Ayudantia Cricuitos de Ventilacion

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