Maestra.- M.C. Ocampo SuarezAlumnos.- Mónica Guadalupe Sánchez Galindo Alberto Cortez PintoTema.- Servicios auxiliaresGrupo.- I.P.B - 41

Servicios auxiliaresLos servicio auxiliares son necesarios en la operación de un biorreactor incluyen aire comprimido, diversos gases comprimidos( nitrógeno, oxigeno, etc.), agua de enfriamiento (agua helada y agua de torre), agua para servicios varios, vapor de planta y energía eléctrica.

AIRE:

El aire tiene varios usos en un biorreactor, entre ellos por orden de importancia mencionados:

• Proveer oxigeno al medio de cultivo.• Como fuerza motriz para la transferencia de momento y

masa.• Como fuerza para transferir liquido de un recipiente.• Para accionar instrumentación de control de tipo

neumático.• Como medio de enfriamiento para los recipientes después

de la esterilización.•

Elección del tipo de aire para esterilizar

• Este debe de ser seco y libre de aceite, cuando se requiera que el proceso o producto no se afecte por la introducción de microorganismos ajenos, contenidos en la corriente de aire, será necesario que este sea estéril.

• A la esterilización del aire que se introducirá al biorreactor se utilizan prefiltros y filtros absolutos. Los prefiltros son casi obligatorios para compresores lubricados con aceite, para eliminar partículas de este lubricante, sin embargo, actualmente los compresores libres de aceite van ganando terreno, por lo que en estos filtros absolutos.

• Los sistemas de compresión de aire constan de los siguientes componentes: compresor, filtro de admisión de aire, sistema de enfriamiento (si lo tiene), depósito de almacenamiento y sistema de control de presión. En varios puntos del sistema de distribución se deben colocar trampas o purgas para eliminar condesados

Vapor:• El vapor de plantas es utilizado como el medio

principal de calentamiento en miles de industrias, y para la generación de energía eléctrica como uso secundario: además, el vapor esteril limpio o puro se utiliza en el procesamiento de alimentos y medicinas, en la esterilización de productos y equipos, etc. Su uso generalizado se debe a las siguientes razones:

1. La generación de vapor es una de las formas económicas de generación de energía.

2. El vapor puede controlarse de manera relativamente sencilla debido a que circula de una zona de alta presión a una menor presión sin necesidades de otro equipo.

3. El vapor es fácil de producir ya que se obtiene del agua que además puede ser reutilizables.

Existen dos tipos de generadores de vapor:

1.-Generadores de tubo de agua.- en estos el agua circula al interior de una serie de tubos (serpentín), mientras que el calor se transfiere de la cámara de combustión hacia el interior de los tubos, así el agua contenida dentro de los tubos comienza a elevar su temperatura hasta evaporarse. Este es el tipo más común y el que la UPIBI.

2.- Generados de tubos de humo.- en forma totalmente opuesta, en este tipo de generadores los gases de combustión circulan por los tubos, mientras que el agua se encuentra almacenada en la cámara exterior. Así el calor se transfiere del interior de los tubos el agua almacenada alrededor de estos.

Caballo caldera

• La capacidad de un generador de vapor se mide bajo un estándar internacional llamado caballo caldera el cual es equivalente a generar 15.65 kg/h de vapor con una temperatura de 100o C a presión atmosférica y que es alimentado con agua a 100 oC.

Agua de enfriamiento:

• El agua como servicio auxiliar se utiliza como fluido de enfriamiento para el control de la temperatura del caldo de fermentación en los biorreactores. Esta agua, a diferencia del agua de proceso, nunca entra en contacto con las materias primas o productos de la biorreaccion, ni con las superficies en contacto con estos: sino que circular a través de las chaquetas o serpentines según el diseño del biorrector.

Agua para servicios varios:

• Este tipo de agua se utiliza para las operaciones de lavado y limpieza del biorreactor y del área de proceso de proceso. Esta agua puede ser potable, debe estar libre de sedimentos, pero no requiere ningún tratamiento adicional.

Energía eléctrica:

• La instalación eléctrica tiene como propósito proporcionar la energía para accionar bombas, compresores, motores eléctricos y otros equipos mecánicos, instrumentos, tableros de control y alumbrado. El sistema se debe adecuar para entregar en el punto que se requiera la energía necesaria sin causar sobrecalentamiento o cambios de voltajes innecesarios.

Voltajes de distribución:

• La energía comprada o generada se suministra a voltajes muy altos y para usarse en la planta debe ser reducida al voltaje de utilizado, para esto se requiere el uso de subestaciones reductoras o transformadores.

Corriente:

• La corriente puede ser de dos tipos: la corriente alterna (AC) que es periódica con pequeñas oscilaciones, desde un valor máximo en un sentido hasta el mismo valor pero en sentido contrario, de tal manera que su intensidad media es nula; y la corriente continua o directa (DC ó CC) que proporciona un valor constante todo el tiempo, como la producida por dinamos, pilas y acumuladores.

Dispositivos de protección:

• Los circuitos y equipos deben ser protegidos por dispositivos que abran los circuitos para que la corriente no fluya en condiciones de sobrecarga o falla. Esto se hace por medio de interruptores. Mediante los transformadores se obtiene voltajes reducidos que alimentan los diferentes circuitos, cada uno de los cuales deben tener su interruptor de desconexión.

Equipos eléctricos para áreas peligrosas:

• Cuando las materias primas o productos de la biorreacción son potencialmente peligroso, es decir que emiten a la atmosfera grandes cantidades de partículas muy pequeñas que pueden penetrar hacia los circuitos eléctricos e iniciar una chispa (p.ej. polvos, solventes, etc.), tanto el equipo eléctrico como los transformadores, mecanismos de distribución y motores deben ser especificados a prueba de explosión.

Conductores:

• Del punto de suministro al punto de utilización (equipos, compresores, bombas, etc.) la corriente eléctrica se disminuye por medio de conductores que pueden ser alambres, cordones o cables, los cuales pueden ser vistos como las arterias y venas por donde viaja la corriente.

• -hilo o alambre: es un conductor constituido por un único alambre macizo, generalmente de cobre.

• -cordón: es un conductor constituido por varios hilos unidos eléctricamente enrollados helicoidalmente alrededor de uno o varios hilos centrales.

• -Cable: es un conductor formado por uno o varios hilos o cordones ahilados eléctricamente entre sí. Según el numero de hilos y cordones que lleva un cable se denomina unipolar; bipolar, tripolar, etc.

Objetivos:

• El alumno identificará los servicios auxiliares necesarios para la operación de un biorreactor, describirá sus componentes y explicara su funcionamiento.

Resultados y discusión:

• El alumno realizara un informe de las actividades desarrolladas que deberá contener los siguientes puntos:

• Introducción, objetivo, tipo y descripción de calderas, tipo y descripción de compresores, diagrama de flujo de servicios, diagrama de ruta se servicios, observaciones sobre cada una de las actividades realizadas, conclusiones generales sobre el desarrollo de la practica y bibliografía.