Ayudantia Cricuitos de Ventilacion
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circuito de ventilación...
Description
SERVICIOS GENERALES MINA
AYUNDATIA PEP III
Circuitos de Ventilacion
Aire comprimido
Ventiladores
Ay A y u d ant an t e: Cristian Herrera Hernández
Ejercicio 1
La figura anexa es el circuito equivalente de ventilacion ventilacion de la mina LA COIMA, COIMA, ubicada ubicada en la Sierra Sierra los Condor Condores es a una una cota cota de de 6000 pies sobre el nivel del mar, donde la temperatura media saturada del lugar es de 4°C, los demas demas datos se encuent encuentran ran en la t a b l a s i g u i e n t e :
t r am o
l ar g o
ar ea
K (f r i c c i o n )*10^ -1 -10
AB
500
500
100
BC
600
400
90
CD
450
300
80
BD
500
500
90
En la galeria galeria CD debe debe haber 35.000 35.000 cfm, cfm, s i se s e i n ye y e c ta t a n 1 50 5 0 . 00 0 0 0 c fm f m e n A. A.
CE
600
500
100
DE
500
500
100
Determine el sentido del caudal CD, adem ademas as la resi resist sten enci cia a de de cad cada a gal galei eira ra y equivalente del circuito, el caudal de cada rama, rama, las las caidas caidas de cada cada rama rama y total del circuito. Si es necesario equilibre el circuito y determine la ubicación y tamaño de los reguladores.
EF
700
500
100
Sentido CD R BC RCE
R BC RCE
>
R BD R DE
<
⇒ sentido DC
R BD R DE
⇒ sentido CD
1.562 >0.9
perimetro
R (ATK)
90
6,92E-13
80
1,30E-12
70
1,79E-12
90
6,23E-13
90
8,31E-13
90
6,92E-13
90
9,69E-13
Calculo de Resistencias Ficticias R BO =
R BC ⋅ R BD
R OD
R BC + R BD + RCD
=
R BD ⋅ R CD R BD
+ R CD + R BC
3E-13
2.17E-13 ROC
=
R BC ⋅ RCE R BC
+ RCE + RCD
2.9E-13
RODE = ROD+ RD
ROCE = ROC + RCE
9.93E-13 1.12E-12
1 Re qOE
=
1 ROCE
+
1 RODE
2.63E-13
Finalmente: Circuito en Serie
A
B
Reqtotal =
O
E
∑ R
i
F
−12
= 2.14 ATK
H t = Reqtotal ⋅ QT = 0.048in 2
Caudales en cada rama Q i = Q T ⋅
Re q TOTAL R i
H OE = H ODE
H OE = H OCE
ROE ⋅ Q 2 OE = RODE ⋅ Q 2 ODE
ROE ⋅ Q
2
ROE ⋅ Q
ROE ⋅ Q
2
2
T
= RODE ⋅ Q 2 4
Q4 = 77.267cfm
OE T
= ROCE ⋅ Q 2 OCE
= ROCE ⋅ Q 2 3
Q3 = 72.733cfm
Distribucion de flujos en nodos
Tabla final tramo
largo
area
friccion
P
R
Q
H
AB
500
500
100
90
6,92E-13
150000
0,016
BC
600
400
90
80
1,30E-12
37733
0,002
CD
450
300
80
70
1,79E-12
35000
0,002
BD
500
500
90
90
6,23E-13
112267
0,008
CE
600
500
100
90
8,31E-13
72733
0,004
DE
500
500
100
90
6,92E-13
77267
0,004
EF
700
500
100
90
9,69E-13
150000
0,022
Calculo de Reguladores
Calculo de W
Ejercicio 2
Como determino el costo por metro cúbico de aire comprimido consumido en una mina “X” ubicada a 3400 msnm, la cual posee 24 equipos en diferentes labores. 5 equipos en desarrollo (198cfm/cu), 5 en preparación (134cfm/cu), 4 en arranque (353 cfm/cu), 6 en cachorreo (43cfm/cu) y 4 equipos de carguio (280cfm/cu). El estado mecánico de la red de distribución obedece a una constante k=1.15 y el estado mecánico de los equipos k=1.05. La presión de trabajo para las labores de desarrollo, preparación y cachorreo son de 85 PSI, mientras que las restantes son de 100 PSI. Se trabaja 8 horas por turno, 2 turnos por día, 26 días/mes y 12 meses al año. La temperatura promedio anual de la ubicación es de 15ºC, la presión de vapor de agua del lugar es de 17.04 mbar y la presión atmosférica de 1.013 bares.
Necesidades aire comprimido Tipo de Equipo (LABOR)
Consumo de cada equipo a presión de trabajo
Presión de Trabajo
Nº de Equipos
Consumo aparente
Desarrollo
Ci
Pi
N
Ci*N
Perforación
…
...
…
...
Carguio, etc..
..
LABOR
Nº EQUIPOS
CONSUMO
PRESION TRABAJO
CFM
PSI
% DE USO
DESARROLLO
5
198
85
70
PREPARACION
5
134
85
80
ARRANQUE
4
353
100
90
CACHORREO
6
43
85
60
CARGUIO
4
280
100
100
Factores de correccion Labor
Ci
Pi
N
K1
K2
K3
K4
TABLA
1.05
TABLA
1.1 a 1.25
K1 = corrección por presión K2 = corrección por estado mecánico de los equipos K3 = grado de utilización de los equipos K4 = estado mecánico de la red de distribución Las constantes K1 y K3 se obtiene de la siguiente tabla:
QRA
FACTOR DE UTILIZACION (K3)
N° Equipos
60%
70%
80%
90%
1
1
1
1
1
2
0,99
0,93
0,95
0,97
3
0,83
0,87
0,91
0,95
4
0,76
0,82
0,88
0,94
5
0,7
0,78
0,86
0,93
6
0,65
0,75
0,84
0,92
7
0,62
0,72
0,82
0,91
8
0,6
0,7
0,8
0,9
9
0,58
0,68
0,78
0,89
10
0,56
0,66
0,77
0,88
FACTOR DE CORRECCION POR PRESION (K1) Presion
K1
Kg/cm^ 2
W/D´´
5
70
0,8
5,5
78
0,9
6
85
1
6,5
92
1,1
7
100
1,2
7,5
107
1,3
8
115
1,4
QTOTAL
Q ∑ =
RA
FR 1/ 2
⎛ PA − PH ⎞ ⎛ To ⎞ FR = ⎜ ⎟⋅⎜ ⎟ ⎝ PO − PH ⎠ ⎝ Ta ⎠
Diseño Manga de Ventilacion K c ⋅ Q ⋅ L 2
P1 − P 2 = 2
2
Aspirante Soplante
Pm( HP) =
D
5
P1 = Po P2 = Po
H ⋅ Q
6346 ⋅η
Ejercicio 3
En una galeria en que se requiere un caudal de 2530 cfm en la frente, se dispone de una manga metalica de 12”. Existe una Presion atmosferica de 14.7 PSI. Esta galeria tiene una extension de 5500 ft y una seccion de 8*10 ft. Calcular por ambos sistemas de ventilacion auxiliar la caida de presion.
Sistema Aspirante P1 = Po
Po 2 − P 2 2 = P2 =
K c ⋅ Q 2 ⋅ L D
5
Po 2 ⋅ D 5 K c ⋅ Q ⋅ L 2
P 2 = 11.45 PSI a = −3.25 PSI g = 90inH 2O Q = Qi ⋅
Po PSIa
⎛ 14.7 ⎞ Q = 2530 ⋅ ⎜ ⎟ = 3250cfm ⎝ 11.45 ⎠
Sistema Soplante P2 = Po
P12 − Po 2 = P1 =
K c ⋅ Q 2 ⋅ L D
K c ⋅ Q 2 ⋅ L D
5
5
− Po 2
P 2 = 17.35 PSI a = 2.65 PSI g = 73.4inH 2O
Q = 2530cfm
Caida presion en galeria H L = K ⋅
P ⋅ L ⋅ Q 2
5.2 ⋅ A3
H L = 100 ⋅10 −10 ⋅
36 ⋅ 5500 ⋅ 2530 2 5.2 ⋅ 80
3
= 0.0048inH 2O
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