Proceso de La Cerveza(1) Calculos
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SEP
SNEST
DGEST
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA Proyecto Integrador Proceso de Elaboración de la Cerveza
Ingeniería Química P R E S E N T A: EQUIPO: 5 Arzaluz Arias Arias Aldahir. 1428112 14281120 0 Buelna Soria Claudio Edgar. 14280784 Contreras García Verónica Guadalupe. 14280827 Nuñez Chico Guadalupe. 14280672 DOCENTE: ING. Leticia Esperanza Colón Izquierdo
Metepec, Estado de México, a 15 15 de Septiembre de 2017
Actividad 1 Proceso industrial de la cerveza El proceso de elaboración de la cerveza consta de tres etapas claramente definidas, que son Cocción, Fermentación y Reposo las cuales dependen del tipo de cerveza que se piensa elaborar.
Materias Primas ● Malta: está constituida constituida por granos de cebada germinados durante un
periodo limitado de tiempo, y luego desecados. Generalmente la malta utilizada en la fabricación de la cerveza, no es elaborada en la propia fábrica sino obtenida directamente de proveedores externos. ● Lúpulo: es indispensable para la elaboración elaboración de cerveza, su sabor amargo
agradable y su aroma suave característico, contribuye además, a su mejor conservación y a dar más permanencia a la espuma. ● Adjuntos: es necesario agregar cereales no malteados a la cerveza para
que su estabilidad sea buena. Esto produce cervezas de un color más claro. ● Agua: influye en la calidad calidad de la la cerveza. En la fabricación de la cerveza se se
utiliza agua potable. ● Levadura: son hongos microscópicos unicelulares que transforman los
glúcidos y los aminoácidos en alcohol y CO2.
Fases previas en la elaboración de la cerveza a) Malteado. b) Tratamiento de agua. c) Maceración, empaste o braceado.
d) Cocción
e) Fermentación y maduración
f) Clarificación, pasteurización y envasado
Fases posteriores a la elaboración de la cerveza a) Limpieza y desinfección b) Tratamientos de efluentes
Descripción de una planta cervecera Dentro de todos los elementos que componen la planta podemos destacar como elementos principales: ● Macerador ● Caldera de mosto
● Fermentador ● Madurador
En dichos equipos se llevaran a cabo las principales transformaciones de las materias primas, hasta conseguir el producto final. Además de los equipos anteriormente nombrados, clasificados como principales, es posible encontrar otros equipos secundarios, sin los cuales no se podría elaborar cerveza. Estos equipos secundarios son: ● Clarificador ● Intercambiador de calor ● Tanques de almacenamiento ● Sistema de limpieza
Las conexiones entre los diferentes equipos se llevaran a cabo mediante tuberías, que serán las responsables de transportar los líquidos de un elemento a otro de la planta durante la elaboración. Para impulsar los líquidos la planta estará provista de una serie de bombas.
Actividad 2 Descripción general del proceso
En la primera fase del proceso: es la recepción y limpieza de la materia prima. (Arroz, cebada y maimilo principalmente). Se pone a remojar la malta y la cebada
Características del lavador Balance
We+Ec1+Ep1= Ec2
Pérdida de energía
No hay pérdida de energía al medio ambiente.
Servicios auxiliares
Energía eléctrica, agua.
Instrumentos de medición
No aplica.
En la segunda fase del proceso: se refiere a la trituración de la materia prima. (Cebada y malta).
Características del triturador Balance
We+Ec1=Ec2
Pérdida de energía
No hay pérdida de energía al medio ambiente
Servicios auxiliares
Aire, energía eléctrica.
Instrumentos de medición
No aplica.
En la tercera fase del proceso: es la maceración de la materia prima, para crear una mezcla homogénea. (Mosto dulce). Se forman dos tipos de azúcares.
Características del macerador Balance
P1V+U1+Ec1+We=P2V+U2+Ec2+Q
Perdida de energía
Hay mediana perdida de energía al ambiente
Servicios auxiliares
Agua, vapor de agua
Instrumentos de medición
Termómetro y manómetro
En la cuarta fase del proceso: es la filtración del mosto dulce para obtener el mosto verde o caliente.
Características del filtrador lauter. Balance
We+U1+Ep1+PV1=Ec2+U2+PV2
Perdida de energía
No hay pérdida de energía al ambiente.
Servicios auxiliares
Energía eléctrica
Instrumentos de medición
Temporizador
Entrada
Salida
En la cuarta fase del proceso: es la cocción de la materia prima, junto con el lúpulo para dar el sabor y olor característico de la cerveza.
Características de las pailas Balance
P1V1+U1+q1=P2V2+U2+q2
Pérdida de energía
Perdida de energía en forma de calor
Servicios auxiliares
Vapor de agua
Instrumentos de medición
Termómetro y manómetro.
En la quinta fase del proceso: Por medio de un intercambiador de calor se enfría el mosto. Después pasa a la fermentación en salas frías.
Características del intercambiador de calor Balance
P1V1+U1+q1= P2V2+U2+q2
Pérdida de energía
Es muy poca la pérdida de energía
Servicios auxiliares
Agua
Instrumentos de medición
Termómetro, manómetro, cronómetro
En la sexta fase del proceso: es la filtración por medio de una máquina con fuerza centrífuga, para eliminar cualquier impureza en el proceso
Características de la centrifuga Balance
P1V1+U1+Ec1+Ep1+m1=P2V2+U2+ Ec2+m2+ P3V3+U3+Ec3+m3
Pérdida de energía
No hay pérdida de energía al medio ambiente
Servicios auxiliares
Energía eléctrica
Instrumentos de medición
Manómetro.
En la séptima fase del proceso: es el embotellamiento y se somete a una pasteurización para desinfectar las botellas.
Características del pasteurizador.
Proceso endotérmico
Balance
P1V1+U1+Ec1= P2V2+U2+Ec2+q
Pérdida de energía
Es muy poca la pérdida de energía.
Servicios auxiliares
Vapor de agua
Instrumentos de medición
Manómetro, termómetro
Actividad 3 Transporte de líquidos De acuerdo con el tipo de materia prima, temperaturas y presiones que se manejan a lo largo del proceso, es más adecuado usar tubería de acero inoxidable, con un tamaño nominal de ¾ (plg), cédula 80. Esto se debe a diversas razones, entre ellas, se eligió como material el acero inoxidable, porque no se deforma con el paso del tiempo, ni con las altas temperaturas, tiene una adecuada resistencia a la corrosión y erosión. A su vez, se utiliza cédula 80 porque al aumentar el grosor de pared puede soportar mayores presiones. Todo esto incluye que tiene una vida útil alta, facilidad de instalación y mantenimiento.
REDISEÑO DEL PROCESO Esquema general de la planta
Descripción de cada uno de los equipos que componen la micro cervecería. A continuación, se irán describiendo cada uno de los equipos que componen la micro cervecería, así como una breve descripción del equipo seleccionado.
Macerador
Esta etapa también se conoce con el nombre de empaste o braceado. El objetivo de la maceración es obtener un alto rendimiento de extracto, de la mayor calidad posible.
Descripción de las técnicas, métodos y equipos.
Existen básicamente dos métodos para la obtención del mosto: extracción por infusión y por decocción. Una tercera posibilidad es una combinación de las dos anteriores.
En la mayoría de los casos, el diseño de los equipos depende del sistema de maceración y los ingredientes a utilizar.
Cuba de maceración.
El tanque de maceración en las instalaciones es probablemente un contenedor cilíndrico vertical en el cual la relación alto-ancho es de casi uno a uno. El material de construcción es casi universalmente de acero inoxidable o aleaciones de acero inoxidable, material que no afecta adversamente a la calidad de la mezcla. La olla de maceración debe estar provista de un agitador que provea de agitación rápida y uniforme con la acción más delicada posible, para evitar daños innecesarios a la cáscara de la malta, y asegurar temperaturas uniformes en toda la mezcla. Para producir un mosto de calidad uniforme, las condiciones de proceso deben ser controladas con mucha precisión. La utilización de modernas técnicas de control en el proceso de maceración es tal vez la aplicación de mayor beneficio en la cervecería.
Características generales del equipo: Cuba de mezclado/filtrado mod.
“ECO BREW TECH 10 HL (0.1 m3)”
.
Capacidad de servicio: 10hl de mosto.
Fabricado en acero inoxidable AISI 304.
Soldaduras decapadas, lijadas y satinadas.
Aislamiento lateral en lana de roca de alta densidad.
4 patas tubulares de soporte en acero inoxidable AISI 304 con pies regulables.
Camisa de calentamiento lateral por vapor en acero inoxidable AISI 304.
Trampilla superior de inspección con cierre hermético.
Termómetro para medición de temperatura del agua en entrada.
Contador para medición de los litros de agua en entrada.
Entrada de agua de 1”1/2 Clamp.
Desagüe general 3” Clamp.
3 desagües de mosto.
Entrada de malta.
Escape de vapores 2”.
Bañera de acero inoxidable con sonda de temperatura
PT100.
Descarga lateral del grano.
Rejilla de filtrado de acero inoxidable con abertura de sección trapezoidal y paso de 0,73 mm, formada por 4 elementos, fácil de desmontar y con un porcentaje de vacío al completo del 12-15%.
Válvula de descarga total inferior.
Retorno con sombrerete chino de recirculación “vorlauf”.
Cuello de oca y depósito “grant” para el control de la velocidad de
filtrado y toma de muestra de mosto.
Sonda de control en el depósito “grant” para la recirculación y el trasiego en automático.
Doble esfera de lavado y “sparging” con tubería int erior.
Sistema de lavado bajo rejilla.
Rake eléctrico de 1,5 CV (1.1 kW) con variador de velocidad y doble direccionalidad, con sistema exclusivo “Flaptech” para un perfecto mezclado y corte de la madre y extracción de la cascarilla.
Caldera de mosto.
El mosto se hierve normalmente durante 1-2 horas con una intensidad de cocción del 5%-8% de evaporación por hora sobre el volumen total de mosto en la caldera. Durante el hervido se realiza el lupulado, que se recomienda hacerlo en 3 etapas. El 80 % al comienzo del hervor (lúpulo de amargor), 15% (lúpulo sabor) a los 45 minutos y 5% (lúpulo aromático) al final del hervido (2 minutos antes de finalizar). Con esto conseguimos un producto final con sensaciones más complejas, y evitamos así la eliminación total de los aromas procedentes del lúpulo.
Características generales del equipo: Cuba de cocimiento/whirlpool
mod. “ECO BREW TECH 10 HL”.
Capacidad de servicio: 10hl.
Fabricado en acero inoxidable AISI 304
Soldaduras decapadas, lijadas y satinadas.
Aislamiento lateral en lana de roca de alta densidad.
4 patas tubulares de soporte en acero inoxidable AISI 304 con pies regulables.
Camisa de calentamiento lateral por vapor en acero inoxidable AISI 304.
Camisa de calentamiento por vapor en acero inoxidable AISI 304 sobre el fondo.
Entrada tangente para efecto whirlpool.
Toma de muestra para análisis en la tubería whirlpool.
Entrada de agua de 1”1/2 Clamp.
Desagüe total 3” Clamp.
Desagüe parcial 1”1/2 Clamp.
Barrera antirrotura de costra ubicada a la altura de la toma del desagüe parcial.
Trampilla de inspección con cierre hermético.
Bañera de acero inoxidable con sonda de temperatura PT100.
Doble esfera de lavado con tubería interior.
Descarga lateral (antigoteo) para el líquido de condensación que se genera durante la ebullición.
Mirilla lateral de nivel y control.
Sistema de unión.
Superficie de trabajo realzada de acero inoxidable con:
Barandilla de protección.
Escalera y superficie de trabajo antideslizante.
Tope antideslizante en la escalera y la plataforma.
Pies regulables.
Bomba de mosto frío.
De tipo sanitario.
Conexión clamp.
Rotor abierto de acero inoxidable AISI 316 con tres aspas invertidas de 2kW.
Fabricada en acero inoxidable AISI 316 pulido, no presenta puntos de estancamiento.
Dispositivo de estanqueidad mecánica interior de tipo giratorio.
Depósito generador de agua caliente.
Capacidad de servicio: 10 hl.
Fabricado en acero inoxidable AISI 316 isotérmico con manta de fibra de
vidrio y forrado exterior con chapa inoxidable pulida.
El depósito está construido sobre 3 patas y dotado de los siguientes
elementos.
o
4 resistencias eléctricas trifásicas de 4500 W.
o
Nivel de vidrio por vaso comunicante.
o
Termorregulador para control de temperatura.
o
Bomba centrifuga inoxidable.
o
Electro válvula automática para entrada de agua.
o
Control de nivel máximo y mínimo.
o
Dispositivo de recuperación de vapor desprendido.
o
1 boca superior de diámetro 400 mm.
o
Tubería de llenado de 33 mm
o
Empalmes utilizados.
Tubería de acero inoxidable AISI 304 L.
Válvulas de tipo mariposa manuales.
Conexiones clamp.
Soldaduras de los tubos decapadas, pulidas y satinadas para una perfecta higiene del producto.
Generador de vapor.
Caldera
de
vapor
con
quemadores
por
gas
metano/gpl/gasóleo.
Capacidad: 150 kg vapor/hora.
Cuerpo de presión conforme según las pruebas de
control requeridas por
las normativas P.E.D.
Grupo de alimentación de agua.
Dispositivos de seguridad de la caldera.
Instrumentos de regulación y control de la caldera.
Fermentador
La fermentación consiste en la acción controlada de la levadura seleccionada para transformar los sustratos sobre los que actúa en nuevos productos. La transformación de los azúcares simples en alcohol se conoce normalmente con el nombre de fermentación alcohólica. Para llevar a cabo la fermentación se ha optado por fermentadores del tipo cilindrocónico, poseen numerosas ventajas con respecto a otros tipos de fermentadores, entre todas las ventajas que presenta podemos destacar: 1. Poder realizar la fermentación y la guarda en el mismo tanque. 2. Ocupar poca área superficial. 3. Capacidad de enfriamiento mucho más rápida y eficaz. 4. Menor riesgo de infecciones. 5. Posibilidad de usar sistemas CIP de limpieza. 6. Permite la recolección del CO2 generado durante la fermentación.
Fermentador seleccionado, características técnicas
Fermentador de 1000 litros de capacidad útil de la marca “PROSINOX” fabricados totalmente en acero inoxidable calidad AISI-316 con acabados interior y exterior calidad (BA-PULIDO A ESPEJO), mediante soldadura en procedimiento automático TIG Argón con atmósfera protegida. Es posible distinguir tres zonas en los fermentadores, cada una de ellas con características diferentes:
Zona elipsoidal:
Puerta superior isobárica redonda diámetro 400 mm.
Cúpula abombada tipo “Kloper”.
Válvula de seguridad con presión de tarada a 3 bar.
Dos orejetas para carga y descarga.
Zona cilíndrica: Manómetro.
Tubo de acero inoxidable micro-perforado para micro-oxigenación o aportación de CO2 con válvula de bola de ½”. Conexión espiga para
manguera.
Camisa de refrigeración.
Termómetro con vaina.
Grifo toma de muestra.
Nivel con regleta de protección.
Vaina para sonda de temperatura.
Aislamiento ISOTÉRMICO con espuma inyectada de poliuretano expandido de 70 mm de espesor montado sobre el cuerpo cilíndrico y el cono inferior del depósito.
Forrado exterior partes aisladas, con acabado en acero inoxidable de calidad AISI-304. Pulido.
Sistema completo para la limpieza interior del depósito, formado por una tubería exterior y bola de limpieza giratoria interior, con válvula sanitaria
de mariposa DN 40 conexión clamp.
Zona cónica:
Fondo cónico (ángulo de 60º).
Camisa de refrigeración.
Válvula de mariposa DN 40 para descarga parcial, conexión clamp.
Proyecto fin de carrera, microcervecería. 115
Válvula de bola DN 40 para descarga total, conexión clamp.
4 Patas diámetro 110 mm con riostrado de diámetro 18 mm.
Pies regulables en altura, para nivelación.
Clarificador
La clarificación persigue, por tanto, la eliminación total o parcial de los turbios que se encuentran en la cerveza al final delperiodo de fermentación y guarda.
Clarificador seleccionado, características técnicas
Clarificador de 1000 litros de capacidad útil de la marca “PROSINOX” fabricados totalmente en acero inoxidable
calidad AISI-316 con acabados interior y exterior calidad (BA-PULIDO A ESPEJO), mediante soldadura en procedimiento automático TIG Argón con atmósfera protegida.
Intercambiador de calor
Después de la clarificación del mosto a la salida de la cuba de cocimiento por efecto whirlpool, este debe ser enfriado hasta la temperatura de siembra de la levadura. Esta temperatura depende del tipo de levadura utilizada y del proceso de fermentación elegido. Sabiendo que la planta estará destinada a elaborar cerveza de alta fermentación, la temperatura de salida del mosto en el cambiador de calor será de aproximadamente unos 16º C.
Intercambiador de calor mosto-glicol seleccionado. Características
Técnicas. El intercambiador de calor seleccionado es de la marca “ALFA LAVA”, modelo “M3” con placas del tipo “M3” o
Caudal máximo: 4 kg/s, 14400 kg/h. o
Numero de placas: Entre 5 y 120.
o
Superficie máxima: 3,9 m2.
o
Área unitaria por placa: 0,032 m2.
o
Espesor de la placa: 0,0006 m.
o
Material de la placa: Aleación de acero inoxidable, ASIS
316. o
Material de las juntas: Viton.
o
Tipo de circulación: Contracorriente, Monopaso.
o
Presión máxima de trabajo: 1,6 MPa.
Tanque de Almacenamiento
Su misión es la de acondicionar y almacenar la cerveza hasta el momento de ser consumida.
Tanque de almacenamiento seleccionado, características técnicas. Tanque de almacenamiento de 1000 litros de capacidad de la marca “WINUS”, fabricado en acero inoxidable AISI 304, aislado con espuma de poliuretano y equipo de frío para la conservación de bebidas.
Cuenta con un termostato digital que permite controlar la temperatura de trabajo.
Bombas, tuberias y accesorios Bombas
El transporte del líquido de un equipo a otro se llevará a cabo mediante bombas centrifugas de la marca y modelo “ALFA -LAVA, LKH-10”.
Este tipo de bombas está diseñada para cumplir con los requisitos de higiene de productos lácteos, alimenticios y bebidas. Las bombas centrífugas LKH se distinguen por una alta eficiencia, bajo consumo de energía y una amplia gama de caudales y presiones.
Tuberías y accesorios El tipo de material de las tuberías y accesorios debe elegirse de acuerdo con las características que satisfagan las necesidades del proyecto y considerando los costos iniciales y de mantenimiento, así como la seguridad de la tubería, en nuestro caso, serán de tubo normalizado tipo Schedule de ¾ pulgada con un diámetro exterior en milímetros de 26,67 mm.
Instrumentos de medición y control Peso.
Los instrumentos más comúnmente utilizados para medición de peso son las celdas de carga y medidores de tensión.
Temperatura. La temperatura será controlada con termómetros o RTD (resistance temperatura detector) es el sensor eléctrico de temperatura más utilizado hoy en día, de todos ellos el de platino es el que ofrece mejores prestaciones.
Presión. Esta variable se controlará mediante manómetros o trasmisor de presión diferencial (DP).
Turbidez. Tradicionalmente, la medición de la turbidez ha sido el método utilizado para el control de la filtración. Normalmente, el punto de instalación para los medidores de turbidez es a la salida del filtro. Otros instrumentos empleados para el control del proceso serán:
Sensores de nivel que eviten el rebose de los tanques. Medidores de caudal que aseguren un flujo constante, para la industria cervecera se emplea principalmente medidores magnéticos.
Esquema de rediseño.
De acuerdo con el espacio disponible en el edificio J, se propuso el siguiente esquema con sus respectivas dimensiones.
7m
3m
3m 8m 3m
3m
1.5m
3m
Posición
Denominación
1
Depósito de agua
2
Macerador
3
Pailas de cocción
4
Intercambiador
5
Fermentador
6
Clarificador
7
Tanque de almacenamiento Bombas Tuberías
Dimensiones D= 0.986 H= 1.578 D= 0.7395 H= 1.3627 D= 0.493 H= 0.789 L= 3.1 a= 1 H= 2.4 D= 0.849 H= 2.547 D= 1.135 H= 1.817 D= 0.986 H= 1.578
Área (m2)
NA
NA
¾“ cédula 80
NA
0.8 0.429 0.1908 3.1 0.6 1.1 0.8
Actividad 4 Es mezclado por que se requiere tener una combinación uniforme de dos o más componentes en este caso tenemos una mezcla de líquido-gas, liquido-sólido y sólido-sólido
Tipo de agitador o mezclador industrial 1. Mezclado durante el bombeo de líquidos Las bombas consiguen cierto efecto de
mezclado,
creando
flujos
turbulentos, tanto en la propia bomba, como en las tuberías Existe una gran variedad de bombas que pueden usarse para el manejo de diversos fluidos y suspensiones Algunas bombas de diseño especial utilizan el movimiento de los productos a mezclar cuando fluyen a lo largo de una tubería sobre elementos mezcladores estacionarios de contorno especial situados en el interior de la carcasa tubular La mezcla se produce por una combinación de la división del flujo, cambios en la dirección del mismo y movimientos helicoidales introducidos por los elementos mezcladores Los sistemas de mezclado a base de bombas operan con líquidos miscibles, inmiscibles y sistemas gas/liquido. También pueden trabajar con fluidos de elevada viscosidad Cualquier fluido que pueda ser bombeado a través de una tubería puede mezclarse de este modo Este mezclador para bebidas gaseosas mezcla el jarabe, el agua y el gas (CO2) antes de entrar a la línea de llenado/cerrado de envases
Estos sistemas prescinden de la necesidad de tanques de mezcla lo que supone un ahorro de espacio, reduce el volumen de producto retenido lo que facilita la limpieza “in situ” y simplifica los problemas de higienización asociados a los
recipientes voluminosos
1.1.
Bombas Centrifugas (Bomba Multifase Edur)
El propósito típico de las bombas centrífugas es el transporte de líquidos limpios. No obstante, esta aplicación ideal a menudo no se consigue bajo condiciones de trabajo reales. En muchas ocasiones las bombas además tienen que transportar gas no disuelto o vapor. Dependiendo del modelo de bomba y el contenido de gas en el líquido las capacidades pueden llegar a 65 m3/h a las
presiones
características determinan
a
28
bares.
Las
de
la
bomba
se
principalmente
por
la
cantidad de gas incluida en el líquido. Esta cantidad afecta a la capacidad y potencia. Incrementando esta cantidad la capacidad y presión descienden, así como la potencia. En función del modelo seleccionado se pueden conseguir cantidades de gas del 35 por ciento con éxito. La característica distintiva de las bombas multifase Edur es su rodete abierto por ambos lados combinado con un diseño hidráulico apropiado. El contenido de gas permitido depende de la anchura y el diámetro del rodete, así como del número de estados de la bomba. El desgaste prematuro se previene con medidas constructivas combinadas con la selección de los materiales más apropiados. Los problemas de la selección de la bomba se resuelven con la posibilidad de variar al número de estados y tamaño de los rodetes.
2. Mezclador de levadura (Alfa Laval SCANDI BREW) Los agitadores / mezcladores higiénicos Alfa Laval SCANDI BREW se utilizan para acondicionar y mezclar la levadura en los tanques de propagación.
El
resultado
es
una
suspensión
homogénea y uniforme en temperatura y consistencia. El agitador / mezclador puede equiparse con una válvula de aireación opcional que hace posible airear o limpiar con ácido por las boquillas para el CIP integradas en la hélice mientras se agita. La aireación aumenta la vitalidad den las células de levadura y se usa típicamente antes de la propagación
Potencia Requerida Características de la bomba
De tipo sanitario.
Conexión clamp.
Rotor abierto de acero inoxidable AISI 316 con tres aspas invertidas de 2kW.
Fabricada en acero inoxidable AISI 316 pulido, no presenta puntos de estancamiento.
Dispositivo de estanqueidad mecánica interior de tipo giratorio.
En la microcervecería se utilizarán tres bombas para transportar la cerveza de un equipo a otro. Estas bombas estarán situadas entre los siguientes equipos:
Tramo 1: Desde la salida de la cuba de cocimiento/whirlpool hasta los fermentadores.
Tramo 2: Desde la salida de los fermentadores hasta el clarificador (en este tramo es donde se colocará la boba centrifuga).
Tramo 3: Desde el clarificador hasta los depósitos de almacenamiento.
Calculo de Potencia para el Tramo 1 La potencia útil, “W”, es la potencia neta que comunica la bomba al fluido, es
decir, representa la potencia invertida en impulsar el caudal útil a la altura útil. Viene definida por la siguiente expresión: = ∗ ∗ ∗
Siendo: W= Potencia útil, w Q= Caudal volumétrico que suministra la bomba, = Densidad del fluido,
H = Altura útil, m
Sustituyendo = 0,00028 ∗ 957,9 ∗ 9,81 ∗ 3,45 = 9
Se estima un rendimiento total en torno al 50%. De forma que la potencia de accionamiento a instalar deber ser: Wa = 18,00 W. Se recomienda que la potencia de accionamiento sea un 20-25% superior a la calculada, así que la bomba seleccionada debe tener una potencia de accionamiento de aproximadamente 22 W.
Calculo de Potencia para el Tramo 2 La potencia útil, “W” v iene definida por la siguiente expresión: = ∗ ∗ ∗
Sustituyendo = 0,00028 ∗ 1000 ∗ 9,81 ∗ 2,92 = 7,96
Se estima un rendimiento total en torno al 50%. De forma que la potencia de accionamiento a instalar deber ser: Wa = 15,92 W. Se recomienda que la potencia de accionamiento sea un 20-25% superior a la calculada, así que la bomba seleccionada debe tener una potencia de accionamiento de aproximadamente 20 W.
Calculo de Potencia para el Tramo 3 La potencia útil, “W” v iene definida por la siguiente expresión: = ∗ ∗ ∗
Sustituyendo = 0,00028 ∗ 1000 ∗ 9,81 ∗ 3,10 = 8,44
Se estima un rendimiento total en torno al 50%. De forma que la potencia de accionamiento a instalar deber ser: Wa = 16,88 W. Se recomienda que la potencia de accionamiento sea un 20-25% superior a la calculada, así que la bomba seleccionada debe tener una potencia de accionamiento de aproximadamente 21 w.
Resumen Tramo
Potencia
Características
1
18 W
Fluido a impulsar: Mosto Caudal: 1
ℎ
Altura útil: 3.45 m Carga neta de aspiración requerida: ≤ 0.316m Potencia de accionamiento: Wa ≥ 22W
2
15.92 W
Fluido a impulsar: Cerveza Caudal: 1
ℎ
Altura útil: 2.92 m Carga neta de aspiración requerida: ≤ 10.034m Potencia de accionamiento: Wa ≥ 20W
3
16.88 W
Fluido a impulsar: Cerveza Caudal: 1
ℎ
Altura útil: 3.10 m Carga neta de aspiración requerida: ≤ 10.149m Potencia de accionamiento: Wa ≥ 21W
Se consultaron varios fabricantes, entre ellos se ha seleccionado la marca “ALFA LAVA, modelo: LKH”, debido a su amplia gama de bombas especialmente
dedicada a la impulsión de fluidos para la industria de la alimentación. Modelo
LKH-10
LKH-10
LKH-10
RPM
1420
1420
1420
Diámetro del impulsor
140
140
140
5.75
5.75
5.75
90
90
90
(mm) H útil (M) Potencia absorbida (W)
Fuentes de consulta
Anabel Sánchez Miguel. (2011). “Fermentación de malta empleando un sistema semicontinuo en el proceso de elaboración de cerveza”. 17/02/2016, de Universidad Tecnológica de la Mixteca Sitio web: http://jupiter.utm.mx/~tesis_dig/11360.pdf
Anónimo. (2000). Etapas y Equipos del Proceso. 11/09/2017, de Tecnologías Limpias. Sitio web: http://www.tecnologiaslimpias.org/html/central/313301/313301_ee.htm #ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO
Elaboración de cerveza. Microbiología, bioquímica y tecnología. Ian S. Hornsey. Página 22 – 23. Capítulo 2. Malteado. Proceso de malteado
Jaime Calleja Colorado. (2013). “Diseño de una planta de elaboración de cerveza para consumo directo”. 17/02/2016, de Universidad de Cádiz Sitio
web: http://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/15570/b3636485x.pdf?seq uence=1
La cerveza artesanal. Como hacer cerveza en casa. Albert Tintó GarcíaMoreno; Pablo Vijande Majem; et al. Página 88 – 89. Proceso de elaboración. Aspersión del grano (sparging).
Manual Cervecero II. Ing. Martin Boan (Máster en tecnología Cervecera; Sommelier de Cervezas); Ing. Diego Collini (Brewmaster, World Brewing Academy) e Ing. Carolina Pérez (Especialista en análisis sensorial). Página 131 – 144. Filtración del mosto.
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