proceso de elaboracion del hielo
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MANUAL DE PRACTICAS
INGENIERÍA INDUSTRIAL
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OBJETIVO
Analizar todos los conocimientos adquiridos durante el semestre para la elaboración de asfalto para carretera
MARCO TEÓRICO
Extracción de materiales
Todos los materiales se extraen del banco de materiales marques
De donde se extraen arena, file, graba. Estos son los vertidos de la mezcla.
Después de su extracción se transportan al depósito de la empresa hasta
que se requiera usar.
En el almacén se dividen en montones por tipo de material.
Producción de la carpeta de asfalto
Para la preparación del asfalto se necesitan una planta de asfalto que es la
maquina donde se vierten las distintas arena en las tolvas de la maquina
planta la maquina consta de 3 tolvas donde en cada una se vierte los
distintos materiales, la las tolvas están reguladas a su salida que se
depositan en una banda transportadora la cual pasa por debajo de las tres
tolvas donde se mesclan y después llegan a un filtro donde donde se
separa los materiales demasiados grandes y basura que pueda tener los
vaciados , después del filtrado los materiales son recogidos por la banda
alimentadora del tambor de mesclado, al entrar en el tambor de mesclado
los vaciados pasan por un proceso de eliminación de humedad en la
primera mitad del tambor esto para garantizar que el producto esta
completamente seco y se adhiera de forma correcta el asfalto a los
vaciados; los vaciados después del secado pasan a la segunda parte
donde se le agrega a la mescla de los vaciados el asfalto
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Distribución regional de la extracción del agua.
Subregión Extracción anual de agua por sectores
Agrícola Doméstico Industrial Extracción total
km3 %
deltotal
km3 %
del
total
km3 %
del
total
km3 %
de
AL
y C
m3por
hab.
en % de
los
RHIR
México 60.3 78 13.4 17 3.9 5 77.8 30 825 19.0
América
Central
9.4 77 1.8 15 0.9 8 12.2 5 428 1.7
Antillas
Mayores
11.7 75 3.6 24 0.1 1 15.4 6 531 18.9
Antillas
Menores
- - - - - - - - - -
Subregión
Guayanesa
1.8 96 0.0 2 0.0 2 1.9 0 1 117 0.6
Subregión
Andina
36.5 73 10.5 21 3.1 6 50.2 19 483 1.0
Brasil 33.4 61 11.6 21 9.9 18 54.9 21 335 1.0
Subregión
Sur
39.4 91 5.7 6 4.7 3 50.0 19 852 3.8
América
Latina y
Caribe
192.7 73 47.0 19 22.9 9 262.8 100 519 2.0
Mundo 2
310.5
71 290.6 9 652.2 20 3253.3 - 564 8.0
AL y C como
% del mundo
8.3 16.0 3.5 8.1
Para la mayor parte de los países, los datos sobre las extracciones del agua se han
podido encontrar en estadísticas nacionales aunque en ningún caso quedan explícitos
los métodos de cálculo utilizados. No se han encontrado datos sobre extracciones de
agua recientes en seis países (Bolivia, Guayana, Paraguay, Surinam, Uruguay y
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Venezuela), por lo que estos datos provienen de la referencia aunque se trata de cifras
no muy recientes (algunas datan de 1965), que no reflejan las extracciones actuales del
país, se ha preferido mantener estas cifras y su referencia en vez de realizar
estimaciones a partir de la superficie bajo riego y la población e industria. Se debe
resaltar que se trata de países en los que los recursos hídricos, en cifras globales, no
representan una fuerte limitación para su desarrollo económico.
En América Latina y el Caribe, el 73 por ciento de la extracción del agua se utiliza con
fines agrícolas, cifra muy similar a la media mundial (71 por ciento). La Subregión
Guayanesa y la Subregión Sur tienen el mayor porcentaje de extracción de agua para
la agricultura.
Las cifras de extracciones de agua para el riego, expresadas en metros cúbicos por
hectárea y año, muestran cierta homogeneidad para toda Sudamérica y las Antillas
Mayores, con cifras variables entre los 9 000 m3/ha/año y 12 000 m3/ha/año, siendo
algo mayores en el caso de México, con 13 500 m3/ha/año, y mucho mayores en el
caso de América Central. En el caso de México, la mayor dotación puede ser debida
fundamentalmente a aspectos climáticos (mayor evapotranspiración
potencial), mientras que en el caso de América Central la dominancia de los cultivos
permanentes (banana, caña de azúcar, etc.) y la alta intensidad de cultivo, en cultivos
temporales como el arroz, puede incrementar notablemente esta cifra. Esta diferencia,
no obstante, puede ser también debida a los métodos de cálculo empleados.
La extracción de agua expresada como un porcentaje de los RHTR es un buen
indicador de la presión existente sobre los recursos hídricos. De una forma estimativa,
se puede considerar que esta presión es alta cuando el valor es mayor del 25 por
ciento, como es el caso de la República Dominicana (39,7 por ciento) y de algunas islas
de las Antillas Menores. Este porcentaje es también relativamente importante en
Antigua y Barbuda (9,6 por ciento), Cuba (13,7 por ciento), Haití (7 por ciento), Jamaica
(9,6 por ciento) y México (17,0 por ciento). La extracción de agua para uso industrial es
especialmente importante en Brasil (18 por ciento), Chile (11 por ciento), El Salvador
(20 por ciento), Guatemala (17 por ciento) y Venezuela (7 por ciento).
En general, la mayor demanda en el uso del agua, sobre todo en las zonas urbanas, ha
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ocasionado conflictos entre los diferentes sectores involucrados. En algunas ocasiones,
el sector más perjudicado es la agricultura, del cual se toma el agua para el sector
doméstico o el industrial.
Las cifras para el agua residual producida y tratada están sólo disponibles para algunos
países de la región. En la mayor parte de los países, el porcentaje de aguas
residuales que presentan un proceso de depuración en plantas de tratamiento es muy
bajo. Sólo en el caso de México, se da una cifra de 1 600 millones de m3, tratados o no,
reutilizados con fines agrícolas. Aunque en otros países se hace uso también de las
aguas residuales sin tratamiento alguno, no se dispone de cifras sobre el volumen
anual de utilización. No obstante, se están comenzado algunas experiencias con aguas
residuales tratadas a gran escala en las regiones más áridas de Argentina y Chile, que
todavía están en sus inicios.
En cuanto a la desalinización de agua de mar o salobre, su presencia es anecdótica,
siendo Antigua y Barbuda (Antillas Menores) el único país del que se dispone de
información sobre la presencia de una planta desalinizadora, con una producción anual
de 3,3 millones de m3/año.
Recursos hídricos no convencionales: aguas residuales y agua
desalada en algunos países.
País Año Agua residual
producida
(106 m³)
Agua residual
tratada
(106 m³)
Agua residual
tratada reutilizada
(106 m³)
Agua desalada
(106 m³)
Antigua y Barbuda 1998 - 0,165 - 3,3
Argentina 1997 3 530 - - -
Belice 1994 2,05 - - -
Bolivia 1996 2 903 - - -
Brasil 1996 2 567 885 - -
Chile 1999 1 065 213 - -
Colombia 1996 2 094 142 - -
Cuba 1994 502 109 - -
Guatemala 1994 - 6,45 - -
México 1995 9 400 530 1 600(1) -
Nicaragua 1996 67,4 6,0 - -
Panamá 1998 394 - - -
Venezuela 1996 2 903 - - -
Agua residual reutilizada para la agricultura, con o sin tratamiento.
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Existe un reconocimiento general de que la contaminación debida a las aguas
residuales domésticas, vertidos industriales, relaves procedentes de la minería y
contaminación agraria difusa (fitosanitarios, fertilizantes, etc.) es un problema
importante en la región, con especial énfasis en las áreas que sufren una mayor presión
sobre el recurso hídrico. La ausencia generalizada de una gestión integral de los
recursos hídricos tomando la cuenca hidrográfica como unidad de gestión, no
contribuye a la resolución de estos problemas.
¿Cómo trabajan los métodos específicos de la purificación del agua?
Purificación Física del Agua.La purificación física del agua se refiere sobre todo
a técnicas de filtración. La filtración es un instrumento de purificación para quitar los
sólidos de los líquidos. Hay varios tipos de técnicas de filtración. Un filtro típico consiste
en un tanque, los medios de filtro y un regulador para permitir la expulsión.
Pantallas. La filtración a través de las pantallas se hace generalmente al principio del
proceso de la purificación del agua. La forma de las pantallas depende de las partículas
que tienen que ser eliminadas.
Filtración de la arena.La filtración de la arena es un método usado con frecuencia,
muy robusto para quitar los sólidos suspendidos del agua. El medio de filtro consiste en
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una capa múltiple de arena con una variedad de tamaño y gravedad específica. Cuando
el agua atraviesa el filtro, los sólidos suspendidos en el agua precipitan en la arena
donde quedan como residuo y en el agua se reduce los sólidos suspendidos, esta fluye
del filtro. Cuando los filtros se cargan con las partículas se invierte la dirección de
filtración, para regenerarlo. Los sólidos suspendidos más pequeños tienen la capacidad
de pasar a través de un filtro de arena, a menudo se requiere la filtración secundaria.
Filtración de flujo cruzado. La filtración de membrana con flujo cruzado quita las
sales y materia orgánica disuelta, usando una membrana permeable que impregne
solamente los contaminantes. El concentrado permanece mientras que el flujo pasa
adelante a través de la membrana.
Hay diversas técnicas de filtración con membranas, estas son: micro-filtración,
ultrafiltración, nano-filtración y osmosis inversa (OI). Cuál de estas técnicas se pone en
ejecución depende de la clase de compuestos que necesiten ser quitados y su tamaño
de partícula. Debajo, las técnicas de filtración de membrana están clarificadas.
1)Micro-filtración.La micro-filtración es una técnica de separación con membrana en la cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con acción en partículas de radio de 0,1 a 1,5 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar los sólidos
suspendidos, las bacterias u otras impurezas. Las membranas del micro-filtración tienen un tamaño nominal de poro de 0,2 micras.
2)Ultra-filtración.La ultrafiltración es una técnica de separación con membrana en la
cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con acción en partículas de radio de 0,005 a 0,1 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar las sales, las
proteínas y otras impurezas dentro de su gama. Las membranas de la ultrafiltración tienen un tamaño nominal de poro de 0,0025 a 0,1 micras.
3)Nano-filtración.Nano-filtración es una técnica de separación con membrana en la cual las partículas muy finas u otras materias suspendidas, con un tamaño de partícula en la
gama de aproximadamente 0,0001 a 0,005 micras, se separan de un líquido. Es capaz de quitar virus, pesticidas y
herbicidas. 4)Osmosis inversa (OI).La osmosis inversa, o la OI, es la técnica disponible más fina de
separación con membrana. La OI separa partículas muy finas u otras materias suspendidas, con un tamaño de partícula hasta
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0,001 micras, de un líquido. Es capaz de quitar iones de metal y eliminar
completamente las sales en disolución.
Filtración de cartucho.Las unidades de filtración de cartucho consisten en fibras.
Funcionan generalmente con más eficacia económica en los usos que tienen niveles de
contaminación de menos de 100 PPM. Para usos donde la contaminación es más alta,
los cartuchos se utilizan normalmente como filtro en las etapas finales.
Purificación con productos químicos
La purificación química del agua se refiere a muchos y diversos métodos. Qué método
aplicar depende de la clase de contaminación hay en el agua. Abajo se resumen
muchas de estas técnicas químicas de purificación.
Adición química.
Hay varias situaciones en las cuales se agregan productos químicos, por ejemplo para
prevenir la formación de ciertos productos de la reacción. Debajo, se resumen algunas
de estas adiciones:
- Los agentes quelatos se agregan a menudo al agua, para prevenir los efectos
negativos de la dureza, causados por la deposición del calcio y del magnesio.
- los agentes que oxidan se agregan al agua como biosida, o para neutralizar agentes
de reducción.
- los agentes de reducción se agregan para neutralizar agentes que oxidan, tales como
ozono y cloro. También ayudan a prevenir la degradación de las membranas de
purificación.
Clarificación
La clarificación es un proceso de multipasos para quitar los sólidos suspendidos.
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Primero, se agregan los coagulantes. Los coagulantes reducen la carga de iones, de
modo que acumulan las partículas en formas más grandes llamadas flóculos. Los
flóculos se depositan por gravedad en tanques de filtración o se quitan mientras que el
agua atraviesa un filtro de gravedad. Las partículas más grandes que 25 micras son
quitadas con eficacia por la clarificación. Agua que es tratada con la clarificación puede
contener algunos sólidos suspendidos y por lo tanto necesita un tratamiento adicional.
Des-ionizar y ablandar.
La des-ionización se procesa comúnmente con intercambio de ion. Los sistemas de
intercambio de ion consisten en un tanque con bolas pequeñas de resina sintética, que
son tratadas para absorber selectivamente ciertos cationes o aniones y para
substituirlos por los iones contaminadores. El proceso de intercambio de ion dura, hasta
que todos los espacios disponibles se llenan de los iones. El dispositivo del
intercambiador de iones tiene que ser regenerado por productos químicos
convenientes.
Uno de los intercambiadores posiblemente más comúnmente usado es un suavizador
de agua. Este dispositivo quita iones de calcio y de magnesio del agua dura,
substituyéndolos por otros iones positivamente cargados.
Desinfección.
La desinfección es uno de los pasos más importantes de la purificación del agua de
ciudades y de comunidades. Responde al propósito de matar a los actuales
microorganismos indeseados en el agua; por lo tanto los desinfectantes se refieren a
menudo como biosidas. Hay una gran variedad de técnicas disponibles para desinfectar
los líquidos y superficies, por ejemplo: desinfección con ozono, desinfección con cloro y
desinfección UV.
El cloro cuando es dejado caer: puede reaccionar las clora-minas y los hidrocarburos
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tratados con cloro, que son agentes carcinógenos peligrosos. Para prevenir este
problema el dióxido de cloro puede ser aplicado. El dióxido de cloro es un biosida eficaz
a bajas concentraciones tales como 0,1 PPM y excelentes en una gama ancha de pH.
El ClO2 penetra la pared de la célula de las bacterias y reacciona con aminoácidos
vitales en el citoplasma de la célula para matar al organismo. El subproducto de esta
reacción es clorito. Los estudios toxicológicos han demostrado que el subproducto de la
desinfección del dióxido de cloro, clorito, no tiene ningún riesgo adverso significativo
para la salud humana.
El ozono se ha utilizado para la desinfección del agua potable en la industria del agua
municipal en Europa por cientos de años y es utilizado por una gran cantidad de
compañías de agua, donde es común capacidades del generador del ozono de hasta el
radio de acción de cientos kilogramos por hora. Cuando el ozono hace frente a olores, a
bacterias o a virus, el átomo adicional del oxígeno los destruye totalmente por la
oxidación. Durante este proceso el átomo adicional del oxígeno se destruye y no hay
olores, bacterias o átomos adicionales dejados. El ozono es no solamente un
desinfectante eficaz, es también particularmente seguro de utilizar.
La radiación-UV también se utiliza para la desinfección hoy en día. Cuando están
expuestos a la luz del sol, se matan los gérmenes y las bacterias y los hongos se
previenen de reproducirse. Este proceso natural de la desinfección se puede utilizar con
más eficacia posible aplicando la radiación UV de una manera controlada.
Destilación.
La destilación es la colección de vapor de agua, después de hervir las aguas
residuales. Con un retiro correctamente diseñado del sistema de contaminantes
orgánicos e inorgánicos y de impurezas biológicas puede ser obtenido, porque la
mayoría de los contaminantes no se vaporizan. El agua pasará al condensador y los
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contaminantes permanecerán en la unidad de evaporación.
Electro diálisis
El electro diálisis es una técnica que emplea las membranas actuales y especiales
eléctricas, que son semipermeables a los iones, basadas en su carga. Membranas
cargadas de cationes y las membranas cargadas de aniones se colocan
alternativamente, con los canales del flujo entre ellos, y los electrodos se colocan en
cada lado de las membranas. Los electrodos atraen a los iones contrarios a través de
las membranas, para eliminarlos del agua.
Ajuste del pH.
El agua municipal necesita un ajuste de pH a menudo, para prevenir la corrosión de las
tuberías y prevenir la disolución del plomo en los abastecimientos de agua. El pH es
llevado hacia arriba o hacia abajo a través de la adición del cloruro de hidrógeno, en
caso de que un líquido sea básico, o del hidróxido de sodio, en caso de un líquido
ácido. El pH será convertido a aproximadamente 7 ó 7,5, después de la adición de
ciertas concentraciones de estas sustancias.
Barrido.
La mayoría de los compuestos orgánicos naturalmente nos encontramos tienen una
carga levemente negativa. El barrido orgánico es hecho por la adición de la resina del
anión de una base-fuerte. Los compuestos orgánicos llenarán la resina y cuando se
carga totalmente se regenera con altas concentraciones de cloruro de sodio.
Purificación biológica del agua.
La purificación de biológica del agua se realiza para bajar la carga orgánica de
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compuestos orgánicos disueltos. Los microorganismos, principalmente bacterias, hacen
la descomposición de estos compuestos. Hay dos categorías principales de tratamiento
biológico: tratamiento aerobio y tratamiento anaerobio.La demanda biológica de
oxígeno (DBO) define la carga orgánica. En sistemas aerobios el agua se airea con aire
comprimido (con oxígeno en algunos casos simplemente), mientras que los sistemas
anaerobios funcionan bajo condiciones libres de oxígeno.
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3.4 MAQUINARIA Y EQUIPO.
ITEMS Nº DE MAQUINAS
1. Unidad de compresión. 2 2. Equipos de alta presión.
Condensador. 2
Bomba de enfriamiento del condensador. 2
Aparato receptor (recipiente) 1
Separador de aceite. 1
Contenedor de aceite. 1
Torre de enfriamiento. 2 3. Equipo de producción de hielo.
Tanque de salmuera. 1
Evaporador de salmuera. 1
Agitador de salmuera. 1
Latas para la producción de hielo. 320
Cubiertas de madera. 320
Parrillas o rejillas de las latas. 1 Lote.
Descargador de latas. 1
Tanque de descongelado. 1
Tanque llenador. 1
Bomba de llenado. 1
Tanque de congelado previo. 1
Acumulador. 1
Separador líquido. 2
Grúa elevadora. 1 4.Equipo de limpieza del hielo.
Soplador de aire. 1
Bomba de aspirado o succión. 1
Receptor de aire. 1
Tubos de goteado. 320
5.Equipo de almacenamiento de hielo.
Unidad de enfriamiento. 1
Apilador de hielo. 1
Puerta aisladora. 1
Control de temperatura. 1 6. Equipos diversos.
Material de aislamiento. 1 Lote.
Refrigerantes. 1 Lote.
Cloruro de calcio. 1 Lote.
Aceite de refrigeración. 1 Lote.
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Tuberías, accesorios. 1 Lote.
Válvulas de control. 1 Lote.
Interruptor eléctrico. 1 Lote.
Panel de control. 1 1.Unidad de compresión. 2 2.Equipos de alta presión.
Condensador. 2
Bomba de enfriamiento del condensador. 2
Aparato receptor (recipiente) 1
MEDIDAS DE SEGURIDAD Hacer uso adecuado de las instalaciones de higiene y seguridad y de los
equipos personales de protección.
Los trabajadores acudirán ose retirarán del lugar de trabajo, utilizando
únicamente los medios de acceso y salida que se hayan dispuesto para tal fin.
Esta empresa estará provista de agua fresca y potable en cantidad suficiente
para uso de los trabajadores.
La iluminación industrial es uno de los principales factores ambientales que tiene
como principal finalidad facilitar la visualización de las cosas dentro de su
contexto espacial, de modo que el trabajo se pueda realizar en unas condiciones
aceptables de eficacia, comodidad y seguridad.
Falta de requisitos de seguridad en equipos como son: válvula de seguridad,
manómetro, Medios de protección y seguridad en mal estado.
PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA.
1-Extracción 2-Purificación
3-Enfriamiento y tratamiento 4-Embodegado 5-Corte y modelado del hielo
6-Empaquetamiento 7-Producto terminado
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Maquina de Hielo de Tipo Coldisc
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Instalación típica de una máquina de hielo fundente (24 toneladas diarias).
1. Depósito de hielo 2. Conducto de descarga de hielo 3. Depósito de suministro de hielo fluido (opcional)
4. Bomba de suministro de hielo fluido (opcional) 5. Sistema de control de la salmuera
6. Panel de control opcional instalado en pared 7. Estación de bombeo 8. Generador de hielo
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Depósitos de AME con sistemas de aire comprimido, o "champaña", y de recirculación de agua.
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DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.
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CUESTIONARIO.
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1. ¿Con que son compartidos los depósitos AME?
R=Con sistemas de aire comprimido, o "champaña", y de recirculación
de agua.
2. ¿Cuánta agua se extrae anual mente en México en proceso Agrícola?
R= Se extrae el 78% anualmente en el sector agrícola en México.
3. ¿A qué se refiere con la purificación física del Agua?
R=La purificación física del agua se refiere sobre todo a técnicas de
filtración.
4. ¿A través de que se hace la filtración de la purificación del Agua?
R=A través de las pantallas se hace generalmente la purificación del
agua.
5. ¿Qué es la Clarificación del Agua?
R= La clarificación es un proceso de multipasos para quitar los sólidos
suspendidos.
CONCLUSIÒN
Como una breve conclusión, podemos notar que la elaboración del hielo no
es tan sencilla como parece, ya que esta se lleva a cabo por una serie de
pasos bastantes detallados y específicos en los cuales no se permite la
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posibilidad de ningún tipo de error, ya que de suceder podría haber perdidas
económicas y en un caso más grave hasta humanas.