Capitulo XI - Costos de secado

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1. Rubros

En este capitulo se expondr� la metodolog�a para calcular el costo del secado. Como el costo por quintal o por tonelada es un dato muy particular, es decir, que hay variaciones importantes del mismo entre cada productor, acoplador, cooperativa y otras entidades, cada usuario deber� hacer su respectivo c�lculo.

El costo del secado se encuentra influido principalmente por la capacidad de la planta, el volumen anual de secado y el grado de eficiencia de la operaci�n. Por estas razones se deduce que en la pr�ctica deben haber tantos costos como plantas de acopio hay en la actualidad.

El aumento considerable del precio del combustible ha incidido en forma primordial en los �ltimos tiempos en el costo del secado, por lo que resulta muy necesario efectuar c�lculos correctos para la buena administraci�n de la empresa.

Los rubros integrantes de este costo son los siguientes:

Gastos fijos. Son aquellos que existen, se use o no la secadora, y se calculan anualmente.

- Amortizaci�n (A)
- Inter�s (I)
- Seguros (S)
- Mano de obra permanente (Mo)

Gastos variables. Son aquellos que son proporcionales a la cantidad de boros que trabaja por a�o la secadora.

- Combustible (C)
- Electricidad (E)
- Reparaciones y conservaci�n (Rep)
- Mano de obra adicional (Mea)
- Gastos de administraci�n (Ga)

2. Gastos f�jos

a) Amortizaci�n: Consiste en separar anualmente una cantidad de dinero para que, al final de la vida �til de la secadora, se pueda disponer de un capital necesario para adquirir una m�quina nueva.

Se calcula de esta forma:

Donde:

Vn : Valor de la m�quina nueva, en el momento de calcular el costo

Vr : Valor residual. Es el valor que le queda a la secadora luego de su vida �til (10%)

La vida �til de una secadora se puede expresar en a�os o en horas totales. Para este c�lculo es conveniente emplear la vida �til en a�os. Lo m�s com�n es calcular una vida �til de 15 a�os. En una planta de gran volumen de actividad se puede reducir la vida �til a 10 a�os.

b) Inter�s: Se calcula sobre un promedio del valor de la secadora durante toda su vida �til.

Valor promedio = [Vn - Vr] / 2

La tasa de inter�s a usar depender� de los valores de las instituciones bancarias, si es que la m�quina se adquiri� con un cr�dito. Si no fuera as�, se recomienda emplear una tasa anual del 10%.

I ($/a�o) = 10% de [Vn - Vr] / 2

Adem�s de la amortizaci�n e inter�s de la secadora propiamente dicha, se deben agregar los costos de la noria elevadora que alimenta exclusivamente a la secadora, y los correspondientes al silo o silos de granos h�medos (si ellos fueran usados). En un proceso como este �ltimo hay que a�adir el costo de otra noria, encargada de llenar los silos de h�medo. Si se trabajara sin interrupci�n, es posible que se requiera una tercera noria para llevar el grano seco de la secadora a los silos de almacenamiento definitivo. Sin embargo, el costo de esta �ltima no debiera incluirse, pues representa el ingreso normal de grano seco a la planta (Figura 88).

Figura 88. Pasos necesarios para el secado de granos

Paso 1. Recepci�n a silo h�medo (Noria I)
Paso 2. Silo h�medo a secadora (Noria II)
Paso 3. Secadora a silo almacenamiento (Noria I)

La vida �til de norias y otros equipos de movimiento se establece en 10 a�os. Para silos met�licos, 20 a�os.

c) Seguros:

Generalmente, las secadoras se ase garran contra incendio, lo que en promedio representa una prima anual del 1 % del valor a nuevo.

d) M. obra permanente:

Este rubro est� referido al sueldo mensual m�s los servicios sociales, de todo el a�o, del encargado de la secadora m�s un ayudante fijo, si hubiera. Si en la �poca de secado se contrata uno o m�s ayudantes extras, los gastos de �stos no son gastos fijos, sino que se incluyen en los gastos variables, como se ver� m�s adelante.

Los costos sociales pueden tomarse como un 70% de los salarios pagados y se calculan tambi�n por hora.

e) Impuestos:

Para los costos de secado solamente, no debieran incluirse los impuestos que paga la planta de acopio, pues se refieren a todo el proceso de manejo postcosecha.

3. Datos necesarios

Antes de continuar con el desarrollo del costo es necesario conocer cu�les son los datos que debe preparar el usuario para efectuar los c�lculos respectivos con correcta exactitud. Para ello se requiere que lleve un registro adecuado de la siguiente informaci�n:

- Cantidad de horas de trabajo anual de la secadora (uso anual)
- Cantidad de grano que fue secado (en toneladas o quintales de gran� seco)
- Consumo de combustible, en litros consumidos en todo el a�o por 1; secadora
- El consumo de electricidad se puede calcular como se indica en e Cap�tulo III-11. En este rubro hay que a�adir el consumo de la noria o norias respectivas, o de otro tipo de transportador utilizado
- Tambi�n es recomendable que se lleve una contabilidad de las reparaciones y gastos de mantenimiento de la secadora y equipo conexo.

4. Gastos variables

a) Combustible:

Conociendo el consumo anual de combustible y las horas trabajadas por la secadora, es simple calcular el consumo expresado en litros/hora

Multiplicando este consumo por el precio del combustible, se obtiene el gasto promedio en $/hora.

l/h x $/1 = $/hora

b) Electricidad:

Como no es f�cil desglosar el consumo propio de la secadora del consumo total de electricidad de la planta de acoplo, �ste puede ser calculado por medio de la potencia de los motores.

Debe sumarse la potencia de todos los motores el�ctricos que posea la secadora, en CV y luego transformarlos en kilowats.

Total CV � 0,736 = Total kw

Por cada hora de trabajo el consumo ser� de tantos kwhora. Como el consumo se paga por cada kw/h consumido, el gasto por hora ser�:

Kw hora � $/kw hora = $/hora

Igualmente hay que agregar la potencia de los motores de la noria o norias (u otros elementos de transporte) empleadas, como se mencion� con anterioridad.

c) Reparaciones y mantenimiento:

Si se ha llevado un registro de las reparaciones y gastos de conservaci�n, es sencillo el c�lculo de este rubro. El costo por hora se conocer� dividiendo el monto total de las reparaciones por la cantidad de horas de uso anual (Ua) de la secadora.

Este costo incluye lubricaci�n, repuestos, mantenimiento, etc., excepto energ�a. Tambi�n se incluye la mano de obra necesaria, siempre que no sea el personal permanente o transitorio, que se calcula por separado.

Si no se llevara registro de reparaciones se pueden calcular aplicando un coeficiente establecido por diversos autores, que da directamente el costo horario:

Rep = 0,00001 x punto humedad x Vn

Otro c�lculo de Rep se basa en un tercio del gasto horario de la amortizaci�n, c�lculo que da un valor levemente superior al anterior.

El costo horario de Rep de cada noria se obtiene con el siguiente coeficiente:

Rep noria = 0,00005 de Vn

Se considera que si la vida �til a usarse en los c�lculos es menor de 10 a�os, este rubro de reparaciones y mantenimiento no debiera ser incluido, pues el monto anual destinado a la amortizaci�n ser� bastante m�s elevado y puede contener estos gestos.

Mano obra adicional:

Como se dijo al tratar la mano de obra permanente, es la que se contrata temporariamente para trabajar en apoyo de las tareas de secado. Si este personal realizara adem�s otros trabajos, su costo deber� reducirse a la mitad. Se calcula el costo por hora y se agregan los costos sociales (si hubiera).

Gastos de administraci�n:

Se puede calcular "a grosso modo" en un 20% de los gestos de mano de obra permanente.

Mermas:

Las mermas o p�rdidas por rotura de granos, sobresecado, ataque de insectos u hongos, polvo y basura, no debieran incluirse en el costo del secado, sino en el costo del acoplo total.

5. Ejemplo de c�lculo (mayo 1992)

Sea una secadora con estas caracter�sticas:

A. Gastos fijos:

Amortizaci�n:

Inter�s:

Seguro:

S = $500/a�o

Mano de obra permanente:

Encargado: $500 x 12 meses + 70% = $10 200/a�o

Ayudante: $ 300 x 12 meses + 70% = $ 6 120/a�o

p

Total $16 320/a�o

Total gastos fijos:

A = $ 3 600
I = $ 2 700
S = $ 500
Mo = $16 320

$23 120/a�o

Costo de gastos fijos por hora:

$23 120 / 750 h = $30,8/hora

B. Gastos variables:

Combustible:

C = 6 l/t x 40 t/h = 240 l/hora

240 1/h x $0,33511 gasoil = $80,4/hora

Electricidad:

E = 80 CV x 0,736 = 58,9 kw hora

58,9 kwh x $0,30/kwh = $17,671hora

Reparaciones y mantenimiento:

Rep = 0,000035 x $60 000 = $2, 10/hora

Gastos de administraci�n:

Total gastos variables:

C = $ 80,40/hora
E = $ 17,67/hora
Rep = $ 2,10/hora
Ga = $ 4.35/hora

$ 104,52/hora

C. Costo total secadora:

Gastos fijos $ 30,80/hora
Gastos variables $ 104.52/hora

Total $135,32/hora

D. Costo de la noria elevadora y equipo:

Noria de 50 t/h con altura de 25 m (se necesitan dos).

Valor : $15 000 c/u
Total : $30 000
Un silo para grano h�medo, 200 t : $10 000
Una tolva de 20 t : $10000
Total estimado : $50 000

Amortizaci�n:

Inter�s:

Total gastos fijos:

$ 3 000 + 2 250 = $5 250/a�o

$ 5 250/a�o / 750 h/a�o = $7,00/hora

Electricidad:

Potencia consumida:

12 CV por noria = 24 CV

24 CV x 0,736 = 17,6 kwh

17,6 kwh x $0,30/kwh = $5,28/hora

Reparaciones y mantenimiento:

0,00005 x $30 000 = $ 1,5/hora

Total gastos variables:

$ 5,28 + $ 1,50 = $6,78/hora

Costo total norias y equipo:

$ 7,00 + $ 6,78 = $13,78/hora

E. Costo total de secado:

Costo secadora $135,32/hora

Costo norias y equipo $ 13.78/hora

total $149,10/hora

Costo por tonelada:

$149,10/hora / 40 t/hora = $3,73 por t

Costo por quintal: $0,373 por q

Si el uso anual de la secadora fuera mayor, por ejemplo, 1 000 horas, y se mantuvieran iguales todos los otros datos, el costo por tonelada se reducir�a un 7%, lo que demuestra la ventaja de un mayor empleo de la secadora.

En el ejemplo anterior, el costo del combustible (Gasoil) represento el 54% del costo total, mientras que si se incluye la electricidad, el consumo de energia representa un 69% del costo total.

Bibliograf�a

FRANK, R.G. 1987. Costos de procedimiento y almacenaje de granos: metodolog�a de los c�lculos. C�tedra de Administraci�n Rural, Facultad de Agronom�a de Buenos Aires. 24 p.

ITCF. 1986. Guide pratique. Le S�chage des Grains. Mars: 61-70. Paris, France.

MARSANS, G.J. y GARCIA, L. Costo del secado de granos. Junta Nacional de Granos, In�dito. 17 p.

Capitulo XII - Evaluacion de secadoras

1. Introducci�n

Existen dos formas de evaluar el comportamiento de las secadoras. La primera consiste en la realizaci�n de ensayos t�cnicos bajo normas o reglamentos previamente reconocidos, a fin de que los resultados as� obtenidos permitan realizar comparaciones v�lidas. Varias instituciones oficiales y privadas en algunos pa�ses tienen protocolos para ensayos de secadoras (ver bibliograf�a: IRAM - ASAE - AFNOR).

Los institutos m�s conocidos que llevan a cabo estos ensayos son:

- Prairie Agricultural Machinery Institute. P.O. Box 1900. Humboldt, Saskatchewan, Canada SOK 2AO.
- Institute of Engineering Research, West Park, Silsoe, Bedford. MK45 4HS, Gran Breta�a. Crop Drying & Ventilation Group.
- CEMAGREF. Centre d'Etudes de Machinisme Agricole. G�nie Rurale et For�ts. Parc de Tourvoie, 92160 Antony, Francia.

Estas pruebas son bastante complejas y de elevado costo, porque tienen estas exigencias:

- Debe montarse expresamente la secadora a ensayar en el instituto o centro de ensayos, o hay que utilizar una m�quina ya emplazada en una planta de almacenamiento. En el primer caso existe un costo de instalaci�n, y en el segundo, se presentan los problemas de traslado y gastos de los t�cnicos encargados de los ensayos y de los instrumentos necesarios.
- Debe disponerse de una cantidad apreciable de grano h�medo, suponiendo una secadora de 25 t/h y para unas 10 horas de ensayo, se necesitan casi 300 t de grano.

La otra forma es m�s simple, pero menos confiable, ya que se basa en una serie de datos que suministran los propios fabricantes, en sus manuales o folletos, o los que se adquieren por contactos con usuarios de secadoras.

Con los datos mencionados se elaboran unos f�ciles c�lculos aritm�ticos, par obtener algunos de los par�metros ya explicados en cap�tulos anteriores y que sirve para juzgar el comportamiento de las secadoras.

En el Cuadro 12 se indican las caracter�sticas o par�metros apropiados y forma de calcularlos.

(1) Para ma�z
(2) Para la capacidad nominal
(3) Calculado
(4) Dato del fabricante
(5) Gasoil
(6) El valor 8 620 surge del producto del poder cal�rico del gasoil (10 200 kcal/kg) por densidad del mismo (0,845 kg/l)
(7) Peso de la m�quina m�s peso del grano
(8) Quintales-punto por hora
Cuadro 12. Par�metros de evaluaci�n

Buena parte de dichos par�metros o �ndices se han analizado ya en los siguientes cap�tulos:

Hay que destacar la necesidad de conocer lo m�s exactamente posible la densidad y el poder cal�rico del combustible empleado, por la influencia que tienen estos valores en la fidelidad de muchos de los c�lculos mencionados.

Para ejemplificar estos par�metros se ha preparado el Cuadro 13, donde se comparan datos de dos secadoras, una americana y una argentina.

De acuerdo a lo dicho m�s arriba, los valores expuestos en el cuadro se han obtenido de informaci�n de los propios fabricantes, lo cual puede presentar algunas diferencias con datos de otras procedencias. Debe tenerse presente que algunos fabricantes (la mayor�a) expresan la capacidad horaria (capacidad nominal) de sus m�quinas en toneladas de grano h�medo, mientras que otros la expresan en toneladas de grano seco. Esta disparidad puede explicar en parte las diferencias que puedan cuestionarse.

2. Ensayo de secadoras

Los ensayos t�cnicos antes mencionados tienen una metodolog�a bastante similar en los distintos pa�ses (IRAM - ASAE - AFNOR).

La m�quina en ensayo se pone en funcionamiento y se mantiene en trabajo hasta que est�n estabilizados todos sus par�metros. En un momento determinado se inicia el ensayo, que consiste en tomar muestras de grano h�medo a la entrada y grano seco a la salida, a intervalos regulares. Como m�nimo se aconseja unas 10 muestras de cada uno.

Cada muestra se identifica y se determina su temperatura y humedad.

Durante el] ensayo se miden los tiempos empleados, se pesan vol�menes de granos secados, se mide el consumo de combustible y de electricidad, y se registran los datos meteorol�gicos.

Con toda la informaci�n disponible se establecen diversos �ndices, como los se�alados en el tema anterior y otros de diversas caracter�sticas.

Como la preparaci�n de las partidas de grano h�medo para ser empleadas en estos ensayos es muy importante, se recomienda el trabajo de Sokhansanj et al (1980).

En los trabajos de Wassermann et al (1983 y 1984) se describe el programa de ensayes y las instalaciones empleadas en PAMI (de Canad�) para esas pruebas.

Cuadro 13. Comparaci�n de dos secadoras
(1) Solamente motores de ventiladores
(2) Dato calculado

Si se quiere comparar la prestaci�n de diferentes secadoras, y que esta comparaci�n tenga significado, es necesario trabajar en id�nticas condiciones. Como es imposible conseguir las mismas condiciones de aire y de grano para todas las pruebas, los datos obtenidos en los ensayos (como la capacidad de trabajo y los consumos de energ�a) deben ser matem�ticamente ajustados a condiciones est�ndar de referencia. Para este ajuste se emplea un an�lisis de regresi�n, que permite obtener las ecuaciones necesarias.

De acuerdo al IRAM, se proponen las siguientes condiciones ambientales de referencia, para la Argentina:

En Canad� (Wassermann et al, 1983) fijan las siguientes condiciones:

No especifican humedad relativa, pero s� la temperatura inicial del grano (10�C) y final (20�C).

3. Otras determinaciones

a) Eficiencia:

La eficiencia de una secadora ha sido analizada en el Cap�tulo III - 3. Esta prueba es tambi�n interesante realizarla cuando se est� llevando a cabo el ensayo de la secadora, por medio de la medici�n de las temperaturas del aire de secado, del aire usado y del aire ambiente.

b) Calidad de grano:

Los par�metros a medir para evaluar el deterioro o la modificaci�nn en la calidad de los granos debido al secado, dependen del tipo de grano. En el Capitulo X ya se han explicado algunas determinaciones necesarias para ese prop�sito. Las principales mediciones a este respecto son (en relaci�n al ma�z):

1. Uniformidad de secado
2. Cuarteado o fisurado
3. Susceptibilidad a la rotura

c) Uniformidad de secado:

En el Capitulo V - 17 se trat� la uniformidad de secado y la importancia que tiene en el trabajo de una secadora. Para medir esta uniformidad hay que medir la humedad de granos individuales, luego que han salido de la secadora.

Se debe obtener una muestra a la salida de la secadora en un lugar no muy cercano a la descarga, para conseguir una buena mezcla. La muestra puede tener unos 5 kg, la que debe ser dividida varias veces en un divisor c�nico, basta muestras de 100 g. De una de estas peque�as muestras se separan 100 semillas, las cuales tienen que ser posadas individualemtne en una balanza de alta precisi�n. Luego se colocan en una estufa especial que tiene peque�as c�psulas para recibir semillas individuales, a fin de que puedan ser individualizadas (Figura 89).

Figura 89. Estufa multicelular para semillas individuales (Doc. Chopin)

Con los datos de las 100 semillas se puede elaborar UD histograma como el de la Figura 90 que representa a una secadora "mediocre", con UD intervalo tipo de 6,2 puntos de humedad (an�lisis estad�stico). La Figura 91 representa una secadora de comportamiento "medio", con un intervalo tipo de 4 puntos de humedad. La Figura 92 muestra una maquina de mucho mejor comportamiento, con un intervalo tipo de solo 2 puntos.

Figura 90. Secadora mediocre (Doc. ITCF)

Figura 91. Secadora media (Doc. ITCF)

Figura 92. Secadora mejorada (Doc. ITCF)

En combinaci�n con un enfriador continuo para seca-aireaci�n, se puede obtener un intervalo tipo de s�lo 0,9 (Figura 93).

Figura 93. Secadora "toda calor" con enfriador continuo (Doc. ITCF)

d) Cuarteado o fisurado Se ha tratado en el Capitulo X -4.

e) Susceptibilidad a la rotura:

Este tema ha sido mencionado tambi�n en el Cap�tulo X - 4. Su determinaci�n se efect�a por medio de un medidor especial, siendo el m�s usado el Stein breakage testar (Miller, B.S. et al, 1981).

4. Investigaci�n en secado de granos

La investigaci�n en estos temas se lleva a cabo en instituciones cient�ficas de diversos pa�ses del mundo.

Debido a la dificultad ya expresada de realizar experiencias con equipos comerciales de uso corriente, la mayor�a de los investigadores conducen sus trabajos por medio de modelos de simulaci�n aplicados a programas especiales de computaci�n (Parry, 1985), (Bakker-Arkema et al, 1974), (Ospina y Cruz, 1989).

A fin de comprobar los resultados as� obtenidos, se conducen tambi�n ensayos de laboratorio con secadoras experimentales de reducidas proporciones, con las cuales se experimentan peque�as cantidades de grano.

Cuando ambos tipos de prueba se realizan con el suficiente rigor cient�fico se ha constatado la buena correlaci�n existente entre los trabajos con modelos y los datos surgidos de dichas secadoras experimentales.

En las Figuras 94 y 95 se presentan diagramas de varias secadoras experimentales.

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