DISEÑO DE UN SISTEMA DE RECUPERACION DE POLVO DETERGENTE L. Villavicencio Jun/2007

Introducción El presente trabajo se desarolla en una empresa dedicada a la manufactura de polvo detergente La planta tiene un problema de un alto índice de reproceso en planta, y busca una solución para recuperar las fundas de detergente en mal estado que no almacene producto y tenga ahorros que haga rentable la inversión 6 sites in Latam,5 sites in Amet,6 sites in Asia,5 sites in HPCE,totally 22 sites Cover about 72 % of the production costs (195 mln of 270 mln production cost including tablets

Cómo es la manufactura de un planta de polvo detergente? FILTRO DE MANGAS TORRE DE SECADO BOMBA DE ALTA PRESION GENERADOR DE CALOR BOQUILLAS DE ATOMIZACION AIR LIFT CEDAZO VIBRADOR DOSIFICACIÓN DE SULFATO SILOS DE ALMACENAMIENTO SULFATO SODIO TRÍPOLI STPP MEZCLA TANQUE PREPARADOR TANQUE MEZCLADOR TANQUE MADURADOR FILTRO BOMBA DE TRANSFERENCIA TANQUE DE VACIO TANQUE DE GOTEO BOMBA DE BAJA PRESION BOMBA DE ALTA PRESION PASTA H2O AGUA DE REPROCESO SILICATO COLOR ADITIVOS SILOS DE POLVO BASE POLVO BASE SULFATO MEZCLA ENZIMAS PINTAS MEZCLADOR ROTATIVO DOSIFICACIÓN DE PERFUME SILO 6 BOCAS MAQUINAS ENVASADORAS

La producción promedio de la planta de polvo detergente es de 11K Tons Situación Actual La producción promedio de la planta de polvo detergente es de 11K Tons TONS El reproceso promedio mensual de la planta es de 144 Tons. El porcentaje es de 1,3%

Situación Actual

Situación Actual Se dispone de dos operadores por turno para que realicen la operación de reproceso manual en dos cabinas. El polvo recuperado se almacena en sacos de 25kg, para luego ser recuperados en el silo de polvo terminado

TPM (Manufactura Perfecta Total) El Programa de Mantenimiento Total o TPM es considerado un modelo de gestión que optimiza la utilización de los activos empresariales (4M’s: Hombre, Máquina, Material y Método) a través de la eliminación de las pérdidas, de la confiabilidad y maximización del uso de los equipos

TPM(Manufactura Perfecta Total) TPM se desarrolla en 8 pilares, con base en las 5’s Mantenimiento Autónomo Mejora Enfocada Educación y Entrenamiento Seguridad y Medio Ambiente Mantenimiento de la Calidad Control Inicial Gestión Administrativa Para buscar la solución al problema de reproceso haremos uso de las herramientas del pilar Mejora Enfocada

MEJORA ENFOCADA (CICLO CAD-DO) Chequear C Hojas de registro de pérdidas A Analizar 5WyH(descripción del problema) Análisis Múltiple P Planear Plan de acción DO Hacer Seguimiento al plan de acción y verificación de resultados

MEJORA ENFOCADA (CICLO CAD-DO)

MEJORA ENFOCADA (CICLO CAD-DO)

MEJORA ENFOCADA (CICLO CAD-DO) P DO

DISEÑO DE SISTEMA DE RECUPERACION DE POLVO DETERGENTE DO

DISEÑO DE FORMA A

DO DISEÑO DE FORMA B Tolva de recepción de fundas Transportador de fundas Cabina de reproceso Rodillo cortador de fundas Malla vibradora Tolva de recepción polvo reprocesado Carro para desperdicio de polietileno Tecle para big bag con fundas a reprocesar DO

DISEÑO DE FORMA C

DISEÑO DE FORMA D

MATRIZ DE DECISION

DISEÑO DE SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE POLVO DETERGENTE El diseño D se define en dos partes: Cabina de Flujo Laminar Colector de Polvo (Filtro de Mangas) Panel del Filtro Pre - Filtro Ventilador Filtro HEPA Velocidad 0.45m/s Iluminación Pleno del Techo 10% Aire liberado 10% Aire Fresco Flujo Laminar Número de Reynolds(Re) menor a 2300

CABINA DE FLUJO LAMINAR Reynolds(Re) depende de la geometría del ducto, la velocidad del gas y las propiedades del mismo Para flujo laminar Re es menor a 2300 Así podemos conocer el caudal de aire que se necesita para mantener un flujo laminar dentro de la cabina

Rat = Relación aire tela COLECTOR DE POLVO (FILTRO DE MANGAS) Para dimensionar el colector de polvo partimos de los siguientes datos: Rat = Relación aire tela Qa = Flujo de aire Af = Área filtrante Qa = Flujo de aire Ap = Área de sección transversal del colector de polvo o Placa portamanga Aa = Área de agujero de mangas

COLECTOR DE POLVO (FILTRO DE MANGAS) Ingresando valores de área de cuerpo de filtro y mangas en una tabla excel podemos obtener valores de Velocidad intersticial y Relación aire tela *Se considera sección transversal de cuerpo del filtro de forma circular

COLECTOR DE POLVO (FILTRO DE MANGAS) CAIDA DE PRESION Se toma en consideración la altura a la que estará el filtro y el ventilador, más las pérdidas por tubería y filtros superficiales Para obtener el valor total de pérdida de presión por transporte usamos la ecuación de BERNOULLI

COLECTOR DE POLVO (FILTRO DE MANGAS) hcv = Altura cabina a ventilador Va= Velocidad de transporte f = coeficiente de fricción de tubería L = Longitud de tubería D = Diámetro de tubería ΣK = Suma de todas las pérdidas por accesorios (codos)

SECUENCIA DE ENSAMBLE

SECUENCIA DE ENSAMBLE

CONCLUSIONES PRINCIPALES El principio de funcionamiento de este sistema puede ser aplicado para otro tipo de productos que necesiten ser transportados controlando la exposición de material particulado a los trabajadores de la fábrica, como ejemplo podemos aplicar este sistema en la manufactura de fármacos Todos los equipos que forman parte del sistema son construidos en el país, con excepción de los filtros HEPA, estos son importados de EEUU La inversión para construir dos sistemas de recuperación de polvo detergente es de $38,400 USD. Adicional a la inversión, el gasto anual de mantenimiento y consumo de energía eléctrica es de $3,851 USD y el gasto anual de la actual operación es de $24,701 USD.

CONCLUSIONES PRINCIPALES Los principales ahorros obtenidos por la construcción del presente diseño son por reducción de mano de obra y eliminación de uso de equipos de protección personal para realizar la tarea de reproceso de polvo detergente El ahorro anual ocasionado por la propuesta es de $17,000 Usd por año, y la recuperación del capital invertido es de 27 meses con una tasa interna de retorno de 47%, un número muy atractivo para invertir en relación a las políticas de inversión de la fábrica

RECOMENDACIONES PRINCIPALES Es recomendable el uso de acero inoxidable en la construcción del sistema de recuperación de polvo detergente debido a la corrosión acelerada en contacto con la humedad del ambiente. Al terminar la construcción es necesario realizar una prueba de material particulado tanto en la cabina de flujo laminar (rejilla exhaustora de gases) y después del ventilador del filtro de mangas para asegurar el cumplimiento de concentración de material particulado en el ambiente de trabajo

GRACIAS…