Capitulo XI - Costos de secado

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1. Rubros

En este capitulo se expondrá la metodología 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 deberá hacer su respectivo cálculo.

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 operación. Por estas razones se deduce que en la práctica 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 últimos tiempos en el costo del secado, por lo que resulta muy necesario efectuar cálculos correctos para la buena administración 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.

- Amortización (A)
- Interés (I)
- Seguros (S)
- Mano de obra permanente (Mo)

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

- Combustible (C)
- Electricidad (E)
- Reparaciones y conservación (Rep)
- Mano de obra adicional (Mea)
- Gastos de administración (Ga)

2. Gastos fíjos

a) Amortización: Consiste en separar anualmente una cantidad de dinero para que, al final de la vida útil de la secadora, se pueda disponer de un capital necesario para adquirir una máquina nueva.

Se calcula de esta forma:

Donde:

Vn : Valor de la máquina nueva, en el momento de calcular el costo

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

La vida útil de una secadora se puede expresar en años o en horas totales. Para este cálculo es conveniente emplear la vida útil en años. Lo más común es calcular una vida útil de 15 años. En una planta de gran volumen de actividad se puede reducir la vida útil a 10 años.

b) Interés: Se calcula sobre un promedio del valor de la secadora durante toda su vida útil.

Valor promedio = [Vn - Vr] / 2

La tasa de interés a usar dependerá de los valores de las instituciones bancarias, si es que la máquina se adquirió con un crédito. Si no fuera así, se recomienda emplear una tasa anual del 10%.

I ($/año) = 10% de [Vn - Vr] / 2

Además de la amortización e interés 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 húmedos (si ellos fueran usados). En un proceso como este último hay que añadir el costo de otra noria, encargada de llenar los silos de húmedo. Si se trabajara sin interrupción, 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 última 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. Recepción a silo húmedo (Noria I)
Paso 2. Silo húmedo a secadora (Noria II)
Paso 3. Secadora a silo almacenamiento (Noria I)

La vida útil de norias y otros equipos de movimiento se establece en 10 años. Para silos metálicos, 20 años.

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 está referido al sueldo mensual más los servicios sociales, de todo el año, del encargado de la secadora más un ayudante fijo, si hubiera. Si en la época de secado se contrata uno o más ayudantes extras, los gastos de éstos no son gastos fijos, sino que se incluyen en los gastos variables, como se verá más adelante.

Los costos sociales pueden tomarse como un 70% de los salarios pagados y se calculan también 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 cuáles son los datos que debe preparar el usuario para efectuar los cálculos respectivos con correcta exactitud. Para ello se requiere que lleve un registro adecuado de la siguiente información:

- Cantidad de horas de trabajo anual de la secadora (uso anual)
- Cantidad de grano que fue secado (en toneladas o quintales de granó seco)
- Consumo de combustible, en litros consumidos en todo el año por 1; secadora
- El consumo de electricidad se puede calcular como se indica en e Capítulo III-11. En este rubro hay que añadir el consumo de la noria o norias respectivas, o de otro tipo de transportador utilizado
- También 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 fácil desglosar el consumo propio de la secadora del consumo total de electricidad de la planta de acoplo, éste puede ser calculado por medio de la potencia de los motores.

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

Total CV × 0,736 = Total kw

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

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 mencionó con anterioridad.

c) Reparaciones y mantenimiento:

Si se ha llevado un registro de las reparaciones y gastos de conservación, es sencillo el cálculo de este rubro. El costo por hora se conocerá dividiendo el monto total de las reparaciones por la cantidad de horas de uso anual (Ua) de la secadora.

Este costo incluye lubricación, repuestos, mantenimiento, etc., excepto energía. También 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 cálculo de Rep se basa en un tercio del gasto horario de la amortización, cálculo 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 útil a usarse en los cálculos es menor de 10 años, este rubro de reparaciones y mantenimiento no debiera ser incluido, pues el monto anual destinado a la amortización será bastante más 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 además otros trabajos, su costo deberá reducirse a la mitad. Se calcula el costo por hora y se agregan los costos sociales (si hubiera).

Gastos de administración:

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

Mermas:

Las mermas o pérdidas 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 cálculo (mayo 1992)

Sea una secadora con estas características:

A. Gastos fijos:

Amortización:

Interés:

Seguro:

S = $500/año

Mano de obra permanente:

Encargado: $500 x 12 meses + 70% = $10 200/año

Ayudante: $ 300 x 12 meses + 70% = $ 6 120/año

p

Total $16 320/año

Total gastos fijos:

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

$23 120/año

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 administración:

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 húmedo, 200 t : $10 000
Una tolva de 20 t : $10000
Total estimado : $50 000

Amortización:

Interés:

Total gastos fijos:

$ 3 000 + 2 250 = $5 250/año

$ 5 250/año / 750 h/año = $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 reduciría 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.

Bibliografía

FRANK, R.G. 1987. Costos de procedimiento y almacenaje de granos: metodología de los cálculos. Cátedra de Administración Rural, Facultad de Agronomía de Buenos Aires. 24 p.

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

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

Capitulo XII - Evaluacion de secadoras

1. Introducción

Existen dos formas de evaluar el comportamiento de las secadoras. La primera consiste en la realización de ensayos técnicos bajo normas o reglamentos previamente reconocidos, a fin de que los resultados así obtenidos permitan realizar comparaciones válidas. Varias instituciones oficiales y privadas en algunos países tienen protocolos para ensayos de secadoras (ver bibliografía: IRAM - ASAE - AFNOR).

Los institutos más 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 Bretaña. Crop Drying & Ventilation Group.
- CEMAGREF. Centre d'Etudes de Machinisme Agricole. Génie Rurale et Forêts. 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 máquina ya emplazada en una planta de almacenamiento. En el primer caso existe un costo de instalación, y en el segundo, se presentan los problemas de traslado y gastos de los técnicos encargados de los ensayos y de los instrumentos necesarios.
- Debe disponerse de una cantidad apreciable de grano húmedo, 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 más 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 fáciles cálculos aritméticos, par obtener algunos de los parámetros ya explicados en capítulos anteriores y que sirve para juzgar el comportamiento de las secadoras.

En el Cuadro 12 se indican las características o parámetros apropiados y forma de calcularlos.

(1) Para maíz
(2) Para la capacidad nominal
(3) Calculado
(4) Dato del fabricante
(5) Gasoil
(6) El valor 8 620 surge del producto del poder calórico del gasoil (10 200 kcal/kg) por densidad del mismo (0,845 kg/l)
(7) Peso de la máquina más peso del grano
(8) Quintales-punto por hora
Cuadro 12. Parámetros de evaluación

Buena parte de dichos parámetros o índices se han analizado ya en los siguientes capítulos:

Hay que destacar la necesidad de conocer lo más exactamente posible la densidad y el poder calórico del combustible empleado, por la influencia que tienen estos valores en la fidelidad de muchos de los cálculos mencionados.

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

De acuerdo a lo dicho más arriba, los valores expuestos en el cuadro se han obtenido de información de los propios fabricantes, lo cual puede presentar algunas diferencias con datos de otras procedencias. Debe tenerse presente que algunos fabricantes (la mayoría) expresan la capacidad horaria (capacidad nominal) de sus máquinas en toneladas de grano húmedo, 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 técnicos antes mencionados tienen una metodología bastante similar en los distintos países (IRAM - ASAE - AFNOR).

La máquina en ensayo se pone en funcionamiento y se mantiene en trabajo hasta que estén estabilizados todos sus parámetros. En un momento determinado se inicia el ensayo, que consiste en tomar muestras de grano húmedo a la entrada y grano seco a la salida, a intervalos regulares. Como mínimo 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 volúmenes de granos secados, se mide el consumo de combustible y de electricidad, y se registran los datos meteorológicos.

Con toda la información disponible se establecen diversos índices, como los señalados en el tema anterior y otros de diversas características.

Como la preparación de las partidas de grano húmedo 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 Canadá) para esas pruebas.

Cuadro 13. Comparación de dos secadoras
(1) Solamente motores de ventiladores
(2) Dato calculado

Si se quiere comparar la prestación de diferentes secadoras, y que esta comparación tenga significado, es necesario trabajar en idénticas 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 energía) deben ser matemáticamente ajustados a condiciones estándar de referencia. Para este ajuste se emplea un análisis de regresión, que permite obtener las ecuaciones necesarias.

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

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

No especifican humedad relativa, pero sí 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 Capítulo III - 3. Esta prueba es también interesante realizarla cuando se está llevando a cabo el ensayo de la secadora, por medio de la medición de las temperaturas del aire de secado, del aire usado y del aire ambiente.

b) Calidad de grano:

Los parámetros a medir para evaluar el deterioro o la modificaciónn 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 propósito. Las principales mediciones a este respecto son (en relación al maíz):

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

c) Uniformidad de secado:

En el Capitulo V - 17 se trató 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 cónico, basta muestras de 100 g. De una de estas pequeñas muestras se separan 100 semillas, las cuales tienen que ser posadas individualemtne en una balanza de alta precisión. Luego se colocan en una estufa especial que tiene pequeñas cápsulas 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 (análisis estadístico). 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 combinación con un enfriador continuo para seca-aireación, se puede obtener un intervalo tipo de sólo 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 también en el Capítulo X - 4. Su determinación se efectúa por medio de un medidor especial, siendo el más usado el Stein breakage testar (Miller, B.S. et al, 1981).

4. Investigación en secado de granos

La investigación en estos temas se lleva a cabo en instituciones científicas de diversos países del mundo.

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

A fin de comprobar los resultados así obtenidos, se conducen también ensayos de laboratorio con secadoras experimentales de reducidas proporciones, con las cuales se experimentan pequeñas cantidades de grano.

Cuando ambos tipos de prueba se realizan con el suficiente rigor científico se ha constatado la buena correlación 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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