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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TEHUACÁN

OPERACIONES UNITARIAS I

PACHECO LIMA LISSET ADRIANA

PRENSADO

INTRODUCCIÓN

Introducción

El prensado es un importante proceso de fabricación en donde es utilizado para reducir la porosidad de los metales y la influencia de la densidad de muchos materiales cerámicos. Además de que esto mejora las propiedades mecánicas del material y la viabilidad.

PRENSADO

Prensado

Es la separación de líquido de un sistema de dos fases de sólido-líquido mediante la compresión, en condiciones que permiten que el líquido escape al mismo tiempo que se retiene el sólido entre las superficies de compresión.

La máquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo en frío y algunos en caliente, se conoce como prensa.

Son máquinas herramientas cuya característica es la entrega de grandes cantidades de energía

de forma controlada.

¿Qué son las prensas?

Una prensa debe estar equipada con matrices y punzones diseñados para ciertas operaciones específicas

Características

Importancia y aplicaciones del prensado

Ya que el prensado tiene la misma finalidad que la filtración, su importancia se debe a la utilidad:

  • Separar fases líquidas y sólidos de una mezcla mecánica de las dos.
  • Se utiliza para separar sistemas que no pueden bombear con facilidad
  • Sustituye a la filtración cuando se desea una extracción mas completa del líquido de la torta.

Aplicaciones

  • Producción de aceites vegetales

Ejemplo:

La extracción de aceite de aguacate variedad “Hass”liofilizado por prensado en frío. La obtención del aceite se realizó utilizando una prensa hidráulica marca CARVER, modelo 4386.

Aceite de aguacate

  • Recuperación de jugos

Ejemplo: En la producción de vino en donde se aplica presión por medio de una prensa tanto a uvas como a racimos, orujos o restos del sombrero con el objetivo de extraer zumo, mosto o vino. Aunque existen multitud de procedimientos de prensado de la uva, los sistemas neumáticos horizontales son los más comúnmente utilizados.

  • Separación de agua de lodos y lechadas

Ejemplo: El uso de filtro de prensa para el tratamiento de lodos.

El filtro prensa es el único sistema que garantiza unas presiones efectivas muy elevadas, con las que se consiguen sequedades de torta máximas (30-40%).

Prensado en quesos

En donde las finalidades de la presión son por demás concretas : desuerar o agotar la cuajada, formar corteza y dar forma al queso.

La clasificación de las prensas se divide en :

Clasificación de prensas

  • Continuas
  • Discontinuas

Las prensas continuas se dividen a su vez en:

  • prensas mecánicas
  • prensas hidráulicas
  • prensas de bandas

Continuas

Prensas mecánicas

Este tipo de prensa efectúa un almacenamiento de fuerza que se irá aplicando dependiendo del uso y el ángulo que se realice. Es utilizada generalmente en máquinas para realizar troqueles y perforaciones, pueden ser manuales o automáticas, y funcionan sobre un punto muerto inferior, en donde se encuentra la matriz, y un brazo o punta que acciona sobre este con un golpe contundente realizando la perforación.

Prensa mecánica

Prensas hidráulicas

Este mecanismo consta de la aplicación de un conjunto de diversas fuerzas que poca intensidad que provocan una fuerza total de gran magnitud. Funciona por el accionar conjunto de varios mecanismos como bombas de agua, que ejercen un movimiento generador de potencia sobre pistones, que actúan generando presión dentro de un objeto conductor de menor tamaño y que luego se distribuye hacia una superficie mayor, generando un igual cantidad de fuerza.

Prensa hidráulica

Estas extraen los líquidos residuales de la masa de sólidos y, gracias a su diseño de fácil acceso, son fáciles de mantener, limpiar y manejar.

Prensas de bandas

Prensa de bandas

Discontinuas

Estas a su vez se se fragmentan en horizontales y verticales.

Pueden funcionar con platos (de tornillo o pistón hidráulico) o con membranas (neumáticas o hidráulicas)

Horizontales

Prensas horizontales

Es una prensa plana concebida especialmente para chapar productos de madera y derivados de forma plana como tableros y puertas con chapas de madera noble u otros materiales de revestimiento.

Plato

Prensa formadora de membrana equipada de un revolucionario proceso (Patentado) de trabajo para el anoblecimiento de paneles moldurados utilizando sea PVC que chapa de madera.

Membrana

En el caso de las verticales, las prensas son también hidráulicas (con pistón inferior o superior) o con husillo

Verticales

Prensa vertical

Es un tipo de tornillo largo y de gran diámetro, utilizado para accionar los elementos de apriete tales como prensas o mordazas.

Husillo

Es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferentes áreas que, mediante una pequeña fuerza sobre el pistón de menor área, permite obtener una fuerza mayor en el pistón de mayor área

Hidráulica

Otras clasificaciones

Otra forma de clasificar a los tipos de presas es de la siguiente manera :

Somete a un componente a la vez a elevadas temperatura y presión de gas isostática en un recipiente contenedor de alta presión.

Caliente

Transmite la presión de manera uniforme en todas las direcciones, para compactar los polvos de metal, plástico, compuesto o de cerámica encerrados en un contenedor flexible, sellado y sumergido en un recipiente a presión lleno de agua a temperatura ambiente.

Frío

Para la selección de prensas se basan en las siguientes caracteristicas

Selección de prensas

  • Tipo de operación
  • Tamaño de entrada
  • Potencia requerida
  • velocidad de reaccion

Ejemplos

Selección del tipo de prensa en la produción de vino

Para escoger el tipo de prensa que mejor se adapta a las necesidades dela bodega, se debe valorar el tipo de vino a producir (blanco, tinto, rosado…) y la cantidad de entrada de uva diaria a tratar. En estecaso se hizo uso de una prensa hidráhulica.

Selección del tipo de prensa para la producción de queso en la provincia de Ocaña

En este caso se buscaba mas diseñar un tipo de prensa neumática , pero ajustandose a las necesidades de producción, para ello el objetivo era diseñar una prensa tipo palanca con el fin de obtener un aumento de fuerzas a bajo costo.

Extracción de aceite de aguacate

Como el objetivo era obtener el aceite de dicha fruta se eligio una prensa hidráulica y asi obtener el aceite en cantidad significativa.

Tratamiento de lodos

Se selecciona un tipo de filtro prensa ya que los lodos sólidos se acumulan gradualmente en la cámara de filtración hasta que se genera una pasta compacta final.

Formulas en procesos de prensados

Fórmulas y problemas

Relación entre peso del queso y la fuerza aplicada en este.

Y se encontró que en el proceso de prensado normalmente realizado se obtenía una relación de.

Para saber la relacion entre potencia y resistencia se hace por medio de la siguiente fórmula:

De las fórmulas anteriores se pueden deducir las siguientes :

Potencia y resistencia

Con el porcentaje de aceite teórico en Base Seca (BS), calculado a partir del análisis fisicoquímico y la humedad del aguacate fresco, y con los gramos de aguacate liofilizado en BS prensados, se determinó los gramos de aceite teórico en BS.

Finalmente, se determinó el rendimiento de la extracción, pesando el aceite obtenido y comparándolo con el teórico.

Rendimiento de extracción

Se calcula a partir de los golpes que la prensa aplica por minuto.

Velocidad del prensado

Velocidad baja: 12- 200 golpes por min.

Velocidad media: 300-700 golpes por min.

Velocidad alta: 800-1200 golpes por min.

Ejemplo de un problema de prensado en la elaboración de queso.

Problema

¿Qué presión desarrollará una prensa cuya longitud de palanca es de 1,20 metros, el brazo de resistencia de 0.40 metros y el peso que cuelga del extremo de 12 kilogramos ?

Resolución

En esta ocasión se hace solo una sustitución simple de los valores, los datos que se tienen son:

P= 12kg, p= 1,20 m y r= 0,40 m

Sustituyendo los valores en la ecuación.

Nos queda de la siguiente forma :

el resultado es R=36 Kg

El análisis dimensional nos queda asi:

Conclusión Bibliografía

CONCLUSIÓN

El proceso de prensado son de gran importancia para algunos precesos de producción. Aun que cada procesos tiene su complejidad y ademas se ajustan a los materiales, para los cuales cada procedimiento es distinto y por lo tanto tiene su propia forma de realizarlo.

Bibliografía

  • Ing. Guillermo Bavaresco. (--). PRENSAS. 25-MARZO-2020, de GAP INGENIERIA Sitio web: https://gabpingenieria.weebly.com/uploads/2/0/1/6/20162823/prensas.pdf

  • MSc. Eder Flores Solano, MSC. RicardoAndres Garcia Leon . (2016). MODELO DE EQUIPO DE PRENSADO TIPO PALANCA PARA MEJORAR LA PRODUCCION DE QUESO EN LA PROVINCIA DE OCAÑA. 25-04-2020, de Universidad Francisco de Ocaña Sitio web: https://www.researchgate.net/publication/319959825_MODELO_DE_EQUIPO_DE_PRENSADO_TIPO_PALANCA_PARA_MEJORAR_LA_PRODUCCION_DE_QUESO_EN_LA_PROVINCIA_DE_OCANA

  • Angelica M.Cerpa, Andres Echeverri L.. (2014). Extracción de aceite de aguacate variedad “Hass”(Persea americana Mill) liofilizado por prensado en frio.. 25-04-2020, de Universidad Pontificia Boliviana Sitio web: https://www.researchgate.net/publication/326468593_Extraccion_de_aceite_de_aguacate_variedad_HassPersea_americana_Mill_liofilizado_por_prensado_en_frio
  • Inmaculada Concepcion Gonzalez Granados (20151). Tratamiento de lodos de Edar.25-04-2020.Universidad de Córdoba.
  • Eduardo Moretón Vazquez, (2007-2008). Filtración en lodos industriales, 25-04-20120. Escuelasd de negocios.

Enlaces de video:

  • https://www.youtube.com/watch?v=4yQNAqgrKfo&t=22s
  • https://www.youtube.com/watch?v=o92aCP66ytY&t=99s
  • https://www.youtube.com/watch?v=3KDve94_c8s&t=13s
  • https://www.youtube.com/watch?v=vuEcK9CNZQw
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