna deshuesada se almacena en bombonas. Debe haber una correcta organización en cuanto a su almacenamiento, ya que se hacen desplazamientos individualizados. Estas bombonas pasarán a otros procesos en lotes, por lo que un incorrecto almacenamiento supondrá una saturación del proceso. Por último existe un sistema de alcantarillado para aguas del proceso y otras para llevar desechos de molino al depósito exterior.

2.2.1 DEPÓSITOS DE DISTRIBUCIÓN 

Tienen una capacidad de 8 m3.



Posee una entrada superior de aceituna y salmuera madre procedente de los fermentadores o del clasificado.



Posee tres salidas; o Salida salmuera madre exclusivamente, para vaciar los depósitos de salmuera sobrante con caudal máximo 5 l/s. Si es necesario su uso, la salmuera saldrá por un alcantarillado próximo que acabarán en las balsas de evaporación. o Salida de aceituna y salmuera para llenar la tolva de recepción de caudal 6 l/s. o Salida a depósitos fermentadores. Para enviar salmuera sobrante a los depósitos fermentadores del patio, o de los depósitos de oxidación de la aceituna.



Consta de una bomba INOXPA EFI-2222 para enviar la salmuera a los fermentadores del patio.

25

Documentación de la línea de deshuesado

Figura 7 Bomba centrífuga. Fuente INOXPA

Caudal Max

H dif. max

65 m3/h

65 PSI

Presión asp max

2 bar

Potencia

RPM

2.2 KW

2900

Tabla 2 Especificaciones técnicas bomba centrífuga depósitos distribución

Figura 8 Depósito de distribución. Fuente HUTESA

2.2.2 TOLVA DE RECEPCIÓN 

Las aceitunas junto con salmuera madre llegan de los depósitos de las tolvas de recepción. 26

Documentación de la línea de deshuesado



Está realizada de acero inoxidable como la mayoría de elementos del proceso.



Tiene una capacidad de 1.5 m3.



Dispone de un sistema de tubería de salida de salmuera en la parte inferior que lleva el líquido al depósito de partida. Se realiza a través de una bomba centrífuga es Estampinox EFI-2107 (Inoxpa).

Caudal Max

H dif. max

65 m3/h

65 PSI

Presión asp max

2 bar

Potencia

RPM

0.75 KW

2900

Tabla 3 Especificaciones técnicas bomba centrífuga de la tolva de recepción

Figura 9 Tolva de recepción. Fuente HUTESA

2.2.3 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL 

Los cangilones recogen 1 Kg de media de la tolva de recepción.



El sistema de recogida de aceitunas es por carga de inmersión.



Esta cinta tiene la capacidad de depositar 20 Kg/min a la siguiente cinta transportadora.



La tolva de recepción y esta cinta transportadora están unidas en una única máquina.



Cuando la cinta transportadora siguiente está saturada, está cinta se parará; por lo que se producen arranques y paradas constantemente.



Para regulación de su movimiento consta de un pequeño motor-reductor eléctrico de la empresa CIDEPA, modelo MRH-71/110 B 3B5.

27

Documentación de la línea de deshuesado

Figura 10 Motor reductor MRH. Fuente CIDEPA

Potencia

RPM salida

Rendimiento

160

0.96

Par

entrada

0.75 KW

fs

Nominal

6.52 Kpm

0.9

Tabla 4 Especificaciones motor-reductor cinta transportadora vertical



El motor de este reductor es el modelo TRB80A2: Potencia

Ƞ

Peso

Cfreno

71%

13 Kg

18 Nm

entrada

0.75 KW

Figura 11 Cinta transportadora vertical. Fuente HUTESA

2.2.4 CINTA TRANSPORTADORA HORIZONTAL 

Tras la recepción de aceituna de la cinta transportadora anterior, su finalidad es llevar la aceituna a cada compartimento de las deshuesadoras.



La cinta realiza un movimiento de ciclo. En un sentido irá repartiendo la aceituna a cada deshuesadora, luego el sobrante volverá a circular por el sentido 28

Documentación de la línea de deshuesado

contrario hasta volver al inicio. Por ello se dispone de dos motores-reductores eléctricos de la empresa CIDEPA, modelo MRH 80 -80 B3 B5

Potencia

RPM salida

Rendimiento

80

0.96

Par

entrada

0.75 KW

fs

Nominal

8.46 Kpm

1.8

Tabla 5 Especificaciones motor-reductor cinta transportadora horizontal



El motor de este reductor es el modelo TRB80A2: Potencia

Ƞ

Peso

Cfreno

71%

13 Kg

18 Nm

entrada

0.75 KW

Figura 12 Cinta transportadora horizontal. Fuente HUTESA

2.2.4.1 Pala selector de aceitunas 

La pala está impulsada por una válvula de aire comprimido. Tiene la función de arrastrar la aceituna con una pala al conducto por donde caerá la aceituna hasta la tolva de la deshuesadora.



Está programado para abrirse y que recoja aceituna automáticamente y se cierre para dejar pasar el resto de aceitunas por la cinta transportadora.



Un sensor en la deshuesadora demandará la falta o el sobrante de aceitunas en la tolva de la deshuesadora.

29

Documentación de la línea de deshuesado

2.2.5 MÁQUINAS DESHUESADORAS La deshuesadora de aceitunas está formada por los siguientes elementos:

2.2.5.1 Receptor de aceitunas 

La aceituna cae un una gran tolva ayudada desde un conducto para favorecer la introducción de la aceituna a la guía.



En el fondo hay un disco rotatorio dentado que selecciona una a una la aceituna. Dependiendo del calibre de la aceituna escogeremos entre los distintos platos disponibles.

2.2.5.2 Guía de aceitunas 

En la parte inferior una pequeña guía pestañada y con cadena lleva la aceituna una a una.



Por encima unos cepillos orientan la aceituna en la dirección deseada para ser deshuesada. Tiene como objetivo principal orientar las aceitunas para que sean deshuesadas en la dirección correcta.



La distancia entre aceituna/cepillo debe ser mayor para aceitunas más grandes y menor para aceitunas pequeñas.

Figura 13 Guía de aceitunas. Fuente HUTESA

2.2.5.3 Tambor de deshuesado 

El tambor con 12 ejes gira a 1500 rpm.



Un punzón atraviesa la aceituna longitudinalmente separando el hueso de la carne, todo ello sincronizado una a una. Por otro lado una boquilla se encarga de realizar el hueco y separar el hueso por una parte de la máquina. 30

Documentación de la línea de deshuesado



Una vez deshuesado por un compartimento irán las aceitunas bien deshuesadas.



Los huesos se expulsan del proceso a un sistema alcantarillado. Estos desperfectos son enviados a un depósito de desperdicios mediante una bomba de vacío, para vender el producto con la finalidad de hacer aceite.



Dispone de los elementos auxiliares de seguridad como protección del tambor o parada de emergencia.



El eje principal móvil gira a través de otro eje fijo. El constante trabajo de las deshuesadora hace fundamental su lubricación para el cuidado de las máquinas.



Para cuidar el estado de la aceituna las deshuesadoras están provistas de un pequeño caudal de agua descalcificada.



Distintas elementos de la deshuesadora tiene una vida corta debido a su elevado uso de funcionamiento, por ello es preciso cambiarlo con excesiva frecuencia. Entre los elementos comúnes citados se encuentran: o Camas o gomas de sujección de la aceituna. Tienen una vida de 4 horas de utilidad. Después de esas 4 horas de trabajo se sustiyen todas las camas de la deshuesadora, independientemente de su estado. Para las dos líneas se utilizan aquellas de 8.5mm de diámetro.El fabricante influye en el rendimiento de la cama. Así como su vida útil. o Punzones para deshuesar. Los punzones tiene forma de cruz que atraviesan la aceituna para el deshuesado. Un punzón dura entre 3 y 7 días aproximadamente. Cada línea de deshuesado tiene su propio modelo de punzón. o Boquilla para el desprendimiento de hueso. De forma cilíndrica vacía la aceituna y guía el hueso para ser expulsado. Tiene una vida útilentre 2 y 3 días. o Resortes en boquillas. Las boquillas están amortiguadas por resortes que impiden el contacto seco con el hueso de aceituna. Tiene una vida útil de 3 a 5 días.

31

Documentación de la línea de deshuesado

Figura 14 Tambor de deshuesado. Fuente HUTESA

Figura 15 Elementos deshuesadora. Fuente HUTESA

2.2.5.4 Datos técnicos Las líneas de deshuesado poseen distintas máquinas de deshuesado, en función de las antigüedad de las mismas. Los siguientes modelos son: Deshuesadoras SADRYM

Figura 16 Línea deshuesado SADRYM. Fuente HUTESA



Fecha de las máquinas: 1986. 32

Documentación de la línea de deshuesado



Rendimiento de producción: 90% - 93%



Porcentaje de fallos: 5%-10%



Calibre de aceitunas y producción teóricos: o 150/160 697 Kg/h o 160/180 637 Kg/h o 180/200 568 Kg/h o 200/220 514 Kg/h o 240/260 432 Kg/h o 280/300 372 Kg/h o o o o

300/320 340/360 380/400 400/420

348 Kg/h 308 Kg/h 277 Kg/h 264 Kg/h



Número de ejes: 12



Motor-reductor 1 CV, Potencia 220/380V 100rpm de salida.



Peso: 340 Kg



Caudal Agua: 1500 l/h



Sondas dosificadoras en las tolvas de la máquina.

Deshuesadoras OFM

Figura 17 Línea deshuesado OFM. Fuente HUTESA



Fecha de las máquinas: 1992.



Rendimiento de producción: 90% -95%



Porcentaje de fallos: 5%-10%



Calibre de aceitunas y producción teóricos: o 160/180 700 Kg/h

33

Documentación de la línea de deshuesado

o o o o o o o o o

180/200 200/220 240/260 280/300 300/320 340/360 380/400 400/420 440/450

650 Kg/h 575 Kg/h 530 Kg/h 510 Kg/h 475 Kg/h 425 Kg/h 380 Kg/h 325 Kg/h 290 Kg/h



Número de ejes: 12



Motor-reductor 1 CV, Potencia 220/380V 100rpm de salida.



Peso: 350 Kg



Caudal Agua: 300 l/h



Sondas dosificadoras en las tolvas de la máquina.

2.2.6 CINTA TRANSPORTADORA HORIZONTAL SEGUNDA 

Esta cinta recoge la aceituna que sale de cada deshuesadora. Comienza desde la primera máquina hasta la última y es conectada con la cinta vertical para llevarla al densímetro.



Transcurre por la parte inferior de la otra cinta transportadora horizontal.



Para su movimiento consta de un pequeño motor-reductor eléctrico de la empresa CIDEPA, modelo MRH 80-50 B3B5. Potencia

RPM salida

Rendimiento

50

0.96

Par Nominal

entrada

0.75 KW

fs

13.80 Kpm

1.5

Tabla 6 Especificaciones motor-reductor cinta transportadora horizontal 2



El motor de este reductor es el modelo TRB80A2:

Potencia

Ƞ

Peso

entrada

34

Cfreno

Documentación de la línea de deshuesado

0.75 KW

71%

18 Nm

13 Kg

2.2.7 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL SEGUNDA 

Esta cinta transportadora tiene la finalidad de subir la aceituna al densímetro desde la salida de la otra cinta vertical.



Para evitar la caída de la aceituna la banda transportadora está provista de unas pestañas.



Para su movimiento consta de un pequeño motor-reductor eléctrico de la empresa CIDEPA, modelo MRH 80-50 B3B5.

Potencia

RPM salida

Rendimiento

160

0.96

Par

entrada

0.75 KW

Fs

Nominal

13.80 Kpm

1.5

Tabla 7 Especificaciones motor-reductor cinta transportadora vertical 2



El motor de este reductor es el modelo TRB80A2: Potencia

Ƞ

Peso

Cfreno

71%

13 Kg

18 Nm

entrada

0.75 KW

Figura 18 Cintas transportadoras vertical 2. Fuente HUTESA

35

Documentación de la línea de deshuesado

2.2.8 DENSÍMETRO Este dispositivo tiene la utilidad de seleccionar la aceituna en buen estado. Para ello se cumple una serie de condiciones: 

La aceituna llega a una bañera con un nivel óptimo de salinidad, en torno al 10%, lo que hace que a la aceituna buena flote, y desperdicios y huesos caigan al fondo del tanque. Para cada tipo de aceituna y calibre está totalmente controlado las cantidades exigidas.



El agua está en continuo reciclaje para crear una corriente y permita a la aceituna circular.



Por un lado, el agua se expulsa a través de una tubería y se filtra para quitar impurezas solidas.



Luego se vuelve a dirigir al densímetro mediante una bomba. El retorno del agua supone una corriente que permite el movimiento. El modelo de la bomba centrífuga es Estampinox EFI-2107 (Inoxpa).



Dispone de otra salida para los desperfectos recogidos y para vaciar el depósito del densímetro.



Para el llenado del densímetro se dispone de una tubería de abastecimiento de 70 mm de diámetro procedente de las aguas de salmuera de los fermentadores. Caudal Max

H dif. max

65 m3/h

65 PSI

Presión asp max

2 bar

Potencia

RPM

0.75 KW

2900

Figura 19 Densímetro. Fuente HUTESA

36

Documentación de la línea de deshuesado

2.2.9 MESA DE INSPECCIÓN O TAMIZ 

Las aceitunas llegan del densímetro a la mesa inspección



Una banda transportadora de 3m y velocidad aparentemente lenta lleva la aceituna hasta la bombona.



Dos o tres empleados supervisarán los desperfectos finales que hay en el producto, de ahí la velocidad lenta de las aceitunas.



Debe tener una correcta iluminación, ya que las exigencias visuales del personal son extremadamente elevadas. Horas prolongadas ocasiona situaciones de fatiga.



Para su movimiento consta de un pequeño motor-reductor eléctrico de la empresa CIDEPA, modelo MRH90 -25 B3B5. Potencia

RPM salida

Rendimiento

25

0.96

Par Nominal

entrada

0.75 KW

Fs

28.44 Kpm

Tabla 8 Especificaciones motor-reductor mesa de inspección



El motor de este reductor es el modelo TRB80A2: Potencia

Ƞ

Peso

Cfreno

71%

13 Kg

18 Nm

entrada

0.75 KW

Figura 20 Mesa de inspección. Fuente HUTESA

37

1.2

Documentación de la línea de deshuesado

2.2.10 REJILLA-ESCURRIDORA Al final de la mesa de inspección se encuentra conectada una pequeña rejilla de varillas de 5cm de diámetro, orientada a la bombona. La aceituna va suficientemente dirigida a la bombona y una función escurrido con capacidad de mejora. Esta rejilla es de fácil desmontaje, ya que a la hora de producir aceitunas de rodajas es necesario su desmontaje para incluir la rodajadora en el proceso.

2.2.11 BOMBONA 

Contenedor donde se guarda el producto ya deshuesado o rellenado.



Es de fácil manejo, ya que un pequeño montacargas se dedicará a llevarlo al lugar seleccionado.



Tiene una capacidad aproximada de 180 Kg de aceituna. Pero generalmente es cargada con un peso de 156Kg de aceitunas.



Cuando la bombona esté completa se llena de aguas salmuera madre, es decir se realiza la operación de requerido. Todo perfectamente controlado para que los niveles finales de NaCl sea en torno al 5%-7%. Ello dependerá del producto final deseado.



Se cierra en tapas totalmente herméticas aptas para su conservación, todo ello en el menor tiempo posible para mejorar la conservación de la aceituna.



La finalidad de estas bombonas son dos: o Destinada a ventas de comerciantes directamente en bombonas. o O se voltean en otras tolvas se otros procesos, para el envasado de las aceitunas.

2.2.12 ELEMENTOS SECUNDARIOS DEL PROCESO Estos son los elementos que afectan indirectamente al deshuesado de la aceituna:

2.2.12.1 Depósito de huesos 

Se encuentra en el exterior de la fábrica, sobre una cimentación irregular de hormigón



Los huesos de las máquinas son llevados por un sistema de alcantarillado al depósito.

38

Documentación de la línea de deshuesado



Por otro lado los desperdicios son guardados en bombonas para su posterior carga en el camión.



Una bomba de vacío circula estos desperfectos desde el nivel de alcantarillado hasta una altura de 15m.



Un camión recoge semanalmente 15000 Kg de huesos y desperfectos de molino sobrante de las líneas de deshuesado.



El camión en sin ninguna carga tiene un peso aproximado de 14000Kg



El depósito tiene la capacidad de recoger 20000 Kg de desperfectos. Este peso se recoge durante dos veces semanalmente.



Las vigas de la estructura son de hierro y con distintos tipos de perfiles.



El agua procedente de las deshuesadoras son escurridas en la base del depósito para ser separadas de los huesos.

2.2.12.2 Zona de colocación de bombonas Después de ser colocada la aceituna en las bombonas, primero se pesa la cantidad de aceituna producida en la bombona, luego se realiza la operación de requerido finalmente se colocan en dos zonas distintas. 

En el exterior de la fábrica se colocan las bombonas al sol, para que el calor natural mantengan una mejor conservación. Tampoco ha de ser excesivo, como el calor producido en los meses de verano.



En el interior de la fábrica, cercana a las líneas de deshuesado. Para disponer de las bombonas y llevarlas a otros procesos de envasado.

2.3 ESTRUCTURA DE TRABAJO DIARIO Una vez conocido todos los elementos del proceso, en este apartado se representará mediante un breve cronograma los pasos y tiempos de trabajos rutinarios. Previamente el proceso el mecánico de la línea debe certificar el correcto funcionamiento, así como un informe de errores y solución de los mismos lo antes posible.

39

Documentación de la línea de deshuesado

07:50

07:50

08:00

13:00

14:00

18:00

18:00

•Revisión del plan de trabajo diario, junto con fichas de producción, proporcionado por la oficina de producción .

•Planificación de los empleados de inspección, supervisión y del transporte de bombonas.

•Puesta en marcha de la línea

•Parada de descanso de los trabajadores de inspección. Comprobación de los sistemas mecánicos por parte de los trabajadores de supervisión

•Reanudación del proceso de deshuesado

•Parada de la línea de deshuesado

•Limpieza de las máquinas y superficies de la línea eliminando el máximo número de desechos posibles. El supervisor recibe el plan de trabajo para el día siguiente .

Tabla 9 Esquema de trabajo diario

El plan de trabajo mostrado no es estricto. Simplemente es una orientación de procedimiento de trabajo. Todos los días se presentan reajustes en los tiempos debido factores ajenos a la línea de deshuesado, imposibles de evitar. Un encargado de calidad, recogerá una muestra por cada ciclo de producción para analizar si la cantidad de fallos es admisible respecto al producto final deseado.

40

Documentación de la línea de deshuesado

2.4 CONSUMO ELÉCTRICO 2.4.1 CONSUMO ELÉCTRICO EN LA LÍNEA DE DESHUESADO El consumo eléctrico de la instalación es el siguiente: Elementos principales: Aquellos que están en constante funcionamiento de cada línea, durante 8 horas diarias de trabajo son: Elemento

Unidades

Potencia Ud.

Potencia Total

(W)

(W)

Bomba EFI

1

750

750

Motor-reductor

6

750

4500

Bombillas fluorescentes

5

58

290

Deshuesadoras

5

750

3750

TOTAL

17

-

9290

Tabla 10 Potencia elementos principales

Elementos secundarios: Aquellos que están en puntualmente tiene uso. Elemento

Unidades

Potencia Total(W)

Bomba tolva de recepción

1

750

Bomba depósito huesos

1

4000

Bombilla fluorescente

8

464

TOTAL

9

5214

Tabla 11 Potencia elementos secundarios

2.4.2 CONSUMO ELÉCTRICO DE LA NAVE INDUSTRIAL Las necesidades energéticas que la empresa demanda para su funcionamiento son suplidas mediante energía eléctrica, principalmente, aunque también se demanda combustible, gas-oíl, para la producción de vapor en calderas. Consumo de electricidad

41

Documentación de la línea de deshuesado



Anual: 1078018 KWh



Mensual: 89834.83 KWh



Diario: 2953.47 KWh



Coste eléctrico mensual: 10780 €/mes



Coste medio KWh: 0.119 €

2.4.2.1 Consumo y costes actuales. Mes

Consumo Mes (KWh)

Coste electricidad (€/mes)

Enero

81772

9657.86

Febrero

69482

8395.26

Marzo

97962

11729.83

Abril

79248

9998.97

Mayo

96394

10948.59

Junio

92427

10832.85

Julio

98875

12010.73

Agosto

60973

7622.04

Septiembre

95798

11676.78

Octubre

100205

11999.72

Noviembre

103802

12167.32

Diciembre

101080

11908.95

TOTAL

1078018

12º8498.90

Tabla 12 Consumos mensuales de la fábrica

42

Documentación de la línea de deshuesado

3500 3000 2500 2000

Consumo Diario Fábrica (KWh)

1500

Consumo Diario Deshuesadoras (KWh)

1000 500 0 Comparación Electricidad diaria total respecto a las deshuesadoras

Tabla 13 Comparación consumo fábrica/líneas deshuesados

Las líneas de deshuesado suponen 4% de la energía eléctrica consumida diaria de la fábrica. Lo que supone un gasto aproximado de 5000€ anuales en las dos líneas de deshuesado.

2.5 DATOS MUESTRALES DEL PROCESO El siguiente apartado muestra los datos reales obtenidos con un pequeño estudio estadístico en la deshuesadora. Cabe destacar que influyen muchas variables para saber el rendimiento total de las líneas de deshuesado. Es por ello que el calibre de la aceituna, las condiciones climáticas, el deshuesado en una línea u otra, la calidad de la aceituna con la que se recibe, el estado, lubricación de los elementos de las máquinas son factores que influyen en unos resultados finales con la mayor exactitud posible. Las condiciones de las muestras reunieron los siguientes requisitos: 

Las muestras se tomaron cuando las dos líneas estaban trabajando con la misma aceituna.



Se realizaron una toma de 3 muestras.



Cada muestra estaba compuesta entre 200 y 300 aceitunas.

43

Documentación de la línea de deshuesado



Se catalogó entre aceptables, aceitunas con problemas de clasificado, con problemas de molino y problemas de rotura.

2.5.1 ESTUDIO ESTADÍSTICO EN LA LÍNEA DE DESHUESADORAS OFM

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Tipo Verdes

Calibre 240/260

Temp. Amb. 5º

Buenas 89% 84% 82% 83% 83% 85% 87%

Molino 7% 8% 7% 5% 4% 7% 4%

Mal clasificado 4% 5% 3% 2% 1% 3% 2%

Tipo Verdes

Calibre 260/280

Temp. Amb. 14º

Buenas 90% 85% 87% 84% 84% 85% 89%

Molino 7% 5% 4% 7% 4% 6% 3%

Mal clasificado 3% 2% 2% 1% 2% 1% 2%

Tipo Verdes

Calibre 280/300

Temp. Amb. 12º

Buenas 85% 84% 80% 80% 84% 89% 90%

Molino 9% 8% 6% 6% 5% 4% 4%

Mal clasificado 6% 5% 4% 5% 2% 2% 1%

Tipo

Calibre

Temp. Amb.

44

Rotas (-) 3% 8% 10% 12% 5% 7%

Rotas (-) 8% 7% 8% 10% 8% 6%

Rotas (-) 3% 10% 9% 9% 5% 5%

Documentación de la línea de deshuesado

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4

Verdes

300/320

8º

Buenas 93% 86% 85% 81% 89% 91% 92%

Molino 4% 4% 3% 4% 5% 2% 1%

Mal clasificado 3% 1% 2% 3% 2% 2% 1%

Tipo Negras

Calibre 240/260

Temp. Amb. 7º

Buenas 93% 86% 89% 88% 90% 91% 92%

Molino 5% 7% 2% 4% 2% 2% 4%

Mal clasificado 2% 2% 1% 1% 2% 4% 0%

Tipo Negras

Calibre 260/280

Temp. Amb. 10º

Buenas 97% 89% 91% 91% 90% 91% 94%

Molino 2% 5% 0% 1% 2% 2% 1%

Mal clasificado 1% 2% 1% 1% 2% 2% 1%

Tipo Negras

Calibre 280/300

Temp. Amb. 11º

Buenas 94% 88% 90% 90% 92%

Molino 5% 3% 2% 2% 1%

Mal clasificado 1% 2% 1% 1% 2%

45

Rotas (-) 9% 10% 12% 4% 5% 6%

Rotas (-) 5% 8% 7% 6% 3% 4%

Rotas (-) 4% 8% 7% 6% 5% 4%

Rotas (-) 7% 7% 7% 5%

Documentación de la línea de deshuesado

Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

91% 95%

2% 1%

2% 1%

Tipo Negras

Calibre 300/320

Temp. Amb. 8º

Buenas 95% 88% 91% 92% 94% 91% 95%

Molino 4% 2% 1% 2% 1% 1% 1%

Mal clasificado 1% 3% 0% 1% 2% 3% 1%

5% 3%

Rotas (-) 7% 8% 5% 3% 5% 3%

2.5.2 ESTUDIO ESTADÍSTICO EN LA LÍNEA DE DESHUESADORAS SADRYM

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Tipo Verdes

Calibre 240/260

Temp. Amb. 5º

Buenas 90% 90% 91% 91% 90% 94% 94%

Molino 7% 2% 2% 3% 1% 2% 1%

Mal clasificado 3% 2% 2% 1% 3% 0% 1%

Tipo Verdes

Calibre 260/280

Temp. Amb. 14º

Buenas 92% 92% 90% 91% 89% 93% 95%

Molino 5% 2% 2% 2% 1% 2% 1%

Mal clasificado 3% 1% 2% 1% 3% 1% 0%

Tipo Verdes

Calibre 280/300

Temp. Amb. 12º

46

Rotas (-) 6% 5% 5% 6% 4% 4%

Rotas (-) 5% 6% 6% 7% 4% 4%

Documentación de la línea de deshuesado

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Buenas 89% 90% 89% 92% 88% 94% 94%

Molino 8% 4% 4% 5% 4% 2% 1%

Mal clasificado 3% 1% 1% 0% 1% 0% 1%

Tipo Verdes

Calibre 300/320

Temp. Amb. 8º

Buenas 95% 91% 90% 92% 89% 93% 94%

Molino 4% 1% 1% 4% 2% 2% 1%

Mal clasificado 1% 2% 0% 1% 1% 0% 1%

Tipo Negras

Calibre 240/260

Temp. Amb. 7º

Buenas 95% 86% 88% 85% 90% 89% 91%

Molino 2% 5% 2% 4% 3% 3% 2%

Mal clasificado 3% 2% 0% 1% 2% 1% 2%

Tipo Negras

Calibre 260/280

Temp. Amb. 10º

Buenas 95% 85% 88% 87% 92% 90% 90%

Molino 2% 4% 2% 3% 3% 3% 2%

Mal clasificado 3% 2% 0% 2% 2% 1% 1%

47

Rotas (-) 5% 6% 3% 7% 4% 4%

Rotas (-) 6% 9% 3% 8% 5% 4%

Rotas (-) 7% 10% 10% 5% 7% 5%

Rotas (-) 9% 10% 8% 3% 6% 7%

Documentación de la línea de deshuesado

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Muestra 1 Tolva Desh.1 Desh.2 Desh.3 Desh.4 Desh.5 Bombona

Tipo Negras

Calibre 280/300

Temp. Amb. 11º

Buenas 93% 84% 85% 92% 94% 88% 91%

Molino 6% 7% 4% 3% 2% 3% 3%

Mal clasificado 1% 1% 2% 0% 1% 2% 1%

Tipo Negras

Calibre 300/320

Temp. Amb. 8º

Buenas 97% 88% 86% 89% 95% 88% 92%

Molino 1% 1% 2% 4% 1% 4% 2%

Mal clasificado 2% 1% 2% 2% 0% 1% 1%

Rotas (-) 8% 9% 5% 3% 7% 5%

Rotas (-) 10% 10% 5% 4% 7% 5%

2.5.3 COMPARACIÓN DE RESULTADOS Las siguientes tablas muestran la comparativa de resultados obtenidos.

48

Documentación de la línea de deshuesado

Rendimiento Línea OFM 96% 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82% 240/260

260/280

280/300

Verdes

300/320

Negras

Tabla 14 Rendimiento verdes/negras en línea OFM

Rendimiento SADRYM 96% 95% 94% 93% 92% 91% 90% 89% 88% 87% 240/260

260/280

280/300

Verdes

Negras

Tabla 15 Rendimiento verdes/negras en línea Sadrym

49

300/320

Documentación de la línea de deshuesado

Comparación Sadrym/OFM 95 94 93 92 91

OFM

90

Sadrym

89 88 87 Verdes

Negras

Tabla 16 Comparativa de líneas de deshuesado

Como se aprecia, el rendimiento de verdes es mejor en línea Sadrym, mientras que todo lo contrario para negras, que es mejor en línea OFM. Las causas de estos resultados pueden ser varias. Las camas o gomas de las deshuesadoras no es la misma, la consistencia de la aceituna negra no es la misma que la verde, y las fuerzas de unas máquinas actúan mejor según la variedad de aceituna. Motivos suficientes para conocer el ajuste fino de las máquinas. Por último se aprecia una ligera diferencia entre el rendimiento en los distintos calibres. La aceituna pequeña presenta mayor rotura frente a tamaños mayores.

Comparación Desh. Verdes OFM 92% 90% 88% 86%

240/260

84%

260/280

82%

280/300

80%

300/320

78% 76% 74% Desh.1

Desh.2

Desh.3

Desh.4

Desh.5

Tabla 17 Comportamiento máquinas en deshueso de verdes en OFM

50

Documentación de la línea de deshuesado

Comparación Desh. Negras OFM 96% 94% 92% 90%

240/260

88%

260/280

86%

280/300

84%

300/320

82% 80% Desh.1

Desh.2

Desh.3

Desh.4

Desh.5

Tabla 18 Comportamiento máquinas en deshueso de negras en OFM

Tras estos resultados si es preciso parar máquinas en líneas por un mayor control de la producción se recomienda lo siguiente:

Aceituna

Máquina

Verde

3

Negra

1

Comparación Desh. Verdes Sadrym 95% 94% 93% 92% 91% 90% 89% 88% 87% 86% 85%

240/260 260/280 280/300 300/320

Desh.1

Desh.2

Desh.3

Desh.4

Desh.5

Tabla 19 Comportamiento máquinas en deshueso de verdes en Sadrym

51

Documentación de la línea de deshuesado

Comparación Desh. Negras Sadrym 96% 94% 92% 90%

240/260

88%

260/280

86%

280/300

84%

300/320

82% 80% 78% Desh.1

Desh.2

Desh.3

Desh.4

Desh.5

Tabla 20 Comportamiento máquinas en deshueso de negras en Sadrym

Tras estos resultados si es preciso parar máquinas en líneas para un mayor rendimiento en la producción se recomienda lo siguiente: Aceituna

Máquina

Verde

4

Negra

1-2

2.6 DIMENSIONAMIENTO MÍNIMO EXIGIDO Las siguientes especificaciones realizadas muestran las necesidades dimensionales de una línea de deshuesado. Muchas de las máquinas irán acopladas unas a otras, por lo que se tendrá en cuenta el dimensionamiento del conjunto. Además de las dimensiones de máquinas se dispondrá de un espacio mínimo de trabajo. Dimensiones máquinas en conjunto: Máquina

Largo (m) Ancho (m) Alto (m)

Tolva y Cinta transportadora vertical

2.40

3.00

3.10

Cinta transportadora horizontales y deshuesadoras

10.50

2.80

2.30

Cinta transportadora vertical

2.00

0.25

2.00

Dispositivo filtrado-escurrido

0.70

0.50

1.85

Densímetro

2.50

0.50

1.80

52

Documentación de la línea de deshuesado

Mesa de inspección

3.00

0.70

1.40

Bombona

0.50

0.50

1.00

Tabla 21 Dimensiones de la maquinaria de la línea

Espacio total de trabajo en una línea deshuesadora: Superficie mínima

125m2

Anchura mínima

5m

Largo mínimo

28m

Altura mínima

6m

Tabla 22 Dimensionamiento mínimo

Figura 21 Esquema de la línea de deshuesado. Fuente AutoCAD

53

Documentación de la línea de deshuesado

54

Análisis de los documentos

Capítulo 3 ANÁLISIS DE LOS DOCUMENTOS

3.1 FALLOS EN LA PRODUCCIÓN Tras un breve análisis, comprobación in situ en la línea de deshueso y en busca de opiniones de los responsables de la línea, se enumerarán los siguientes fallos presentados. Algunos con solución clara y sencilla, otros de objeto de estudio y otros que no se plantean ser estudiados. Fallos comunes: 

Aceitunas que se salen del proceso en diversos puntos de la línea.



Aguas dulces procedentes de las deshuesadoras y que se introducen en el densímetro alterando los valores de funcionamiento del mismo.



Cantidad de desperfectos con capacidad de reducción debido a la baja consistencia de la aceituna.



Iluminación irregular en la mesa de inspección.



Situación precaria del depósito de huesos.



Aguas que se introducen en bombonas afectando el peso real de la bombona.



Motores con capacidad de mejora en cuanto a su eficiencia energética.



Paro parcial o total en alguna de las máquinas de deshuesado, durante la etapa de funcionamiento.



Falta de atención ante el desgaste o rotura de algún componente de la máquina deshuesadora.



Mal funcionamiento de los sensores de la tolva de la deshuesadora, produciéndose la falta de aceitunas para el trabajo de deshuesado.



Falta de atención en el llenado de la bombona produciéndose desbordamientos y desperdicios innecesarios de la producción.



Posible mejora de la organización de bombonas en el proceso.

Fallos poco comunes: 

Fallos en la organización de la producción: o Falta de bombonas, gomas o punzones, recambio en las cintas etc. Es decir todos aquellos elementos que son reemplazados a corto plazo. 55

Análisis de los documentos

o Desconocimiento de todos los fallos ocurridos en la línea de producción. o Aceituna en buen estado que se queda en el densímetro como desperfecto. 

Saturación de la bomba de huesos, aquella que lleva los huesos al depósito.



Desajuste en los ejes de las cintas transportadoras, provocando así un mal funcionamiento del mismo.



Mal control de las bombas de vaciado de salmuera en la tolva de recepción.

3.2 SELECCIÓN DE MEJORAS A ESTUDIAR En este punto se valora la selección de mejoras y el porqué de ellas. Se escogerá en un principio aquellas que puedan resultar viables, los fallos no escogidos del apartado anterior se considera que no son aptas de estudio, ya que no resultan fallos con suficiente entidad. Por tanto en este apartado se tiene por un lado una solución ante los fallos detectados como también la selección de nuevas ideas a introducir en la línea de producción. Estos son los puntos a analizar: 

Correcta iluminación en el centro de inspección. Una correcta iluminación ampliará el rendimiento de inspección por parte de los empleados.



Dispositivo rejilla-bandeja Posee la función de eliminar trozos y agua que tiene la aceituna durante el proceso. Estará situada entre la deshuesadora y el densímetro. Su finalidad es que la aceituna que llegue al densímetro esté lo más limpia y no altere los valores de salinidad del densímetro.



Rediseñar las cintas transportadoras. La razón es que hay puntos donde se desperdicia aceituna.



Circuito de refrigeración. El objetivo de esta mejora radica en aumentar la resistencia y reducir los desperdicios de molinos ocasionados en la línea de deshuesado. Un circuito cerrado provisto de los elementos requeridos, harán que la aceituna llegue prácticamente congelada a las máquinas deshuesadoras.



Mejor eficiencia del consumo eléctrico. Las líneas de deshuesado tienen un trabajo de media de 8 horas diarias. Sabido el consumo eléctrico, disponemos de nuevos sistemas para ahorrar en el consumo eléctrico, como bombillas de una mejor eficiencia, motores de mayor eficiencia, mejora de las transmisiones del proceso o la inclusión de variadores de frecuencia en los motores de las líneas.

56

Análisis de los documentos



Nuevo diseño del depósito de huesos. La actual situación que tiene el depósito de huesos procedentes de la deshuesadora se encuentra en situación límite, ya que se ha ido rectificando fallos sin estudios previos, por ello se presenta necesario un nuevo diseño de depósito que albergue mayor cantidad de huesos para un mejor rendimiento.

57

Análisis de los documentos

58

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Capítulo 4

MEJORAS A INTRODUCIR EN LA LÍNEA DE DESHUESADO ACTUAL

4.1 DISEÑO DE MEJORAS PARA QUITAR DESECHOS EN LA LÍNEA DE DESHUESADO

Para reducir los imperfectos ocasionados durante la línea de deshuesado se pretende realizar las ideas propuestas en el apartado de análisis.

4.1.1 ILUMINACIÓN 4.1.1.1 Situación actual La mesa de inspección presenta una iluminación irregular en condiciones de mejora. La alta capacidad de concentración por parte de los empleados de inspección y el elevado tiempo empleado hace necesario reorganización en el sistema de iluminación de la mesa. A su vez, se presenta importante una correcta iluminación en toda la línea de deshuesado. Además de la luz natural es de obligada necesidad el uso de luminarias, es por ello, que se busca el mayor rendimiento de la iluminación en las líneas. Como se aprecia en la siguiente imagen, la situación actual de luminarias es la siguiente:

59

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 22 Situación actual de las luminarias en las líneas. Fuente HUTESA

No es necesario apoyarse en el CTE HE-3 ya que según el punto 1.1 de los requerimientos exigidos no es aplicable para antiguas instalaciones industriales y no se renovará más del 25% de la iluminación. La finalidad de esta parte es mejorar las condiciones de trabajo para mejorar el rendimiento de los empleados que a su vez mejorarán en el criterio de selección de desperfectos. Por otro lado, una mejor iluminación en toda la planta supone una mayor visibilidad y limpieza de la línea, este último punto clave para preservar la calidad del producto.

4.1.1.2 Método de los lúmenes Se desarrolla a continuación el Método de los lúmenes para la aplicación en el alumbrado de interiores. Al proyectar un sistema de alumbrado, lo primero que se requiere es elegir un equipo que proporcione el máximo confort visual y el más alto rendimiento. La zona a iluminar puede condicionar seriamente dicha elección. Los factores de conservación ó pérdida de luz tienen una influencia mayor al elegir el equipo, y se consideran detalladamente en el proceso de cálculo. El factor económico interviene siempre, y puede obligar a adoptar una combinación de alumbrado general y alumbrado local. Es necesario un completo análisis de la tarea visual, incluyendo las consideraciones relativas al tamaño, reflactancia, y contrastes con el fondo. Una vez determinadas las luminarias que se van a utilizar y el nivel de iluminación requerido, es posible calcular el número de luminarias necesarias para producir tal iluminación.

60

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.1.2 PROTOTIPO DE FILTRADO-ESCURRIDO Este apartado se considera clave para el cumplimiento de objetivos del proyecto. Se considera de especial importancia un criterio selector de trozos y desechos en la línea de deshuesado, a su vez un sistema de escurrido del agua procedente de las deshuesadoras con la finalidad de no alterar los valores de NaCl del densímetro. Para ello se realizará un diseño íntegro de un prototipo filtrado-escurrido a introducir en la línea de deshuesado. El dispositivo tendrá dos funciones diferenciadas. 

Reducción de agua que llevan las aceitunas en la línea de producción, ya que afectan los niveles de sal en las aguas del densímetro.



Quitar aceitunas rotas o molestadas del proceso en la medida de lo posible.

Se colocará entre la cinta transportadora vertical 2 y el densímetro. El sistema consiste en una rampa con una escasa inclinación. Posee un elemento de bandeja de rejillas intercambiables, ya que el tamaño de aceituna a deshuesar variará según la demanda de producción. Se diseñará las siguientes bandejas para que tenga un mejor rendimiento: 

Una para las aceitunas desde 160/180 hasta 300/320. (Separación de varillas 16.75 cm)



Otra para las aceitunas desde 340/360 hasta 420/440. (Separación de varillas 15 cm)

Además para favorecer el movimiento se instalará vibradores eléctricos. Esto ayudará en el movimiento de la aceituna. En la sección de cálculos se procederá a una breve comprobación de esfuerzos de la estructura del mecanismo.

4.1.2.1 El diseño del mecanismo Para el diseño del mecanismo se tendrá en cuenta las dimensiones que se dispone para realizarlo. Son las siguientes: Ancho entrada

25cm

Ancho salida

50cm

Altura entrada

182 cm

Altura salida

182cm

Largo

60-80cm 61

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Peso

250Kg

Tabla 23 Dimensiones del prototipo

La altura de entrada es modificable para subir 10cm, mientras que la salida se puede bajar 10cm. Se debe tener en cuenta su estructura para la resistencia de la misma.

4.1.2.2 Selección del material El único material válido es acero inoxidable. Para la selección se ajustará a las recomendaciones de la empresa especializada en aceros inoxidables ACERINOX. Los criterios de selección se recogen en su catálogo Manual para el diseñador. Guía para la selección del acero inoxidable. Considerando la resistencia a aguas saladas (salmuera) se reduce la selección a cuatro aceros: 316, 317, 329 y 330. Entre estos aceros, el más común es el 316, razón suficiente para la elección. Por tanto el material escogido es el acero inoxidable 316 según la tipología AISI.

4.1.2.3 Vibrador neumático Para que la aceituna transcurra mejor por el dispositivo y además tenga un mejor funcionamiento de escurrido se instalará dos vibradores eléctricos, especiales en cribas de productos. El modelo a colocar es un MVE 500-15. La empresa distribuidora es OLISpain. Para vencer los 250 Kg de masa el moto-vibrador debe vencer una fuerza centrífuga para una velocidad de 1500rpm con 40 Kgcm de momento. Movimiento del la aceituna Para que la funcionalidad de selección de defectos tenga un correcto funcionamiento el vibrador debe proporcionar un movimiento de pequeña amplitud y frecuencia elevada. Pero como para el funcionamiento óptimo del dispositivo es necesario basarse en la experiencia los vibradores deberán estar provistos de un regulador de frecuencias. Fijación / colocación de moto-vibradores Para su correcto funcionamiento es de vital importancia su colocación respecto al centro de gravedad. 

El ángulo (I) de la máquina vibrante en el caso de un tipo de vibración lineal.



El posicionamiento de los vibradores en la máquina vibrante: la fuerza lineal resultante de los moto-vibradores debe pasar por la G (centro de gravedad) de la máquina vibrante. 62

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 23 Esquema de colocación de los moto-vibradores. Fuente OLI-Spain

El ángulo (I) y la inclinación (α) depende del tipo de aplicación, como se muestra a continuación:

Tabla 24 Ángulos de inclinación de los moto-vibradores

La misión de nuestro mecanismo será la de realizar cribas el ángulo (I) de 5º a 15º. Como los cálculos nunca van a dar resultados exactos, si no que para el óptimo funcionamiento es necesaria la experiencia, la colocación de los vibradores se realizará en una rampa regulable de una inclinación entre 5º y 15º exigida. Ya que el peso de los dos vibradores es elevado (42Kg) sobre un apoyo escaso, se colocará Además el sentido de los vibradores debe ser correcto para que dé la dirección lineal correcta. El centro de gravedad nos lo calcula Solid Edge con un error de fallo del 0.01% para aceros inoxidables 316, por tanto se ajustará en los criterios del software. Las especificaciones técnicas de los moto-vibradores están adjuntadas en el anexo II.

4.1.2.4 Elementos del mecanismo Los elementos principales del conjunto además del vibrador neumático son los siguientes: 

Estructura base del mecanismo. Las barras constituyentes de la estructura están compuesta por un perfil rectangular hueco. El dispositivo precisa 4 para las 63

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

patas y otras 4 para dotar rigidez a la estructura y a su vez evitar flexiones en las patas. 

Depósito de recogida de desechos. Formado por chapas orientadas bajo el cuerpo guía. El sistema está provisto de una salida de los desechos mediante tubería. Su fijación se realiza sobre las patas del dispositivo.



Cuerpo guía. Armazón base donde fijar la bandeja escurridora.



Bandeja escurridora. Dos bandejas descritas anteriormente sobre la que fluye la aceituna. Están compuesta por varillas de 5cm de diámetro con separación requerida según el tipo. Unos orificios permiten fijarlas al cuerpo guía.



Chapas laterales. Para evitar el escape de aceituna del proceso.



Chapa receptora. Para evitar el escape de aceituna por exceso de velocidad a la llegada del dispositivo.



Estructura soporte vibradores. Una pequeña bandeja con inclinación regulable nos servirá para fijar los vibradores y optimizar su funcionamiento.

La imagen siguiente muestra el prototipo final del dispositivo:

Figura 24 Prototipo del filtrado-escurrido. Fuente SolidEDGE

Todos los elementos del conjunto detallados exhaustivamente están adjuntados en la sección de planos.

4.1.2.5 Soldaduras de montaje La fijación del conjunto se realiza en gran medida mediante soldaduras. El tipo de soldadura escogida para el montaje del dispositivo es soldadura por arco eléctrico SMAW. El electrodo a utilizar es ER316L de la marca ZELECTA usado especialmente para aceros inoxidable 316. Los datos específicos del electrodo son los siguientes: 64

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 25 Electrodo ER316L. Fuente Zelecta

Características: El análisis de este electrodo contiene molibdeno dándole más resistencia a las picaduras por corrosión en presencia de ácidos sulfurosos en diferentes concentraciones. Este electrodo puede aplicarse a bajos amperajes, lo que ayuda a obtener un mejor depósito. Procedimientos: Haga

limpieza general del área de la soldadura, en láminas largas se punteará a intervalos cortos. Los espesores de hasta calibre 10 se pueden soldar a tope, en espesores más gruesos se biselará a 60º, se mantendrá un arco corto sin mucho vaivén. Observe excelente limpieza entre cordón y cordón. Datos técnicos: Presentación: Electrodo (SMAW) Resistencia a la Tensión: 90,000 libras/pulg2 Tipo de Corriente: CA ó CD Electrodo Positivo (Polaridad Inversa) Diámetros y Amperajes: 3/32” (2.4 mm)

60 - 75 A

1/8” (3.2 mm)

80 - 110 A

5/32” (4.0 mm)

110 - 140 A

4.1.2.6 Sujeción Para el correcto funcionamiento de los vibradores y anclado del dispositivo es necesario aislar el dispositivo con tacos de goma en las patas delanteras (próximas al densímetro).

65

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Para dotar que al dispositivo de vibración es necesario de apoyarse en resortes para dar amplitud de movimiento. La colocación del resorte dará entre 2º y 4º de inclinación a la rampa. Véase a modo de ejemplo el siguiente dispositivo:

Figura 26 Rampa vibradora. Fuente OLISpain

4.1.2.7 Cumplimiento de la normativa CE La normativa a cumplir se recoge en el documento 98/37/CE relativa a máquinas. Debido a la calificación de prototipo no se desarrollará la norma. Si finalmente resulta ser un dispositivo válido es obligatorio ajustarse a la normativa CE.

4.1.3 COMPLEMENTOS EN LA CINTAS TRANSPORTADORAS A la entrada de las tolvas, cintas, o la salida de las deshuesadoras, la aceituna circula con una velocidad inadecuada que hace que la aceituna se desborde y salga del proceso, aunque gran parte de ella siga, un pequeño porcentaje se sale debido a la falta de chapas o topes que impidan ese escape. Una solución consiste en el soldado, remachado o sujeciones especiales de pequeñas placas sobre las líneas transportadoras para evitar esa pequeña pérdida de aceitunas. La siguiente imagen muestra los desperdicios producidos durante una jornada de producción de deshuesado.

66

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 27 Desperdicios en una deshuesadora. Fuente HUTESA

La siguiente tabla muestra los puntos críticos del proceso donde es necesario colocar elementos que hagan que la aceituna no salga del proceso. El dimensionamiento de dichas chapas está adjuntado en el apartado de planos. Ref.

Localización

1.01

Inicio cinta transportador horizontal 2

1.02

Entre líneas deshuesadoras

1.03

Final cinta transportadora horizontal 2

1.04

Inicio cinta transportadora vertical 2

2.01

Inicio cinta transportador horizontal 2

2.02

Entre líneas deshuesadoras

2.03

Final cinta transportadora horizontal 2

2.04

Inicio cinta transportadora vertical 2 Tabla 25 Zona de colocación de las chapas

El procedimiento a instalar chapas en el proceso es el siguiente:

67

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Dimensionamiento Chapa

Selección de brocas para agujeros

Elementos de fijación

Las dimensiones de las chapas, junto a su forma a colocar en las referencias especificadas anteriormente están adjuntadas en la sección de planos. Para su instalación se precisa de una broca especial para acero inoxidable, ya que se considera un metal de difícil trabajo. Para ello se seleccionará la broca de la marca DORMER, modelo A509.

Figura 28 Broca A509 Fuente DORMER

Métrica DIN

DIN 338 RW

Métrica ISO

ISO 235

Dentro del modelo de broca, se escogerá la A5093.0 con las siguientes características: D1(mm)

L2(mm)

L1(mm)

Ángulo punta

Dirección

3.00

33

61

135º

A derechas

Tabla 26 Especificaciones Broca A509



Alma: Comparada con la mayoría de las brocas para acero inoxidable, la A509 presenta un alma más delgada en la punta, mediante un alma cónica escalonada. Estas dos características reducen la fuerza de empuje y al mismo tiempo garantizan la resistencia de la broca



Diseño de la punta: Para dotar de más resistencia a las aristas cortantes, se utiliza un ángulo de la punta de 135º; combinado con la geometría de punta afilado en cruz, gracias a su diseño corta de forma eficaz a través de acero inoxidable y genera virutas pequeñas más manejables.



Material: El acero de la herramienta M42 HSCo se utiliza por su elevada dureza en caliente, lo que permite taladrar en condiciones más extremas. 68

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Este acero rápido contiene cobalto para aumentar la dureza. La composición HSCo es una buena combinación en cuanto a resistencia y dureza. Este material tiene una buena maquinabilidad y una buena resistencia al desgaste, esto hace que se utilice en brocas, machos, fresas y escariadores. 

Hélice: Una hélice más rápida que la estándar agrega resistencia a la broca y facilita la evacuación de viruta de las aristas cortantes rápida y eficazmente.



Recubrimiento: El corte a través de acero inoxidable mediante un recubrimiento con baja fricción ayuda a evitar la acumulación en los bordes cortantes, lo que a su vez mejora la calidad del agujero.



Calidad del agujero: Como sucede en la mayoría de las brocas, el tamaño de agujero que se puede obtener al utilizar la broca de la forma más eficiente es H10 con un buen acabado de la superficie.

Para la fijación de las placas se usarán los remaches adecuados a la broca utilizada. Se emplearán varios en función del espesor deseado. Se utilizará los remaches normales de aluminio AlMg3, clavo de acero, marca UNITOP.

Figura 29 Remache normal. Fuente UNITOP

Espesor a

d (mm)

L (mm)

D (mm)

3

8

6

2-5

3

10

6

4-7

3

12

6

5-9

3

14

6

7-11

Tabla 27 Selección de remaches

69

remachar (mm)

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.1.4 CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN DE LAS TOLVAS Uno de los problemas existentes en el deshuesado de aceitunas son los desperdicios de aceitunas de molino. Estos fallos tienen solución siempre y cuando se mejore la resistencia de la aceituna. Una solución es convertir los depósitos de recepción en grandes sistema de congelado, pero una solución más útil es lo que utilizan algunas empresas del sector, circuitos de refrigeración de las tolvas para congelar la aceituna llevando el agua de la salmuera a -4º El refrigerador realiza un ciclo conocido como ciclo de Rankine inverso. Es decir, absorber calor de un foco.

Figura 30 Ciclo de Rankine Inverso. Fuente Aplicaciones termodinámicas



Proceso 1-2 Compresión adiabática reversible de vapor saturado. (Compresor)



Proceso 2-3 Cesión de calor al foco caliente en el condensador. (Evaporador)



Proceso 3-4 Expansión del líquido en la válvula. (Válvula reguladora).



Proceso 4-1 Absorción de calor en el foco frío en el evaporador.



(Condensador)

El material a emplear en los serpentines del evaporador es acero inoxidable. Aunque es un material de peor conductividad que otros, la industria alimentaria y el ambiente exigen este tipo de material para las instalaciones. Para evitar pérdidas se utilizará un material aislante en el tanque de poliuretano de 5mm de espesor. 70

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

El circuito de refrigeración de la instalación sería de la siguiente forma:

Se desarrollarán todos los cálculos de la instalación para su posterior selección de equipos.

4.1.4.1 Refrigerante Un buen refrigerante debe reunir las siguientes condiciones: 

La presión de saturación a la temperatura del foco caliente no ha de ser muy alta ni a la temperatura del foco frío muy baja, para que el compresor trabaje de un modo adecuado.



La presión de evaporación debe ser mayor que la presión atmosférica.



La entalpía de evaporación debe ser elevada, para consumir poco gasto.



El volumen específico a la entrada del compresor ha de ser pequeño para reducir la potencia consumida del compresor.



Reducida viscosidad.



Elevada conductividad térmica.

El refrigerante escogido que reúne estas características es el R-417A, sustitutivo al refrigerante R-22 prohibido en la actualidad.

4.1.4.2 Selección de los elementos del circuito. Una vez dimensionado las características se requieren en el circuito de refrigeración, la selección de equipos se realizará a través del software que ofrecen las distintas empresas comerciales dedicadas al sector. Intercambiador de calor Para la selección del intercambiador de calor se utiliza el software SSP G7 de la empresa de intercambiadores de calor Swep.

71

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 31Imagen del software SSP G7. Fuente Swep

El intercambiador calculado a través del software que cumple las necesidades que se requieren en el circuito de refrigeración es el siguiente:

Figura 32 Intercambiador seleccionado por el software SSP G7. Fuente Swep

Bomba centrífuga La bomba centrífuga a emplear es la misma que en los demás dispositivos de la línea, solo que de una grado de potencia menor, ya que no se requieren altas prestaciones.

72

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Modelo

INOXPA EFI-2003

Potencia (KW)

0.37

Condensador

Tipo condensador

CA-403-66

Potencia calorífica (Kcal/h)

24925

Superficie (m2)

66.20

Cantidad ventiladores

3

Potencia motores (KW)

0.29

Compresor

73

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 33 Compresor del circuito de refrigeración. Fuente Maneurop

Modelo

MT-50

Potencia (KW)

3

Cilindrada (m3)

85.64

Válvula de regulación

Figura 34 Válvula de expansión. Fuente Danfoss

Modelo

Danfoss TEX 5-7.5

Capacidad(KW)

28.7

ΔP

4

Variador de frecuencia

74

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

El variador de frecuencia para los 0.37KW de potencia de la bomba, el caudal de 0.2125 l/s de fluido y las bajas alturas del circuito, que finalmente ha sido seleccionado con el software Esaver es: CIMR-E7Z40P41

Figura 35 Variador de frecuencia para bomba circuito de refrigeración. Fuente Esaver

4.2 MEJORAR EN LA EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LOS ELEMENTOS DEL PROCESO

4.2.1 DIMENSIONAMIENTO DE LAS CINTAS TRANSPORTADORAS Es importante saber, previamente las mejoras a realizar, cuales son las potencias óptimas de funcionamiento. Por ello en la sección de cálculos se estudia la capacidad de transporte, las tensiones y potencias requeridas.

4.2.2 MOTORES ELÉCTRICOS EFICIENTES Los motores AC representan el 80 % de la potencia utilizada en la industria. Son una fuente significativa de ahorro. Hay tres factores fundamentales que hay que tener en cuenta: 

Un motor eficiente norma NEMA Premium (Motores con clasificación de mayor eficiencia)



Un correcto dimensionamiento.

Motores de última tecnología

75

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Los motores que cumplen con las especificaciones establecidas por el programa NEMA Premium son propuestos para la mayoría de fabricantes, y optimizarán la eficiencia, reducirán el consumo energético y mejoran la fiabilidad de las líneas de producción. Una inversión inicial relativamente superior en el momento de la compra, no obstante se amortizará rápidamente, y lo seguirá haciendo por años. El ahorro es tan importante, que puede ser útil sustituir motores estándar, incluso en perfecto estado. Además, los motores NEMA Premium están hechos con normas de fabricación más exigentes, lo cual generalmente resulta en: 

Una vida útil superior,



Menos mantenimiento



Menor tiempo de inactividad.

No obstante; además de la clasificación NEMA, existen otras clasificaciones menos eficientes pero también válidas en un contexto calidad/precio. En la Unión Europea una asociación de fabricantes de material eléctrico llamada CEMEP (The European Commitee of Manufacturers of Electrical Machines and Power Electronics) presentó en 1998 un esquema de clasificación de los motores de acuerdo con su rendimiento (determinado mediante la IEC 600034-2:1996). Esta clasificación establece 3 categorías: 

EFF 1 (Alto rendimiento)



EFF 2 (Rendimiento mejorado)



EFF 3 (Rendimiento estándar).

El siguiente cuadro muestra la escala de eficiencias.

Figura 36Cuadro de clasificación de eficiencias. Fuente Siemens.

76

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

En el siguiente cuadro también se aprecia la relación entre potencia y eficiencia de los motores.

Figura 37Relación eficiencia-potencia motores. Fuente Siemens.

Para los motores actuales en la línea de deshuesado, baja potencia y poco eficientes, resulta interesante la posibilidad de cambio de los mismos en busca de una mejor eficiencia. Un correcto dimensionamiento Además de seleccionar un motor NEMA Premium, es importante saber si un motor en particular tiene el tamaño adecuado para su aplicación. Un motor que es demasiado grande para el trabajo que desempeña, desperdiciará energía y será más costoso de mantener. Para ayudar en este análisis, los proveedores de motores AC y DC publican sencillos métodos para establecer el mejor tamaño para cada aplicación. Un buen programa de mantenimiento Un programa de gestión de energía bien planificado, junto con el mantenimiento adecuado para el motor, puede reducir los gastos operativos y aumentar los beneficios. El mantenimiento adecuado para cada motor mejora la eficiencia y prolonga su vida útil. Los elementos críticos a tener en cuenta son: Lubricación, vibración, ventilación, alineación, suciedad u otros contaminantes, variaciones en las condiciones de carga, correas gastadas, poleas y acoplamientos y pernos de sujeción flojos.

4.2.2.1 Selección de motores eficientes Ya comprobada las potencias necesarias en las cintas transportadoras en la sección de cálculos, se buscará adaptar esa potencia a las necesidades requeridas.

77

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Además una mayor eficiencia y rendimiento de los nuevos motores es base de sumada a las largas horas de funcionamiento, hacen necesaria estudiar la rentabilidad la sustitución o no de los nuevos motores. El software de Siemens Sinasave, ofrece un catálogo de motores, así como la selección de los mismos en función de su rendimiento y eficiencia energética. Es por ello que se estudiará en función de los rendimientos/precio la inversión o no entre un motor u otro.

Figura 38 Software SINASAVE. Fuente Siemens

La potencia actual de los motores empleada en fábrica es de 0.75 KW. Siendo los cálculos favorables para emplear motores de menor potencia y consumo eléctrico de 0.55KW y 0.37 KW. Comparativa de motores 0.55KW

Actualmente

EFF2

EFF1

NEMA

Motor

CIDEPA

1LA7080

1LA9080

1LE24211CD1

Potencia (KW)

0.75

0.55

0.55

0.75

Horas/Año

1800

2000

2000

2000

Rendimiento

71

67

77

80

78

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Costo energético

232.05

195.37

170.00

166.38

Precio motor

0€

282€

395€

709.42€

0.75KW

Actualmente

EFF2

EFF1

NEMA

Motor

CIDEPA

1LA7090

1LA9090

1LE24211CD1

Potencia (KW)

0.75

0.75

0.75

0.75

Horas/Año

1800

2000

2000

2000

Rendimiento

71

69

75.5

80

232.05

135.48

124.03

166.38

0€

396€

515€

709.42€

/año

Costo energético /año Precio motor

4.2.3 VARIADORES DE FRECUENCIA EN LA BOMBA DEL DENSÍMETRO Los motores eléctricos son los principales consumidores de electricidad en plantas industriales, llegando al 65 % de consumo. La mayoría de los sistemas eléctricos en la industria son movidos por motores de inducción. Las pérdidas de potencia en los motores de inducción se pueden agrupar en dos componentes principales. Pérdidas fijas, es decir, independientes de la carga del motor, y pérdidas proporcionales a la carga del motor. A continuación se muestra un grafico de cómo varia la eficiencia de un motor, estándar y de alto rendimiento, en función de la carga.

79

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Los motores actuales están normalmente diseñados para un rendimiento máximo a plena carga del 75% y entre el 50% y el 100% de la carga hay una variación mínima en el rendimiento. Sin embargo, se produce una reducción significativa con cargas que representan entre 0% y el 25% del total de la carga, y eso es de suma de importancia a la hora de buscar una mayor eficiencia eléctrica. La mayoría de los sistemas eléctricos trabajan por debajo de su capacidad nominal durante la mayor parte del tiempo, lo que implica que probablemente no sean eficientes desde el punto de vista energético. Es importante recordar, que es la carga la que determina cuánta potencia entrega el motor. El tamaño del motor no indica necesariamente la potencia que va a entregar. Muchas de las instalaciones que conllevan el uso de un motor eléctrico (bombas, compresores, cintas trasportadoras,..) son aplicaciones susceptibles de implementación de variadores de frecuencia. La elección de la instalación de un variador de frecuencia como método de ahorro energético supone: 

Reducción del consumo.



Mejor control operativo, mejorando la rentabilidad y la productividad de los procesos productivos.



Minimizan las pérdidas en las instalaciones.



Ahorro en mantenimiento.

El ahorro potencial de energía al disminuir la velocidad en la carga depende de las características de la carga. Básicamente las cargas se clasifican en tres tipos: Par Variable: las leyes fundamentales que gobiernan el funcionamiento de los ventiladores y las bombas nos muestran que estas aplicaciones tienen un gran potencial de ahorro de energía. Las leyes asociadas afirman que el par varía con el cuadrado de la velocidad y la potencia con el cubo de la velocidad. Reduciendo la velocidad de la

80

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

carga, se aprecia que para cambios relativamente pequeños de velocidad se produce una gran disminución en la potencia absorbida.

Par Constante: para aplicaciones en las cuales se producen desplazamientos positivos (compresores de aire, cintas transportadoras, agitadores, aplastadores y bobinadoras), el par no varía con la velocidad y la potencia es directamente proporcional al trabajo útil realizado. En las aplicaciones a velocidad constante es más difícil conseguir ahorros de energía que en las de velocidad variable. Si la velocidad y el par son constantes hay que procurar dejarlas desconectadas en los momentos que se necesiten. En las cargas de velocidad constante y par variable se puede reducir el consumo de energía para pares pequeños mediante un controlador del factor de potencia que reduce la tensión y el consumo de corriente reactiva. También se pueden emplear variadores de frecuencia para reducir el consumo de energía con cargas pequeñas, pero no suele compensar económicamente

Potencia Constante: el tercer tipo de característica de la carga se da donde la potencia no varía con la velocidad y el par es inversamente proporcional a la velocidad. Las aplicaciones de este tipo son por ejemplo máquinas-herramienta y bobinadoras. En este caso se observa que al variar la velocidad no se reduce el consumo de energía.

81

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

El principio básico de funcionamiento de los Variadores de Frecuencia es transformar la energía eléctrica de frecuencia industrial de 50 Hz en energía eléctrica de frecuencia variable. Los Variadores de Frecuencia para motores de inducción consiguen esta variación de frecuencia con dos etapas de funcionamiento. Una primera etapa rectificadora que transforma corriente alterna en continua, y otra inversora que transforma corriente continúa en alterna, con una frecuencia y un valor de tensión que dependerá de las señales de consigna. De esta forma se consigue una tensión variable en los terminales del motor y de este modo se habilita el motor de inducción para ser arrancado de forma eficiente a diferentes velocidades. Además de un enorme potencial para el ahorro de energía disminuyendo la velocidad del motor en muchas aplicaciones, aporta los siguientes beneficios: 

Mejora del proceso de control y por lo tanto la calidad del producto



Arranque programable, con arranque suave y baja intensidad de corriente.



Amplio rango de velocidad, par y potencia.



Facilita el control con varios motores.



Factor de potencia unitario.



Capacidad de by-pass ante fallos del variador.



Reducción del suave ambiente.

Los Variadores de Frecuencia permiten la realización de dos tipos de control: 

Control manual de velocidad: la velocidad puede ser establecida o modificada manualmente (display de operador).



Control automático de velocidad: utilizando realimentación se puede ajustar la velocidad automáticamente. Esta solución es la ideal para su instalación en aplicaciones en las que la velocidad demandada varía de forma continua.

Los variadores de frecuencia si se compara con otros sistemas regulación y tecnologías alternativas, resultan que es el sistema de control de energía óptimo para controlar sistemas de bombeo, ventiladores, compresores, etc. A continuación

82

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

mostraremos la potencia consumida en función de los distintos métodos de regulación para casos en que el par es variable y el par es constante:

Como se puede observar, si se utiliza un variador de frecuencia para controlar el caudal o la presión de un sistema (para variable), se obtiene un control mejorado, con el consiguiente ahorro de energía eléctrica. Un variador de frecuencia puede variar la velocidad de un ventilador o una bomba, lo que permite obtener un control variable de caudal y presión. En el caso de motores que gobiernen compresores o cintas de desplazamiento positivo (par constante), también se obtiene un control mejorado y el consiguiente ahorro energético. Evaluación energética de la medida El ahorro de energía conseguido, variará en función del sistema a controlar, de las características de la carga y del método de regulación actual. Para conocer las características de la carga sería necesario analizar los parámetros eléctricos de consumo durante un ciclo completo de la carga, lo cual resulta inviable en la mayoría de los casos. Tomando datos estimativos de diferentes fabricantes de variadores, los ahorros de electricidad que estos equipos permiten conseguir son del orden del 15 al 25 % del consumo actual de electricidad. Incluso puede ser igual o superior al 35% para motores que funcionen un gran número de horas anuales y donde la carga varíe constantemente. A continuación se muestra los distintos motores y bombas del proceso donde se propone la viabilidad de la instalación de variadores de frecuencia, teniendo en cuenta que el rendimiento nominal de los motores es del 96%:

83

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.2.3.1 Selección del variador de frecuencia La selección del variador de frecuencia se realizará a través del programa informático Esaver. Sólo nos interesa la instalación de este dispositivo en la bomba del densímetro, ya que tienen un funcionamiento de par variable, además de poder trabajar perfectamente con potencias inferiores a las nominales. El software selecciona el variador de frecuencia adecuado para las variables numéricas que afectan a la potencia de motor, o alturas de trabajo. Esaver realiza la estimación de ahorro energético en aplicaciones de bombas, entre otros dispositivos, comparando los resultados entre la instalación actual existente según su método de control y la instalación con convertidor de frecuencia. Para ello, es necesario definir el ciclo de trabajo de la aplicación, cuanto más precisa sea esta definición, mayor exactitud tendrá la estimación.

Figura 39 Software €saber. Fuente OMRON

Estos datos de partida necesarios son los siguientes: Fluido

Agua

Altura máxima (m)

5m

Caudal nominal (l/s)

15 l/s

Altura nominal (m)

4m

84

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Altura desnivel (m)

3m

Método de control

Caudal total

Eficiencia actual

71 %

Potencia instalada (KW)

0.75

Potencia requerida (KW)

0.72

Voltaje (V)

400

Coste de la inversión

385€

El variador de frecuencia escogido para los datos especificados Es el siguiente:

Variador CIMR-E7Z40P41

Los ahorros energéticos que se pueden obtener con este variador son muy significativos. Tomando una media de 8 horas diarias durante 230 días al año los ahorros mensuales obtenidos en cada uno de los meses significan un consumo algo mayor del 50% de lo que actualmente se consume.

85

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Figura 40 Gráfica comparativa con y sin variador de frecuencia

4.2.4 EFICIENCIA DE LAS TRANSMISIONES Además de instalar variadores de frecuencia a los motores, las correas y los engranajes influyen notoriamente en el rendimiento de las cintas transportadoras. El estado de estos elementos actualmente no es el apropiado para las condiciones que se describen. Por ello se presenta necesaria una sustitución de dichos elementos. La siguiente imagen es un claro ejemplo de la situación actual de las correas y engranajes.

Figura 41 Deficiencias en las transmisiones de los motores. Fuente HUTESA

Los rendimientos en la transmisión oscilan entre el 70% y el 98%. Es peor cuanto más diferentes son las velocidades de entrada y de salida.

86

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La variación mecánica de velocidad tiene grandes pérdidas. Es mejor el acoplamiento directo y la variación electrónica de la velocidad. Errores de alineación y de equilibrado aumentan las pérdidas. Su corrección conlleva un ahorro energético. En este aspecto, los acoplamientos elásticos son menos sensibles a los fallos de alineación, pero los rígidos tienen mejor rendimiento. Las transmisiones deben tener una lubricación y mantenimiento adecuados. Esto garantiza que el rendimiento no se vaya deteriorando con su uso. Eficiencia en las correas La carga de par o momento de torsión tiene gran efecto sobre la eficiencia. Las cargas menores de lo prevista al igual que las mayores influyen notoriamente en el rendimiento de las cadenas Un correcto funcionamiento en las correas de transporte en las cintas debe cumplir los siguientes requisitos: 

Asegurar que la tensión de las correas es la adecuada.



Si falla una correa en un sistema compuesto por varias, sustituirlas todas.



Idealmente, evitar sistemas con muchas correas porque las diferencias de tensión son inevitables.



Comprobar la alineación de las poleas. Para sistemas con correas, montar el motor en guías deslizantes que permitan que tanto el alineamiento como la tensión se puedan ajustar fácilmente.



Es importante que los ejes del motor y de la carga estén paralelos. Las poleas pueden estar alineadas funcionando con mucha tensión entre la polea grande y la pequeña. Si los ejes están paralelos, la correa será paralela a las superficies de ambas poleas.



Cuando las poleas deban ser sustituidas, es particularmente beneficioso considerar cambiar el tipo de accionamiento.

Eficiencia en los engranajes La mayoría de los ejes de engranajes tienen una eficacia elevada, y en muchos casos no es necesaria una modificación. Sin embargo, una selección cuidadosa y el mantenimiento de los engranajes puede mejorará el rendimiento de producciones con número de horas elevadas. Las pérdidas por transmisión dependen de: 

El tipo de engranaje. Un engranaje de dientes rectos tiene un rendimiento del 8590%, comparado con el 98-98.5% de uno helicoidal.

87

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

Selección de la transmisión. Minimizando el número de engranajes se produce una máxima eficiencia, pero se incrementa el coste y el tamaño de la transmisión.



Calidad de los engranajes. Las pérdidas por fricción dependen de la precisión y calidad de la superficie del engranaje. Por ello es importante usar engranajes suministrados por fabricantes de alta calidad.



Tipo de comportamiento.



Lubricación.



Condiciones del engranaje.

Prestar atención a estos detalles incrementará la eficiencia de la transmisión. Eficiencia en los moto-reductores Se pueden obtener sustanciales ahorros en costes energéticos y de operación mediante la combinación de motores eficientes con engranajes de alta eficiencia. Su elección de engranajes puede tener un impacto significativo en el consumo de energía. El uso de engranajes es un método común de reducción de velocidad y multiplicación del torque; sin embargo, durante este proceso, el engranaje consume un determinado porcentaje de energía. Obviamente, cuando la pérdida de energía se reduce o minimiza, aumenta la eficiencia. Estos reductores se utilizan comúnmente en equipos de dosificación, cintas transportadoras, alimentadores, cargadores, equipos de envasado, bombas y mucho más.

4.3 MEJORA DE LOS ELEMENTOS SECUNDARIOS AL PROCESO 4.3.1 DISEÑO DE UN NUEVO DEPÓSITO Una de las deficiencias que presenta un elemento secundario del proceso es el depósito de huesos. El ambiente salino sumado a su larga vida útil además de las numerosas reparaciones realizadas a lo largo de los años hace que estudiar la viabilidad del desarrollo de un nuevo depósito pueda resultar interesante. La situación actual de dicho depósito se puede apreciar en las siguientes imágenes:

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Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 42 Situación actual del depósito de huesos. Fuente HUTESA

Además de la situación en la que se encuentra, presenta problemas en cuanto a que su capacidad de contenido es inferior a la que un camión puede cargar, ocasionando más gastos en transportes, la carga no se vacía correctamente siendo viable al instalación de vibradores mecánicos, y la dificultad en saber el nivel de llenado a la que se encuentra el depósito. Todos estos problemas añadidos al estado que se encuentra se podrán solucionar con la construcción de un nuevo depósito.

4.3.2 ESPECIFICACIONES DE PARTIDA Los datos de partida para la construcción del depósito son los siguientes: Carga admisible (Kg)

25000

Volumen depósito (m3)

65

Radio Silo depósito (m)

2

Altura Silo depósito (m)

5

89

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Altura total (m)

10

Peso del camión

15000 Kg

Peso soportado del terreno

60000 Kg

Carga sobredimensionada

750000Kg

Tipo de depósito

Descarga en silo

Número de apoyos

4

Altura máxima permitida

15 m

Material de depósito

Poliéster

Material estructura

Acero

Superficie de cimentación (m2)

30

Peso específico huesos (T/m3)

0.65

4.3.3 ESTUDIO GEOTÉCNICO Lo primero que cualquier proyecto u obra de edificación debe realizar es el estudio de las características del terreno involucrado. Con este fin se debe realizar un reconocimiento geotécnico del terreno para la tipología y dimensiones de la obra, de forma que las cargas generadas por cimentaciones, excavaciones y rellenos, o las cargas soportadas por estructuras de contención, no produzcan situaciones de inestabilidad o movimientos excesivos de las propias estructuras o del terreno, que hagan peligrar la obra estructural o funcionalmente.

4.3.3.1 Geomorfología La Geomorfología en la que se ubica la parcela se caracteriza por laderas suaves y grandes llanos. La zona de construcción del depósito presenta un nivel llano propia para su construcción.

4.3.3.2 Hidrología y climatología Hidrológicamente, la parcela presenta una zona preferencial de circulación de aguas superficiales, situada a lo largo del límite Oeste de la misma, y con dirección NoresteSuroeste, asociada al arroyo La Serafina. 90

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.3.3.3 Riesgos geológicos Con la realización de un estudio de evaluación de riesgos geológicos se pretende conocer el territorio sobre el cual se va a actuar, sus aptitudes, su vulnerabilidad y sus reacciones a posibles actividades humanas. Más concretamente, en las instalaciones de HUTESA AGROALIMENTARIA, S.A, por lo que el objetivo fundamental es el estudio en los posibles riesgos causados por la naturaleza de los materiales que forman la parcela o bien derivados de los procesos geológicos, tales como terremotos, movimientos de ladera, etc. 4.3.3.3.1 Riesgos por materiales geológicos En los estudios geológicos realizados en los terrenos de HUTESA AGROALIMENTARIA SA dan como resultado que las muestras analizadas no contienen sulfatos solubles en su composición y contienen 0 ml/kg suelo seco, de iones hidrógeno intercambiables. Lo que significa, según la EHE "Clasificación de la agresividad química de un suelo", no es agresiva frente al hormigón. 4.3.3.3.2 Riesgos por proceso geológicos Son los posibles riesgos provocados por la conjunción de varios factores, por ejemplo precipitaciones intensas y morfología desfavorable de la cuenca de drenaje que puede provocar inundaciones, o una pendiente elevada, materiales sueltos, precipitaciones intensas pueden provocar deslizamientos, etc. Teniendo en cuenta la pendiente y la litología de la zona, así como el régimen climático de la misma, el terreno natural existente en la parcela cumple las características de sustrato estable frente a deslizamientos de ladera de génesis "natural". Dado que la parcela se ubica en una zona donde la aceleración sísmica básica no sea suficiente como para que se dé la licuefacción, aunque sí existe la probabilidad de que se produzca un seísmo de intensidad superior a 5,5, los materiales que constituyen el sustrato natural de la parcela no presentan apenas características típicas de suelo licuefactable, por tanto la probabilidad de que se produzcan fenómenos de licuefacción en el terreno por acción sísmica es Baja. Teniendo en cuenta el drenaje cercano que representa el arroyo la Serafina, hacia el que drena buena parte de la zona estudiada, y que se localiza topográficamente en una zona más baja en relación al resto de la parcela, se concluye que la zona presenta un bajo riesgo de ser zona inundable.

91

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.3.3.4 Recomendaciones de cimentación Se recomienda en este apartado el estudio de unas soluciones de cimentación, a partir de los datos obtenidos en los ensayos de penetración dinámica superpesada, calicatas de reconocimiento, sondeos mecánicos a rotación con toma de muestras, reconocimiento geológico del terreno y ensayos obtenidos en el informe geotécnico del terreno. 4.3.3.4.1 Carga admisible En un terreno fundamentalmente cohesivo, como el que aflora en la parcela, la tensión admisible por el terreno viene determinada por la carga de hundimiento a corto plazo. Con estas hipótesis de partida, se utilizará el método abreviado de Terzaghi para el estudio de la tensión admisible por hundimiento que a esta profundidad será:

Donde: Qadm: Tensión admisible por hundimiento Cu: Resistencia al corte sin drenaje γ: Densidad del terreno D: Profundidad de apoyo F: Coeficiente de seguridad De acuerdo con esto la tensión admisible del terreno será:

Qadm: 2-2.2Kgf/cm2

Estos resultados de tensión admisible, se obtienen teniendo en cuenta los parámetros del material que albergará la cimentación y se han calculado para una profundidad mínima de empotramiento de los elementos de cimentación de al menos 2,5-3,0 metros respecto a la cota de realización de los ensayos. 4.3.3.4.2 Carga admisible para los asientos Se comprueba ahora la condición de asientos máximos para el cálculo de la tensión admisible. Para este cálculo se utiliza el método aproximado de 8teinbrenner cuya expresión es:

92

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Donde: Sz: Asiento a la profundidad z K: Coeficiente de minoración por rigidez (K = 0,8) q: Presión uniforme sobre el terreno (kg/cm2) B: ancho de la cimentación (cm.) E: Módulo de deformación de cada capa M= 1-µ2 N = 1-µ-2µ2 µ: Coeficiente de Poisson ϕ1 y ϕ2 = Coeficientes de influencia en función de forma de la zapata o losa y de la profundidad (z). Para el cálculo de asientos para la realización de zapatas/pozos se va operar con la carga admisible del terreno obtenida anteriormente (2,0-2,2 Kgf/cm2), con este valor resultan unos asientos para una superficie supuesta rígida y cargada uniformemente de dimensiones estándar de 1 m x 1 m, de 0,8 centímetros en el centro de la zapata y de 1,7 centímetros en las esquinas de la zapata, por lo que para una cimentación supuesta rígida, se obtienen valores de asiento medio de 1,3 centímetros (asientos admisibles según NTE). Por tanto se considera el valor de la carga de 2,0-2,2 Kgf/cm2 admisible tanto por hundimiento como por asientos.

4.3.4 NORMATIVA La normativa que rige la construcción de silos está reflejada en las norma Aeonor UNE-ENV 1991-4: 1997 Norma NBE-AE 95

4.3.5 CIMENTACIONES Y ZAPATAS Las cargas admisibles se han descrito en el estudio geotécnico tanto para cimentaciones como para zapatas.

93

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Para zapatas excéntricas interiores junto con las cargas reflejadas se ha calculado mediante el software X la resistencia del terreno frente a las condiciones adversas que pudiera sufrir el terreno.

4.3.5.1 Zapatas excéntricas interiores El método consiste en enlazar la zapata de medianería a otra zapata interior mediante una viga que recibe el nombre de centradora porque, efectivamente, desempeña la misión de centrar la fuerza de reacción del suelo bajo la zapata de medianería.

94

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 43 Conjunto Zapata y viga metálica. Fuente Hierros Merle

Pasos a realizar para la construcción de la zapata 1. Realizar el vaciado de la zapata. 2. Una vez terminado el vaciado, comprobar que hemos encontrado el firme. (Consultar con la Dirección Facultativa, si da la resistencia exigida en el proyecto). 3. No dejar tierra suelta dentro de la zapata. 4. Perfilar ó recortar verticalmente las paredes y deje el suelo uniforme de ésta zapata. 5. Respetar las medidas de los lados y la profundidad de la misma (según proyecto). 6. Vierta 10 cm. de hormigón de limpieza (hormigón pobre). 7. Coloque separadores de hormigón (5cm. de altura), (no coloque ladrillos, madera, PVC, etc. tiene que ser un material homogéneo al hormigón).

95

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

8. Introduzca la armadura (parrilla inferior), en la parte baja de la zapata, sobre los separadores, con las patillas hacia arriba, nunca hacia abajo. Estas armaduras nunca deberán tocar la tierra, principio fundamental. 9. Se posicionará el arranque de pilar (enano en este caso) y sobre esta la placa de anclaje (sin olvidar el orificio en la placa). 10. Una vez realizado todos estos pasos, comunique a la Dirección Facultativa que está listo para hormigonar. Si tiene la conformidad de ésta, lleve a cabo el llenado de la zapata con el hormigón exigido en el proyecto, ojo con las dosificaciones (exija probetas del hormigón, se evitará disgustos innecesarios). 11. Realizar el vibrado, con esto eliminamos las coqueras ó burbujas de aire. El hormigón debe de proteger siempre la armadura (muy importante). 12. Déjelo fraguar (secar). A los 28 días debe de tener la resistencia adecuada, aunque consigue algo más de resistencia hasta los 360 días.

4.3.6 MATERIALES A EMPLEAR EN LA ESTRUCTURA 4.3.6.1 El acero La selección de materiales se presenta necesaria de estudio ante la dureza del ambiente. Los metales que se emplean en estructuras metálicas son principalmente el acero ordinario, el acero inoxidable y el aluminio. Entre estos metales se destaca el acero. Es importante que este material pueda soportar la estructura en condiciones extremas de salinidad, ambientes y grandes cargas. El acero es el material estructural por excelencia para grandes alturas, puesto que resuelve con éxito los planteamientos estructurales de: soportar el peso con pilares de dimensiones reducidas, resistir el empuje ante el vuelco y evitar movimientos debidos a la acción del viento, factor meteorológico que más afecta a la construcción del depósito. La siguiente cantidad numérica es el límite elástico en MPa, en elementos cuyo espesor no supere los 16 mm. En espesores superiores la resistencia de cálculo es menor. Las últimas siglas indican su sensibilidad a la rotura frágil y su soldabilidad.

96

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.3.6.2 Características mecánicas del acero Los valores fundamentales para el diseño de las piezas de acero son: El límite elástico es la carga unitaria para la que se inicia el escalón de cedencia, es decir a partir del cual las deformaciones no son recuperables. El límite de rotura es la carga unitaria máxima soportada por el acero en el ensayo de tracción. Los valores del límite elástico y de rotura dependen del tipo de acero, pero hay otras características que son comunes para todos los aceros: Módulo de Elasticidad

210 GPa

Módulo de Rigidez

81 GPa

Coeficiente de Poisson

0.3

Coeficiente de dilatación térmica

1.2·10-5 (ºC)-1

Densidad

7850 kg/m3

Condiciones desfavorable viento

1.5

eq

2600 Kg/cm2

4.3.6.3 Perfil de viga a emplear El perfil de viga a emplear para la estructura del depósito es el perfil IPN. La base del depósito estará formada por los siguientes elementos.

Figura 44 Base del perfil IPN de la estructura. Fuente Hierros Merle

97

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

4.3.7 MATERIALES A EMPLEAR EN EL DEPÓSITO El material a emplear para las paredes del depósito es Poliéster. Las dimensiones del cuerpo cilíndrico son 2m de radio frente a 3m de altura. Posee una base cerrada cónica inferior de 2m de radio y 1 m de altura. Superiormente el depósito está cerrado parcialmente, para la entrada de huesos en la parte superior Cilindro: Mediante Poliéster reforzado con fibra de vidrio por enrollamiento de hilos continuos, sistema Filament Winding y resina de alta resistencia mecánica. Fondos: Con materiales y tejidos impregnados idénticos a lo anterior Lacado exterior: Top Coat de protección exterior translúcido.

4.3.8 VIBRADOR ASOCIADO AL DEPÓSITO Una problemática que presenta el actual depósito es la compactación de aceituna en el silo del depósito, con el inconveniente de empeorar el caudal de salida de la aceituna. El nuevo diseño del depósito está provisto de vibradores que facilitan la salida de la aceituna.

Figura 45 Vibrador VB para salida tolvas. Fuente OLISpain

Este vibrador interno de aire comprimido está adherido a las paredes del silo, creando una corriente de aire vibratoria en las paredes. Como se muestra en la siguiente foto. El aire comprimido se introduce en el material directamente a través del labio de silicona adherente a la pared interna del silo. La intensidad de vibración se regula con la presión de ejercicio incluida entre 2 y 6 bares. El consumo de aire es extremadamente bajo. 98

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

Figura 46 Funcionamiento vibrador fluidificador. Fuente OLISpain

Con este dispositivo se solucionan dos problemas frecuentes en silos: 

La compactación del material a la salida del silo, dificultando la descarga a camión.



Evitar desajustes de compensación de carga en el interior del silo.

99

Mejoras a introducir en la línea de deshuesado actual

100

Cálculos

Capítulo 5 CÁLCULOS

5.1 ILUMINACIÓN Las iluminaciones requeridas están calculadas mediante el método de lúmenes descrito en apartados anteriores. Las iluminaciones requeridas están seleccionadas a base de tablas según las características requeridas. Flujo total emitido

E: Iluminancia media deseada S: Superficie de trabajo Ƞ: Factor de utilización ȠL: Rendimiento luminaria δ=Factor de mantenimiento Índice del local El índice del local depende de las dimensiones de recinto y es calculado por la siguiente ecuación. Para luminarias directas

Para luminarias indirectas

a: Ancho del local. b: Largo del local. h: Altura de la iluminaria al plano de trabajo.

101

Cálculos

Factor de utilización A partir del índice del local y los factores de reflexión. Estos valores se encuentran tabulados y los suministran los fabricantes. En las tablas se encuentran para cada tipo de luminaria los factores de iluminación en función de los coeficientes de reflexión y el índice del local.

Tabla 28 Factor de utilización

Cálculo del número de luminarias

N: número de luminarias ΦT: flujo luminoso total ΦL: flujo luminoso de una lámpara n: número de lámparas por luminaria Distribución de las luminarias

102

Cálculos

5.1.1 ILUMINACIÓN EN LA MESA DE INSPECCIÓN 5.1.1.1 Datos de partida Mesa de inspección Tipo de iluminación

Iluminación localizada

Lámparas

Lámparas fluorescentes

Iluminancia requerida

300 lux

Altura entre luminaria y plano de trabajo

1m

Superficie de aplicación

1.5m x 3m

Factor de mantenimiento

0.6

Índice reflexión paredes y techo

0.5-0.5 MASTER TL-D Eco 51W/830 1S

Luminaria Eficacia luz nominal

89lm/w

Rendimiento

96%

5.1.1.2 Resultados obtenidos Índice de local

1

Factor de utilización

0.26

Flujo luminoso total

9124

Número de luminarias

1

Tal y cómo se muestran los resultados, es suficiente iluminar el espacio requerido para una mesa de inspección con una luminaria de menor consumo (10%) y mayor luminosidad. La distribución de la lámpara es sencilla, basta con situarla en medio de la mesa para distribuir la luz.

103

Cálculos

5.1.2 ILUMINACIÓN EN LAS LÍNEAS DE DESHUESADO 5.1.2.1 Datos de partida Tipo de iluminación

Iluminación generalizada

Lámparas

Lámparas fluorescentes

Iluminancia requerida

300 lux

Altura entre luminaria y plano de trabajo

2m

Superficie de aplicación

25m x 5m

Factor de mantenimiento

0.6

Índice reflexión paredes y techo

0.5-0.5

Luminaria

MASTER TL-D Eco 51W/830 1S

Eficacia luz nominal

89lm/w

Rendimiento

96%

5.1.2.2 Resultados obtenidos Índice de local

1.5

Factor de utilización

0.38

Flujo luminoso total

171326

Número de luminarias

18

Nlargo

9

Nancho

2

104

Cálculos

5.2 DIMENSIONAMIENTO DEL TALADRADO DE CHAPAS El material a taladrar de acero inoxidable es un material muy difícil de trabajar, es por ello que una vez seleccionada la broca para el acero inoxidable requerido y el diámetro deseado para los remaches, dimensionaremos la potencia requerida. Velocidad de giro (rpm)

Donde: Vc: Velocidad de corte (m/min) D: Diámetro (mm)

Avances (mm/min)

Donde: n: velocidad de giro fn: avance/giro Empuje, Fuerza Axial (N)

Donde: K: Factor del material D: Diámetro (mm) fn: avance/giro Potencia (KW)

Donde: n: velocidad de giro fn: avance/giro

105

Cálculos

5.2.1.1 Datos de partida Velocidad de corte (m/min)

14

Diámetro (mm)

3

Avance/giro

0.119

Factor de material

1.9

Parámetro Broca (ANEXOS)

14 I

5.2.1.2 Resultados obtenidos RPM

1485

Avance (mm/min)

176

Empuje/Fuerza Axial (N)

533

Potencia

0.075 KW

Las herramientas disponibles en taller, son totalmente aptas para taladrar el acero inoxidable con las variables de cortes óptimas descritas.

5.3 DISEÑO DEL CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN 5.3.1 DATOS DE PARTIDA Volumen depósito (L)

1500

Espesor tanque (mm)

30

Espesor aislante (mm)

50

Temperatura deseada (ºC)

-4

Temperatura ambiente (ºC)

26

Conductividad térmica acero inox (W/mK)

14.9

Conductividad térmica aislante (W/mK)

0.0026

106

Cálculos

Densidad salmuera (Kg/m3)

1020

Velocidad de circulación recomendada (m/s)

0.5

Tiempo de enfriamiento (h)

2

Calor específico salmuera (KJ/Kg K)

4.15

5.3.2 FLUJO MÁSICO

Donde: δ: Densidad (Kg/m3) V: Volumen (m3) T: Tiempo (s) Flujo másico (Kg/s)

0.2125

5.3.3 CARGA TÉRMICA DE REFRIGERACIÓN

Donde m: Flujo másico (Kg/s) Cp: Calor específico de la salmuera (KJ/Kg K) Carga térmica (KW)

26.45

5.3.4 CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS EN LAS PAREDES DE LA TOLVA 5.3.4.1 Cálculo por convención exterior

107

Cálculos

Área exterior (m2)

16

Coeficiente convención aire (W/m2K)

34

R convención

0.001838

5.3.4.2 Cálculos en tolva Consideramos la tolva como un prisma cerrado de 2x2x1 m de dimensión

R cara1

0.00106

R cara2

0.000533

R arista

0.006214

R vértice

0.02237

R total

0.144498

5.3.4.3 Cálculo aislante La superficie a cubrir son las caras del tanque. R aislante

1.22

Resistencia Total (K/W)

1.93

108

Cálculos

Calor total sin aislante (W)

206

Calor total del tanque (W)

22.05

Pérdidas admisible gracia al aislamiento producido por el poliuretano.

5.3.5 SELECCIÓN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR Datos de partida Fluido 1

Agua salada (10%)

Fluido 2 (Refrigerante)

R417A (4.5 bar pabs)

Temperatura Fluido1 entrada

26ºC

Temperatura Fluido1 salida

-4ºC

Presión fluido1 (KPa)

100

Temperatura Fluido2 entrada

-7ºC

Presión Fluido 2 (KPa)

400

Caudal agua (Kg/s)

0.2125

Resultados obtenidos: Carga térmica (KW)

23.73

Temperatura Fluido2 salida

13.98ºC

Caudal refrigerante (Kg/s)

1.282

Área total intercambiador de calor (m2)

3.72

Número de platos

64

Nº Reynolds fluido 1

84.5

Nº Reynolds fluido 2

62700

109

Cálculos

Velocidad fluido 1 (m/s)

0.30

Velocidad fluido 2 (m/s)

63.3

5.3.6 CÁLCULOS LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO DE RANKINE

h1 (KJ/KG)

385

h4 (KJ/KG)

274

h3 (KJ/KG)

274

h2 (KJ/KG)

400

Potencia compresor (KW)

3KW

5.3.7 BOMBA CENTRÍFUGA

Potencia Motor bomba (W)

200

La potencia de accionamiento es muy baja debido a la escasa altura, el bajo caudal de la instalación. Por lo que una bomba centrífuga simple es válida para circular la salmuera.

5.3.8 VÁLVULA EXPANSIÓN ΔP refrigerante (bar)

4

Pérdida carga tuberías estimada (bar)

1

110

Cálculos

ΔP entrada y salida válvula (bar)

3

5.4 DIMENSIONAMIENTO DE ELEVADORES CON CANGILONES Capacidad de transporte La capacidad en T/h se da con la fórmula:

Donde: Q: Capacidad (T/h) c: Capacidad del cangilón (L)

p: paso de los cangilones (m) v: Velocidad de la banda o cadena. (m/s) φ: Coeficiente de llenado de cada cangilón. El valor varía entre 0.65 y 0.9 γ: Densidad del material a elevar (Kg/L)

La velocidad de la banda es una variable muy importante para el correcto funcionamiento del equipo. Si gira muy rápido, el material no descarga correctamente y en caso contrario, el material cae por los tubos del elevador

Fuerza de accionamiento La fuerza (kg) que tiene que generar el eje del tambor viene dada por:

Donde: H: Altura de elevación (m) H0: Altura ficticia (m)

111

Cálculos

Sistema de carga Tamaño de material Valor de H0 Desde Tolva Por dragado

3,8 7,6 11,4 15,3

Pequeño Mediano Grande

Potencia demandada La potencia necesaria en CV, se obtendrá:

La potencia obtenida es la mínima potencia para que la cinta funcione correctamente. Para seleccionar la potencia del motor es necesario utilizar un margen de seguridad del 30%.

Tensión máxima de la banda

Condiciones del tambor Liso húmedo Liso seco Recubierto húmedo Recubierto seco

K 3,2 1,64 1,73 1,49

5.4.1 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL PRIMERA Los puntos a dimensionar de la cinta transportadora vertical 1 son los siguientes:

5.4.1.1 Datos de partida Capacidad del cangilón

2L

Velocidad de la banda

0.65 m/s

Coeficiente de llenado de cada cangilón

0.7

Peso específico del material a elevar

0.7 (Kg/L)

Paso del cangilón

0.3 m

112

Cálculos

Altura del elevador

3m

5.4.1.2 Resultados obtenidos Capacidad de transporte

8.19 T/h

Fuerza de accionamiento

37.1 Kg

Potencia mínima exigida

330 W

Potencia motor recomendada

430 W

Potencia motor eficiente

380 W

Tensión máxima de la banda

107.52 Kg

5.5 DIMENSIONAMIENTO DE BANDAS TRANSPORTADORAS Capacidad de transporte La capacidad de transporte en T/h de una banda transportadora viene dada por la expresión:

Siendo: V: velocidad de la banda (m/s2) A: Sección transversal del material sobre la banda (m2) γ: Densidad del material a elevar (Kg/L)

Peso de la carga por unidad de longitud El peso de la carga está afectado por la velocidad de la misma, es por ello que viene reflejado en la siguiente expresión:

Resistencias al movimiento 113

Cálculos

Cuando las longitudes de las bandas transportadoras se sitúan menores que 80m las fuerzas resistentes que actúan vienen dadas por la siguiente fórmula:

Donde: f: Coeficiente de fricción L: Longitud de la banda (m) g: Gravedad (m/s2) QRO: Masa de los rodillos de trabajo por unidad de longitud (Kg/m) QRU: Masa de los rodillos de retorno por unidad de longitud (Kg/m) qB: Masa de la banda por unidad de longitud (Kg/m) qG: Masa de la carga por unidad de longitud (Kg/m) δ: Ángulo de inclinación. FST: Resistencia debida a la inclinación.

Tipo de Cojinete Rodamiento

Estado Favorable Normal Desfavorable

Fricción

f 0,18 0,2 0,23-0,30 0,5

Fuerza resistente a la inclinación Para aquellas cintas que tiene una inclinación, existe un valor añadido de la fuerza:

Siendo: qG: Masa de carga por unidad de longitud. H: Altura de instalación g: gravedad (m/s2) Potencia accionamiento del tambor

114

Cálculos

La potencia necesaria en W para accionar el tambor con la fuerza exigida viene dada por:

Potencia accionamiento motor Finalmente la potencia necesaria en el motor en función de la potencia requerida en el tambor será:

La potencia obtenida es la mínima potencia para que la cinta funcione correctamente. Para seleccionar la potencia del motor es necesario utilizar un margen de seguridad del 30%.

5.5.1 CINTA TRANSPORTADORA HORIZONTAL PRIMERA La cinta transportadora horizontal situada después de la elevadora de la tolva tiene los siguientes datos de partida:

5.5.1.1 Datos de partida Coeficiente de fricción

0.18

Sección transversal del material

0.003 m2

Peso específico del material

0.7Kg/L

Longitud de la banda

10 m

Masa de los rodillos de trabajo

5.5 Kg/m

Masa de los rodillos de retorno

2.5 Kg/m

Masa de la banda

3.5 Kg/m

Ángulo de inclinación

0º

Velocidad

0.8 m/s

Eficiencia motor actual

0.74

115

Cálculos

Eficiencia motor nuevo

0.86

5.5.1.2 Resultados obtenidos Capacidad de transporte

6.04 T/h

Peso de la carga

2.3 Kg/m

Resistencia al movimiento

31.14 Kg

Potencia accionamiento tambor

250 W

Potencia accionamiento motor mínima actual Potencia accionamiento motor actual

330 W

430 W

recomendada Potencia accionamiento motor más

380 W

eficiente recomendada

5.5.2 CINTA TRANSPORTADORA HORIZONTAL SEGUNDA 5.5.2.1 Datos de partida Coeficiente de fricción

0.18

Sección transversal del material

0.006 m2

Peso específico del material

0.7Kg/L

Longitud de la banda

10 m

Masa de los rodillos de trabajo

6.5 Kg/m

Masa de los rodillos de retorno

3.5 Kg/m

Masa de la banda

3.5 Kg/m

Ángulo de inclinación

0º

Velocidad

0.7 m/s

116

Cálculos

Eficiencia motor actual

0.74

Eficiencia motor nuevo

0.86

5.5.2.2 Resultados obtenidos Capacidad de transporte

6.04 T/h

Peso de la carga

2.05 Kg/m

Resistencia al movimiento

34.3 Kg

Potencia accionamiento tambor

235 W

Potencia accionamiento motor mínima

320 W

actual Potencia accionamiento motor actual

420 W

Potencia accionamiento motor más

355 W

eficiente recomendada

5.5.3 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL SEGUNDA 5.5.3.1 Datos de partida Coeficiente de fricción

0.18

Peso de la carga

1.5 Kg/m

Peso específico del material

0.7Kg/L

Longitud de la banda

3m

Altura

2m

Masa de los rodillos de trabajo

4.5 Kg/m

Masa de los rodillos de retorno

2.5 Kg/m

Masa de la banda

3.7 Kg/m

Ángulo de inclinación

45º

117

Cálculos

Velocidad

1.5 m/s

Eficiencia motor actual

0.74

Eficiencia motor nuevo

0.86

5.5.3.2 Resultados obtenidos Resistencia al movimiento

10.17 Kg

Potencia accionamiento tambor

150 W

Potencia accionamiento motor mínima actual Potencia accionamiento motor actual

200 W 270 W

Potencia accionamiento motor más

230 W

eficiente recomendada

5.5.4 CINTA EN LA MESA DE INSPECCIÓN 5.5.4.1 Datos de partida Coeficiente de fricción

0.18

Sección transversal del material

0.01 m2

Peso específico del material

0.7Kg/L

Longitud de la banda

3m

Masa de los rodillos de trabajo

9.5 Kg/m

Masa de los rodillos de retorno

4.5 Kg/m

Masa de la banda

8 Kg/m

Ángulo de inclinación

0º

Velocidad

0.5 m/s

Eficiencia motor actual

0.74

118

Cálculos

Eficiencia motor nuevo

0.86

5.5.4.2 Resultados obtenidos Capacidad de transporte

12,6 T/h

Peso de la carga

2.05 Kg/m

Resistencia al movimiento

19.98 Kg

Potencia accionamiento tambor

100 W

Potencia accionamiento motor mínima

135 W

actual Potencia accionamiento motor actual

175 W

Potencia accionamiento motor más

150 W

eficiente recomendada

Comparativa motores cintas transportadoras Motor actual 430

380

Motor 1

430

380

Motor 2

430

Motor eficiente

380

Motor 3

420

355

Motor 4

270 230

Motor 5

175 150

Motor 6

Tabla 29 Relación de potencias requeridas obtenidas

5.6 DIMENSIONAMIENTO CADENA DE TRANSMISIÓN A continuación se dimensiona la correcta cadena de uso en la selección de cinta transportadora requeridas. Potencia de diseño 119

Cálculos

Es la relación entre la potencia del motor y los elementos motrices que intervienen en la transmisión.

PM: Potencia motor KS: Factor de servicio de los rodillos. Kh: Factor de múltiples hileras Selección del paso de la cadena Una vez seleccionada la potencia de diseño se selecciona el número de dientes de la sprocket menor. Estas tablas están estandarizadas.

Tabla 30 Selección del número de dientes

Longitud de la cadena Por último para saber el tamaño de la cadena de transmisión se emplea la siguiente fórmula:

120

Cálculos

Donde: Z: es el número de dientes C: Distancia entre los centros. El valor C no tiene límites, pero sí restricciones. Una distancia corta provoca un mayor desgaste, mientras que una excesiva distancia provoca problemas de flexión.

5.6.1 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL PRIMERA 5.6.1.1 Datos de partida Potencia motor (KW)

0.75

RPM reductor

160

RPM banda transportadora

110

Factor de los rodillos

1.35

Distancia entre centros (paso)

100

5.6.1.2 Resultados obtenidos Potencia dimensionada

1.01

Número de dientes menor

40

Número de dientes mayor

58

Longitud de la cadena (paso)

250

5.6.2 CINTA TRANSPORTADORA VERTICAL SEGUNDA 5.6.2.1 Datos de partida Potencia motor (KW)

0.75

RPM reductor

160

121

Cálculos

RPM banda transportadora

90

Factor de los rodillos

1.35

Distancia entre centros (paso)

80

5.6.2.2 Resultados obtenidos Potencia dimensionada

1.01

Número de dientes menor

45

Número de dientes mayor

66

Longitud de la cadena (paso)

216

5.7 CÁLCULOS ESTRUCTURALES DEL DEPÓSITO DE HUESOS El siguiente apartado trata de justificar la resistencia de material tridimensional de la estructura metálica que sostiene la carga del depósito. La mayoría de los métodos teóricos complejos empleados se alejan muchas veces de la práctica, es por ello que se escogerá el método de cálculo hasta cierta complejidad e hipótesis de cálculos simples.

5.7.1 CIMENTACIÓN Para el cálculo de cimentaciones se ha empleado el plantilla de cálculo revisadas por colegio de ingenieros agrónomos de Sevilla. Para este cálculo se justifica la resistencia de las zapatas excéntricas interiores a emplear.

5.7.1.1 Datos de partida Datos de partida de los pilares Momento (Kgm)

3463.25

Cortante (Kg)

530.36

Axial (Kg)

60000

122

Cálculos

Datos de partida del terreno y pilares Angulo de rozamiento interno del terreno

35º

Tensión admisible del terreno (Kg/cm2)

2

Distancia eje pilar al extremo de la

0.2

zapata (m) Datos de la zapata Canto de la zapata (m)

0.5

Longitud de la zapata (m)

5

Anchura de la zapata (m)

5

Datos del material Resistencia característica del hormigón (Kg/cm2) Resistencia característica del acero

250

4100

(Kg/cm2) Recubrimiento (m) (>0.05m)

0.05

Anchura del pilar (m)

0.27

Anchura de la placa (m)

0.50

5.7.1.2 Resultados obtenidos Acciones base de la zapata Momento (Kgm)

34978.43

Cortante (Kg)

530.36

Axial (N)

91250

Estabilidad de la zapata

123

Cálculos

Seguridad al vuelco (Csv) (>1,5)

105.72

Seguridad al deslizamiento (Csd) (>1,3)

74.22

Excentricidad (e)

0.38

Tensión máxima (Kg/cm2)

0.53

Tensión mínima (Kg/cm2)

0.2

Comprobación a tensión máxima 2

(max(max+min)/2) Con estos resultados obtenidos se puede asegurar que: 

Cumple al vuelco.



Cumple al deslizamiento.



Cumple con la tensión máxima.



Cumple con la tensión media.

Cálculo de las armaduras Sección de referencias (m)

2.31

Vuelo (m)

2.25

Momento de cálculo mayorado (Kgm)

87538.11

Canto mínimo para no disponer

0.17

armadura de compresión (m) Momento tope (Kgm)

590625

Capacidad mecánica armadura tracción (Kg) Capacidad mecánica mínima (Kg)

199854.73 150000

Armadura por capac. Mecánica (cm2) (a distribuir en la anchura)

124

56.06

Cálculos

Armadura a distribuir en la longitud

56.06

(cm2) Mediciones en Zapatas y Zunchos Volumen de hormigón por zapata (m3) Hormigón de limpieza H-100 por zapata, esp. 10 cm (m3) Kg de acero por zapata

12.5 2.50 476.48

Cuantía de acero en zapata (Kg acero/ m3 hormigón) Volumen de hormigón por ml. zuncho (m3): Kg de acero por ml de zuncho

38.12

0 0.72

Recomendaciones sobre armaduras de zapatas y zunchos 

Diámetro de los redondos entre 12-25mm



Recubrimiento >5cm



Distancia entre redondos: 10-30 cm (si es necesario agrupar por parejas en contacto)



Altura y anchura de zunchos > L/20 (mínimo 25x25 cm si se encofra)



Armadura longitudinal del zuncho por axial 0.84 cm2



Armadura longitudinal escogida 0.84 cm2

5.7.2 ESTRUCTURA DEPÓSITO En este apartado se calcula las fuerzas ejercidas en las vigas para poder dimensionar así correctamente la estructura del depósito. 

El perfil de viga a trabajar es el IPN.



En este apartado se calcula el dimensionado perfil IPN en función de la carga soportada



La carga está repartida en 8 apoyos.



La estructura es totalmente simétrica.

125

Cálculos



La carga q es la repartida por el peso del depósito.



La carga P son las vigas verticales soporte del depósito.

Consideramos la estructura base como un pórtico simple con nudos en la convergencia de los apoyos del cuerpo del depósito. Se resuelven los esfuerzos por el teorema de Castigliano la hiperestaticidad de la estructura y la reducción por simetría. Se ha escogido un perfil más para sobredimensionar la estructura. Dimensionamiento: Tensión axial:

Tensión cortante:

Flexión:

Tensión total:



L apoyos verticales (m)

4

L viga horizontal (m)

5

Carga uniforme q (KN/m)

46.875

adm (Kg/cm2)

1733.33

126

Cálculos

127

Cálculos

5.7.2.1 Dimensionamiento viga horizontal Mf max (KNm)

60

Compresión max (KN)

187.5

Cortante max (KN)

45

Viga seleccionada

IPN180

5.7.2.2 Dimensionamiento viga horizontal Mf max (KNm)

33.75

Tracción max (KN)

45

Cortante max (KN)

0

Viga seleccionada

IPN100

128

Estudio económico

Capítulo 6 ESTUDIO ECONÓMICO

6.1 EVALUACIÓN DE LA INVERSIÓN Los proyectos de inversión están fundamentados en tres puntos básicos: 

Pago de la inversión, (K), es el número de unidades monetarias que el inversor debe desembolsar para conseguir que el proyecto empiece a funcionar como tal.



Vida útil de proyecto, es el número de años en los que la inversión funciona y generan rendimientos positivos.



Flujo de caja (Ri), son los cobros de cada año.

6.2 RENTABILIDAD INSTALACIÓN DE LUMINARIAS EFICIENTES Inversión (€)

81.19

Ahorro energético año 1 (KWh)

1182

Precio energía año 1 (€/KWh)

0.119

% Rendimiento de la instalación

0.50%

Subida precio energía

5%

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

Horizonte temporal (años)

5

Tabla 31 Parámetros energéticos y económicos de la inversión

Año

Ahorro

Precio

energético

(KW/h)

Gastos Ingresos (€)

explotación (€)

129

Flujo de caja (€)

Estudio económico

0

-

-

-

-

-81.19

1

1182.00

0.119

140.66

2.81

137.85

2

1176.09

0.125

147.01

2.94

144.07

3

1170.21

0.131

153.30

3.07

150.23

4

1164.36

0.138

160.68

3.21

157.47

5

1158.54

0.144

166.83

3.33

163.5

Tabla 32 Ahorros energéticos, ingresos, gastos y flujos de caja durante 5 años

6.3 RENTABILIDAD DEL PROTOTIPO FILTRADO ESCURRIDO El estudio económico realizado para esta mejora es innecesario, ya que es una mejora que trata de aumentar la calidad de la línea de inspección e impedir que trozos o huesos lleguen al envasado de bote.

6.4 RENTABILIDAD DEL CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN El estudio económico de esta mejora no refleja datos reales, únicamente muestran valores esperados según la experiencia. Se estima una reducción de desperfectos aproximadamente del 15% Inversión (€)

9888€

Ahorro aceitunas de molino al año (Kg)

35000

Precio estimado aceituna buena (€/Kg)

0.7

Precio estimado aceituna molino (€/Kg)

0.11

Coste energéticos anuales (€)

7140€

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

130

Estudio económico

Horizonte temporal (años) Ingresos Año

(€)

Gastos

5 Flujo de caja

explotación

(€)

(€)

0

-

-

-9888

1

13510

270.20

13239.8

2

13510

270.20

13239.8

3

13510

270.20

13239.8

4

13510

270.20

13239.8

5

13510

270.20

13239.8

6.5 RENTABILIDAD EN LA SUSTITUCIÓN DE NUEVOS MOTORES

La eficiencia o rendimiento de un motor eléctrico es una medida de su habilidad para convertir la potencia eléctrica que toma de la línea en potencia mecánica útil. Se expresa usualmente en porciento de la relación de la potencia mecánica entre la potencia eléctrica. Emplear motores de mayor eficiencia, reduce las pérdidas y los costos de operación. La potencia ahorrada se puede calcular aplicando la siguiente ecuación:

6.5.1 MOTORES EFICIENCIA EFF2 Inversión de compra de 6 motores: 

4 de 0.75KW de potencia.



2 de 0.55 KW de potencia. Inversión (€)

2148

131

Estudio económico

Ahorro energético año 1 (KWh)

697

Precio energía año 1 (€/KWh)

0.119

% Rendimiento de la instalación

0.50%

Subida precio energía

5%

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

Horizonte temporal (años)

5

Tabla 33 Parámetros energéticos y económicos de la inversión

Gastos

Flujo de

Ahorro

Precio

energético

(KW/h)

0

-

-

-

-

-2148.00

1

697.00

0.119

82.94

4.14

78.80

2

693.51

0.125

86.68

4.34

82.34

3

690.05

0.131

90.40

4.52

85.88

4

686.59

0.138

94.74

4.74

90.00

5

683.16

0.144

98.37

4.91

93.46

Año

Ingresos (€)

explotación

caja (€)

(€)

Tabla 34 Ahorros energéticos, ingresos, gastos y flujos de caja durante 5 años

6.5.2 MOTORES EFICIENTES EFF1 Inversión de compra de 6 motores: 

4 de 0.75KW de potencia.



2 de 0.55 KW de potencia. Inversión (€)

2850

Ahorro energético año 1 (KWh)

1872

132

Estudio económico

Precio energía año 1 (€/KWh)

0.119

% Rendimiento de la instalación

0.50%

Subida precio energía

5%

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

Horizonte temporal (años)

5

Tabla 35 Parámetros energéticos y económicos de la inversión

Gastos

Flujo de

Ahorro

Precio

energético

(KW/h)

0

-

-

-

-

-2850.00

1

1872.00

0.119

222.78

4.45

218.33

2

1862.64

0.125

232.83

4.65

228.18

3

1853.33

0.131

242.78

4.85

237.93

4

1844.06

0.138

254.48

5.09

249.9

5

1834.84

0.144

264.22

5.28

258.94

Año

Ingresos (€)

explotación

caja (€)

(€)

Tabla 36 Ahorros energéticos, ingresos, gastos y flujos de caja durante 5 años

6.5.3 MOTORES EFICIENTES NEMA Inversión de compra de 6 motores: 

6 de 0.75KW de potencia. Inversión (€)

4256.52

Ahorro energético año 1 (KWh)

1426

Precio energía año 1 (€/KWh)

0.119

% Rendimiento de la instalación

0.50%

133

Estudio económico

Subida precio energía

5%

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

Horizonte temporal (años)

5

Tabla 37 Parámetros energéticos y económicos de la inversión

Gastos

Flujo de

Ahorro

Precio

energético

(KW/h)

0

-

-

-

-

-4256.52

1

1426.00

0.119

169.69

3.39

166.3

2

1418.87

0.125

177.36

3.54

173.82

3

1411.77

0.131

184.85

3.70

181.15

4

1404.71

0.138

193.85

3.87

189.98

5

1397.68

0.144

201.26

4.02

197.24

Año

Ingresos (€)

explotación

caja (€)

(€)

Tabla 38 Ahorros energéticos, ingresos, gastos y flujos de caja durante 5 años

6.6 RENTABILIDAD VARIADOR DE FRECUENCIA Inversión (€)

385

Ahorro energético año 1 (KWh)

1440

Precio energía año 1 (€/KWh)

0.119

% Rendimiento de la instalación

0.50%

Subida precio energía

5%

Gastos IPC (%)

3%

% explotación sobre ingresos

2%

134

Estudio económico

Horizonte temporal (años)

5

Tabla 39 Parámetros energéticos y económicos de la inversión

Gastos

Flujo de

Ahorro

Precio

energético

(KW/h)

0

-

-

-

-

-385

1

1440.00

0.119

171.36

3.42

167.94

2

1432.80

0.125

179.10

3.58

175.52

3

1425.64

0.131

186.76

3.73

183.03

4

1418.50

0.138

195.73

3.91

191.82

5

1411.41

0.144

203.43

4.06

199.37

Año

Ingresos (€)

explotación

caja (€)

(€)

Tabla 40 Ahorros energéticos, ingresos, gastos y flujos de caja durante 5 años

6.7 RENTABILIDAD DISEÑO DE UN NUEVO DEPÓSITO La mejora de este elemento no busca una mayor rentabilidad, busca una mayor seguridad y comodidad en el almacenamiento de desechos de la línea de deshuesado, es por ello que se presenta innecesario la elaboración de un estudio económico para dicho apartado.

135

Estudio económico

136

Conclusiones

Capítulo 7 CONCLUSIONES El presente proyecto de trabajo a llegado a las siguientes conclusiones. Iluminación. La iluminación presenta estados de deficiencias. Se recomienda redistribuir las luminarias, así como el número de las mismas. Por otro lado se recomienda una sustitución de los tubos fluorescentes por otros de mayor eficiencia. La instalación de luminarias eficientes es muy rentable, ya que se recupera la inversión a los 7 meses. Se instalan menos luces, más eficientes y con mejor calidad de iluminación. Prototipo filtrado-escurrido. Se propone un prototipo de rampa escurridora con la finalidad de reducir imperfecciones y trozos de las aceitunas ayudadas por vibradores, así se podrá mejorar el porcentaje de desperfectos surgidos en la línea de deshuesado. Chapas protectoras. La soldadura de chapas a las cintas de transporte de aceitunas es altamente recomendable, ya que por un bajo coste disminuye notoriamente la cantidad de aceituna de molino. Un simple detalle para un control de desperdicios. Sistema de refrigeración de tolvas. Es una inversión costosa, pero ante la problemática de fermentadores incapaces de ser deshuesados, se presenta totalmente necesaria, solucionando así grandes pérdidas de aceituna con baja resistencia que normalmente acabarían siendo vendidas a molino. Nuevos motores eléctricos. Se ha estudiado la viabilidad de sustituir motores obsoletos y poco eficientes por otros totalmente opuestos, es decir, buscar la mayor eficiencia con la implantación de nuevos motores. La inversión es mucho mayor de los beneficios que obtenemos al instalar los motores ya sean EFF1, EFF2 o NEMA. No es rentable ninguna opción. La única opción es instalar los motores eficientes EFF2 siempre y cuando el resto de motores de la línea requieran sustitución Variadores de frecuencia. La bomba del densímetro tiene largas horas de trabajo y es totalmente recomendable la instalación de variadores de frecuencia para estas bombas. El ahorro energético es totalmente recomendable, ya que empieza dar rentabilidad a los 2 años de instalación. Mejora de los transmisiones. Las transmisiones de las líneas se encuentran en un estado insuficiente en cuanto a mantenimiento. Aunque la cadena siga funcionando no quiere decir que trabaje correctamente, toda cadena tiene una vida útil y un

137

Conclusiones

mantenimiento necesario. Se ha dimensionado que las cadenas están correctamente instaladas, y se recomienda la sustitución y mayor mantenimiento de las cadenas. Instalación de un nuevo depósito de huesos. El estado en el que se encuentra el depósito actual presenta estrictamente necesario la implantación de un nuevo depósito de huesos. Se ha buscado el dimensionamiento idóneo para cargas en camiones, al igual que se han mejorado problemas existentes respecto al depósito actual. Los datos están suficientemente sobredimensionados para buscar una seguridad estructural del depósito, teniendo en cuenta el terreno, la estructura y aquellos factores influyentes. Se estima que con las mejoras de reducción de desechos del prototipo filtrado escurrido y del circuito de refrigeración se salven un 10% de las aceitunas que iban a molino lo que supondría unos ahorros de 15000€ anuales. Por otro lado la eficiencia energética con las mejoras planeadas y las que en su momento tuvieran que ser implantadas por necesidad se espera que la línea ahorre un 10% de consumo eléctrico. Finalmente se diseño el depósito atendiendo a las condiciones de seguridad y falta de capacidad los cuales ese han cubierto con creces.

138

Anexos

Capítulo 8 ANEXOS

8.1 ANEXO I. FICHA TÉCNICA DE LA ACEITUNA HOJIBLANCA

139

Anexos

140

Anexos

Tamaño

Diámetro

Peso aceituna

Peso aceituna

(Calibre)

(mm)

entera (g)

deshuesada (g)

172

20.6

5.83

4.47

176

20.4

5.69

4.35

180

20.2

5.55

4.22

185

20

5.41

4.10

190

19.8

5.28

3.98

195

19.6

5.14

3.86

200

19.4

5.01

3.74

205

19.2

4.88

3.62

211

19

4.75

3.50

217

18.8

4.62

3.39

223

18.6

4.49

3.27

229

18.4

4.36

3.16

236

18.2

4.24

3.05

243

18

4.11

2.94

262

17.5

3.81

2.67

284

17

3.52

2.41

309

16.5

3.23

2.15

338

16

2.95

1.90

372

15.5

2.69

1.66

412

15

2.43

1.43

460

14.5

2.17

1.21

Tabla 41 Datos muestrales de la aceituna Hojiblanca. Fuente CISC

141

Anexos

8.2 ANEXO II. MOTO-VIBRADOR PARA LA RAMPA FILTRADOESCURRIDORA

142

Anexos

8.3 ESPECIFICACIONES BROCA DORMER A509

143

Anexos

8.4 DATOS CIRCUITO REFRIGERACIÓN

144

Bibliografía

Capítulo 9 BIBLIOGRAFÍA

9.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

Manual de diseño para acero inoxidable estructural. Euro Inox, Steel Construction Institute, 2006.



Apuntes de Ingenieria del transporte. Universidad Carlos III de Madrid. Autores Vicente Díaz López, Beatriz López Boada, Mª Jesús López Boada, Carolina Álvarez Caldas, Antonio Gauchía Babé



Instalaciones Eléctricas I, ELC-261. Apuntes de clases UMSS , Departamento de electricidad CBBA 2001.Ing. Germán Rocha



Aplicaciones de Termodinámica técnica. Universidad Pontificia Comillas, José Ignacio Linares 2009



Diseño en ingeniería mecánica. Joseph Edward Shigley. Ed. McGraw-Hill 3ºEdición 1985

9.2 REFERENCIAS WEBS 

www.hutesa.com



www.infoagro.com



www.asemesa.org



www.inoxpa.com



www.cisc.es



www.internationaloliveoil.org



www.olispain.es



www.alacermas.cat



www.unitop.es



www.omron.es



www.cidepa-sincron.es



www.merle.es

145

Bibliografía



www.comainox.com



www.industry.siemens.com



www.lamparadirecta.es

146

Bibliografía

Parte II PLANOS

147