1. Definición de flujo en embudo y flujo en masa en silos

Las tolvas / silos pueden clasificarse en 2 tipos: silos de flujo en masa y silos de flujo en embudo. Esta clasificación se realiza según el patrón de flujo de sólidos a granel en los silos.

En el flujo en embudo, también llamado flujo en núcleo, el producto ubicado en el centro del silo se moverá mucho más rápido que el producto ubicado en los laterales.

En los silos de flujo en masa,, por el contrario, todas las partículas se moverán a la misma velocidad, lo que significa que la distribución del tiempo de residencia en el silo se reducirá, mientras que este tiempo puede ser muy largo en tolvas de flujo en embudo.

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Figura 1: Patrones de descarga en depósitos

2. Ventajas e inconvenientes de cada diseño

Tabla 1: Ventajas e Inconvenientes del diseño de flujo en masa y flujo en embudo [1]

Tipo de tolva	Ventajas	Inconvenientes
Flujo en embudo	Puede ofrecer mayor capacidad con una altura reducida (los ángulos de las paredes cónicas son más planos que en tolvas de flujo en masa) Reducción de la abrasión en las paredes de la tolva, ya que las partículas en contacto con la pared no se mueven	Las tolvas son sensibles a la formación de arcos y tubos de ratón (*ratholing*) , lo que hace que la descarga sea impredecible (los problemas pueden mitigarse con ayudas a la descarga) Riesgo de formación de arcos o tubos de ratón, y posterior colapso de los arcos, lo que puede causar problemas estructurales en silos grandes El colapso de arcos puede fluidizar todo el silo y hacer que el producto fluya repentinamente a gran velocidad Silos sensibles a la segregación
Flujo en masa	Primeras en entrar - primeras en salir; las partículas tienen, más o menos, el mismo tiempo de residencia en el silo Sin formación de arcos; flujo de salida estable Menos segregación (densidad estable en la salida, importante para el diseño del alimentador); estos silos incluso ofrecen cierto grado de remezcla justo en la salida del silo [2] La inundación ocurre rara vez, ya que los arcos no son estables	Puede requerir geometrías altas que no siempre se adaptan a la instalación Puede no ser posible para todos los materiales; el uso de ayudas a la descarga debe considerarse

Una vez diseñado un silo de flujo en masa, es fundamental contar con un diseño adecuado del equipo que extrae el producto de la tolva para mantener el efecto de flujo en masa: las compuertas (válvulas de mariposa , válvulas de compuerta) deben abrirse al 100%, y los alimentadores, por ejemplo, transportadores de tornillo ) deben extraer el producto a lo largo de toda la abertura de salida de la tolva (usando tornillos de diámetro variable).

3. ¿Cómo elegir entre flujo en masa y flujo en núcleo?

¿Qué necesita? [2]

Lo que desea o tiene...	¿Qué necesita?
El proceso de manipulación de polvos puede segregarse o desmezclarse fácilmente	Flujo en masa Al implicar el flujo en masa una mezcla de las diferentes corrientes dentro del silo en la salida, los riesgos de segregación se reducen
El polvo se degrada fácilmente	Flujo en masa El flujo en masa garantiza que el tiempo de residencia de toda la masa de polvo sea más o menos constante, evitando zonas muertas donde el producto puede degradarse
Mantener una densidad constante en la salida del silo	Flujo en masa Al igual que con la segregación, el flujo en masa garantiza un producto más constante en la salida del silo con el tiempo
El polvo puede fluidizarse muy fácilmente	Flujo en masa El uso de flujo en masa evita que el polvo se fluidice en exceso en el centro del silo y se descargue bruscamente
El polvo es cohesivo	Flujo en masa Un silo de flujo en masa bien diseñado ayuda a evitar la formación de arcos y puentes dentro del silo
Sin preocupaciones particulares...	Puede considerarse silos de flujo en núcleo, ya que su construcción suele ser más económica y su diseño más compacto. ¡Pero tenga en cuenta todo lo mencionado anteriormente! En cualquier caso, el silo debe diseñarse cuidadosamente, evaluando primero las propiedades de flujo del sólido a granel a almacenar

Tenga en cuenta que las tolvas en forma de V (tolvas en cuña) pueden presentar ventajas frente a las tolvas cónicas: pueden proporcionar flujo en masa siendo más compactas.

4. Inspección y limpieza de silos

Ya sea flujo en masa o en embudo, un gran silo de varias decenas de m^³ debe inspeccionarse y mantenerse periódicamente.

Para evitar que el material permanezca demasiado tiempo en el silo (en caso de compactación en silos de flujo en masa, o por el diseño en silos de flujo en embudo), se recomienda vaciar completamente un silo de forma regular (resulta práctico disponer de 2 silos, de modo que uno pueda operar mientras el otro se vacía).

La inspección externa (especialmente para silos al aire libre) e interna también debe realizarse anualmente. Ayuda a detectar problemas estructurales o incidencias que podrían causar daños. Por ejemplo, es importante verificar que no haya material adherido al interior del techo, ya que su acumulación podría aumentar drásticamente el peso y provocar el colapso del techo. Si es necesario, la limpieza interior puede ser realizada por empresas especializadas (esto requiere formación específica y protocolos de seguridad muy estrictos).

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Fuente [1] "Principios de Tecnología de Polvos", M.J. Rhodes, 1990 [2] "Diseño de Alimentadores para Manejo de Sólidos", *Chemical Engineering*, Marinelli y Miller, 2017

[2] "Diez pasos clave para lograr un flujo confiable en tolvas", *Documento Técnico SHAPA 3*, SHAPA, 2001

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