Los silos son construcciones diseñadas especialmente para almacenar grano u otros materiales a granel.
Tabla de contenidos
El uso de métodos de secado por ventilación en silos nace en la década de los 60 en EEUU, debido a la necesidad de reducir el deterioro que sufría el grano de maíz como consecuencia del uso de cosechadoras que permitían la recolección del grano con elevados contenidos de humedad. Este procedimiento hacía absolutamente necesario el empleo del secado artificial, concretamente la combinación de secar y airear, o secado por aireación (Dryeration, creado por G.Forste, Universidad de Purdue, Lafayette, IN).
El secado por aireación
En este proceso, el grano inicialmente almacenado en un silo “húmedo” pasa a la secadora. En esta parte del proceso se procede a secar el grano hasta alcanzar una humedad entre el 16-18%. En este momento, se detiene el proceso en la secadora y se traslada el grano con estas propiedades al silo de secado por aireación (o silo de Dryeration en Figura 1). En este silo, se deja reposar el grano recién almacenado durante 4-6 horas para que se atempere.
Acto seguido, se enciende el ventilador de aireación o refresco (Cooling fan en Figura 1), mientras se sigue añadiendo grano al silo. El proceso de aireación se inicia cuando el silo se encuentra casi lleno, mediante la aportación de aire por la parte inferior del silo durante un período de 8 a 12 horas. La temperatura del grano (alrededor de 60ºC) calienta el aire de aportación, disminuyendo de este modo su humedad relativa, con lo que adquiere una buena capacidad de secado. Así el grano termina de reducir su humedad hasta la óptima (13-15%). El uso de la alta temperatura del grano para secar el mismo hace que este proceso de secado sea de mucho más eficiente que otros secados convencionales.
Una vez reducida en un 1-3% la humedad del grano, éste será trasladado, ya seco y frío, al silo de almacenaje final.
Los principales beneficios de este método son la reducción del consumo energético así como la mejora de la calidad del grano.
Figura 1. Esquemas del método secado por aireación.
Lo que se hace con el sistema de secado por aireación es evitar que la última parte del secado se haga en la secadora, donde se consume mucho más tiempo y energía, aumentando de este modo la eficiencia del proceso.
La ventaja energética de detener el secado a 16-17% de humedad se observa en la Figura 2, donde puede observarse como la eficiencia del secado, medida en la cantidad de kilocalorías necesarias para evaporar 1 kg de agua, es mucho más alta al principio del proceso de secado que al final del mismo (cuando la humedad llega al 15% las necesidades energéticas aumentan y pueden acercarse a 700 kcal por kg de agua).
Figura 2. Eficiencia del secado (en kcal/kg agua)
La intervención de la ventilación en los procesos de secado es, como se ha podido observar, crucial. En particular, este proceso tiene la ventaja que permite aumentar la capacidad de secado sin reducir la calidad del grano, aumentando así su eficiencia.
Diseño del silo de enfriamiento
Junto con la secadora, el silo de aireación el principal componente del proceso, se manifiesta que su diseño debe ser tal que toda la masa del grano se encuentre ventilada, para que no queden lugares sin ventilar en donde puedan producirse focos de deterioro. Un ejemplo de silo de enfriamiento se puede apreciar en la siguiente figura:
Figura 3. Silo de enfriamiento o silo de Dryeration.
El tamaño del silo y la cantidad de silos dependerá directamente de la secadora y de las horas de trabajo de la misma.
Tabla 1. Duración de los procesos del sistema de secado.
Los caudales de diseño del silo de enfriamiento dependen del grano almacenado, como se observa en la Tabla 2:
Tabla 2. Caudales recomendados para la Dryeration.
Además, lógicamente el caudal dependerá de la cantidad de grano almacenado por unidad de tiempo. Conociendo este dato y utilizando la tabla anterior, se puede obtener un cálculo aproximado del caudal de aire necesario para el correcto secado del silo.
Ventiladores para silos
Conocido el caudal del ventilador, se procederá al cálculo de las pérdidas de carga generadas por la propia instalación. Normalmente, las pérdidas de carga se producen básicamente debido a la dificultad del aire para atravesar las rejillas perforadas a través de las cuales se distribuye el aire en el silo. El ventilador, en la mayoría de las veces, se encuentra conectado directamente al silo por lo que no se tendrán perdidas de carga ocasionadas por conducto.
El caudal y las pérdidas de carga forman el punto de trabajo del ventilador. Lo más habitual es utilizar ventiladores centrífugos de simple aspiración de alta eficiencia, con los álabes curvados hacia atrás y acoplados directamente. No obstante, también es posible utilizar ventiladores tubulares axiales siempre y cuando las pérdidas de carga generadas sean relativamente bajas. En las figuras del presente artículo se pueden apreciar ambas tipologías de ventilador.
