No todas las tolvas son iguales

Joe Marinelli, presidente de Solids Handling Technologies Inc. | 10 de mayo de 2021

Existen muchos tipos de tolvas que se pueden utilizar para manipular sus materiales. Algunos piensan que las tolvas cónicas son la única forma de manipular un material. Discutiremos varias geometrías diferentes que están disponibles. Un determinado sólido a granel puede fluir en un patrón de flujo en embudo (algunos materiales se mueven, la mayoría permanece estancado) o en un patrón de flujo másico (todo el material se mueve cada vez que se retira alguno). La selección de un patrón de flujo apropiado depende en gran medida de las propiedades de flujo del polvo, así como de los requisitos de una aplicación determinada.

La tolva proporciona una convergencia para entregar el material a una salida. La elección y el estilo de convergencia no siempre son intuitivos. El proceso de selección puede variar para un material determinado; sin embargo, a continuación se proporciona una breve descripción de los estilos de tolva más comunes y su interacción con el flujo de material.

Con diferencia, el estilo de tolva más común, la tolva cónica converge igualmente en todas las direcciones hacia una salida ubicada centralmente. Este estilo de tolva puede generar importantes ahorros de costos ya que permite una fabricación más sencilla de una tolva estructuralmente resistente. Para polvos donde el flujo en embudo es adecuado, el ángulo de la tolva puede ser poco profundo, lo que permite reducir la altura.

Para aquellos polvos donde se puede desear un flujo másico o aquellos productos con una cohesión significativa, una tolva cónica puede resultar problemática. Los materiales son más propensos a formar puentes y arquearse en un cono y, además, los conos requieren ángulos más pronunciados para lograr un flujo másico.

También conocidas como tolvas cuadradas, este estilo de tolva converge de una sección transversal rectangular a una cuadrada. Este estilo de contenedor proporciona una construcción simple de cuatro superficies planas que se unen. Desde una perspectiva de flujo, el contenedor piramidal es similar a la tolva cónica ya que el material converge en ambas direcciones. Para aquellos materiales adecuados para el flujo en embudo, este estilo de tolva puede funcionar bastante bien y permite una altura reducida. La unión entre las paredes laterales y finales puede crear desafíos si se desea limpiar el material. Las dos placas forman un ángulo de valle menos profundo, que además de ser menos empinado, también sirve como punto de apriete para la acumulación.

Para materiales donde se puede desear un flujo másico, la tolva piramidal no solo comparte los desafíos de las tolvas cónicas (es decir, los materiales pueden pasar más fácilmente sobre la salida), sino que también requiere que los valles estén inclinados en el ángulo del flujo másico de la tolva cónica, y en muchos casos En algunos casos, es posible que también sea necesario redondear el ángulo del valle.

El estilo de cuña de la tolva adopta una variedad de configuraciones y se observa en las tradicionales tolvas de cuña de pared frontal recta, tolvas de transición y tolvas de cincel. El hilo unificador entre estos estilos de tolva es que el material converge casi únicamente en un eje hacia una salida con ranuras largas cuya longitud suele ser tres veces el ancho.

El primer desafío de este estilo de tolva es encontrar un dispositivo de alimentación capaz de alimentar a lo largo de la ranura. Por ello, tanto los alimentadores de cinta como los alimentadores de tornillo encuentran frecuentemente una simbiosis con las tolvas de cuña.

La tolva de cuña ofrece distintos beneficios de flujo porque los sólidos cohesivos son menos propensos a arquearse sobre la salida. Además, en el flujo en embudo, a menudo se puede lograr un canal de flujo más grande para disminuir la probabilidad de que se forme una ratonera estable. En flujo másico, una tolva estilo cuña también permite un ángulo de tolva menos pronunciado para lograr flujo a lo largo de las paredes de la tolva. Este estilo de tolva generalmente se produce a expensas de una mayor complejidad y costo de fabricación.

Estos son los tres estilos de tolvas más comunes, pero no son las únicas opciones disponibles. Otros estilos de tolvas incluyen contenedores de fondo plano y contenedores asimétricos, así como variantes de los tres descritos aquí con un número adicional de salidas (como tolvas para perneras de pantalones). Además, el flujo de material en una tolva determinada se puede modificar utilizando varios insertos colocados dentro de una tolva existente.

Esta es sólo una breve discusión sobre los saltadores. La elección de un estilo de tolva u otro se decide mejor entendiendo las necesidades de cada aplicación. Además, estos estilos de tolvas y su diseño dependen de las propiedades de flujo de cada material.

Joe Marinelli es presidente de Tecnologías de manipulación de sólidos. Para obtener más información, visite solidshandlingtech.com.

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