Principios de diseño y selección de silos

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Forma Al elegir y determinar la forma del silo, el principio es que dicha forma se adapte a las propiedades de fluidez de los materiales sueltos, permitiendo así obtener una forma de flujo coherente para los mismos. Es más fácil diseñar silos con un volumen nominal pequeño; cuanto mayor es el volumen nominal, más factores hay que tener en cuenta. Ya sea que sea cuadrado, circular o un polígono compuesto, lo primero que hay que considerar es la pendiente del cono de descarga. La inclinación del cono debe ser tal que el material que fluye a través del silo pueda moverse de manera uniforme, sin que haya zonas donde el flujo se detenga. Además, cuanto más pronunciada sea la pendiente del cono, mayor será el caudal de material que puede fluir ； Por otro lado, si se considera la sección transversal del silo, en la sección cilíndrica, ninguna forma es realmente importante. En cambio, en la sección inferior destinada a la descarga, los silos que utilizan tolvas circulares presentan una mejor fluidez que aquellos con tolvas cuadradas o fondos planos. Estas dos últimas configuraciones suelen generar zonas donde no hay fluidez y zonas de transición ； Además, en cuanto a la abertura de descarga, su tamaño influye en el estado de flujo de los materiales. Cuando la abertura es grande, el flujo de los materiales se aproxima a un flujo uniforme; en cambio, cuando la abertura es pequeña, el flujo de los materiales no es adecuado, lo que puede causar la formación de arcos de material. Cuando instalamos un cono invertido por encima de la abertura de descarga, el material puede contar con una zona de flujo más eficiente, lo que ayuda a evitar la formación de acumulaciones de material dentro del silo y en los tubos de salida. Resistencia y estructura Al determinar la resistencia y la estructura del silo, los diseñadores tienen en cuenta muchos más factores. Con el desarrollo de los equipos para el transporte de materiales sólidos en los últimos años, la capacidad de transporte ha mejorado significativamente. En cuanto al transporte por corrientes de aire, existen diferentes métodos de transporte, como el estado de fase diluida, el estado de fase mixta y el estado de fase concentrada. Durante el proceso de carga y descarga, la gran cantidad de aire y material que se transporta genera una fuerza de impacto mayor sobre las paredes del silo. Además, esta fuerza actúa en un estado dinámico, por lo que los métodos de cálculo estático no son adecuados para analizar este tipo de situaciones. Por ello, al diseñar silos, es necesario utilizar métodos de cálculo dinámico para abordar estos problemas. La teoría del cálculo de la potencia establece que, al introducirse el material, el flujo de aire y el propio material ejercen una fuerza de impacto sobre las paredes del tanque. La magnitud y la frecuencia de esta fuerza de impacto varían dinámicamente ； Durante el descargue, la presión en el silo varía; la presión que actúa sobre una zona específica de las paredes del silo también cambia dinámicamente. Esto puede causar un aumento en las tensiones locales. Los expertos, a través de sus estudios, han demostrado que los valores máximos de presión en las paredes del silo pueden ser varias veces superiores a los valores calculados de forma estática. Algunas normas internacionales han tenido en cuenta esta situación en los últimos años. Un método sencillo consiste en añadir algunos coeficientes de influencia dinámica a los cálculos estáticos, con el fin de corregir los errores que surgen en dichos cálculos. Estos coeficientes se obtienen mediante pruebas o a partir de la experiencia práctica. En el pasado, en nuestro país se utilizaba el método de cálculo estático para determinar las características de los silos. En ese caso, solo se tenía en cuenta la presión que ejercían los materiales sobre las paredes del silo. En cuanto a los silos diseñados actualmente, la velocidad de flujo de los materiales no es muy alta; por lo tanto, es seguro utilizar los métodos de diseño y cálculo existentes. Por eso, todavía se puede calcular la estructura de los silos hechos de acero o aluminio mediante métodos estáticos. En los casos de diseño de ingeniería relacionados con silos de tamaño medio y pequeño, cuando la velocidad de carga y descarga es alta, se pueden utilizar los métodos establecidos en las normas JIS B 8511 y DIN 1055. En estos métodos, se añaden algunos coeficientes que tienen en cuenta los efectos dinámicos, a fin de corregir los errores en los cálculos estáticos. Si es posible obtener datos relacionados con estos coeficientes a través de pruebas, entonces se puede resolver el problema del diseño dinámico.