Date post: | 13-Dec-2015 |
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DUCTOS DEVENTILACION
DE MINAS
Ing. Octavio Monteverde Ortega
VENTILACION DE MINAS
AIRE DE MINA :
* Composición
* Regulaciones
VENTILACION :
* Conceptos teóricos FORMA Y DIMENSIONES :
* Sistemas de ventilación
DISEÑO :
* Cilíndrica
* Elíptica
* Elipsoide
* Requer. aire
* Espacios disp.
* CálculosTIPOS DE DUCTOS :
* Dimensionamiento
* Equipos
* Operación
Ventiladores
Ductos
Otros
* Insuflación
MATERIALES :
* Tipos
* Características
* Rugosidad
FABRICACIÓN :
* Modelos
* Detalles
ACCESORIOS
* Succión
* Resistencias tensiles
* Costo – Beneficio
* Unión de tramos
Equipos
ø18”ø24”
ø30”
D uctos ø40”
20
Galería
ø36”
100
Minerales10
20
350
200
400FORMA Y DIMENSIONES
Equipos
Galería
ø18”
ø20”D u c t o s
20
Equiv.ø30” 50
10Minerales 20
Equiv ø20”
300
200
300
FORMA Y DIMENSIONES
FORMA:
- Cilíndrica
- Elíptica
- Elipsoide
- Cuadrada / rectangular
DIMENSIONES:
- Requerimiento de aire
- Espacios disponibles
FORMA Y DIMENSIONES
GA
LER
IA
20’6m
d 30’10m
ancho
INSUFLACION
Area mal ventiladaAire comprimido
ancho
20’6m
EXTRACCION
d 80’25m
TIPO 1
GA
LE
RIA
Area mal ventiladaAire comprimido
ancho
20’6m
SUCCION
d 100’30m
TIPO 2
GA
LE
RIA
d anchod 30’10m
ancho
20’6m Tabique
(opcional)
d 200’60m
INSUFLACION - SUCCION
TIPO 3
DUCTOS PARA VENTILACION POR:
INSUFLACION
- Flexibles- Colapsibles- Rígidos
SUCCIÓN
- No colapsibles- Con armaduras- Rígidos
TIPOS
MATERIALES QUE SUELEN USARSE, ORDENADOSDE MAYOR A MENOR RUGOSIDAD
- Yute enjebado- Yute impregnado- Fibra de vidrio reforzada- Acero oxidado- Arpillera impregnada- Tocuyo enjebado- Tocuyo impregnado- Membranas vinílicas- Membranas de polietileno- Acero pulido
MATERIALES
MEMBRANAS UTILIZABLES EN DUCTOS DE VENTILACIÓNUnid Rafia 200 Rafia 300 KP1000 MP10718 SP11226
TEJIDO- material- tenacidad- denier de hilo- densidad
-- denier
hilo x pg.
PEmedia1000
14 x 14
PEmedia1500
16 x 16
PESalta
10007.6 x 10
PESalta
100018 x 18
PESalta
100031 x 31
LAMINAS- material básico- aditivos :
* anti-UV* anti-hongos* anti-oxidante* retardante de llama
-
nivelnivel nivel nivel
PE
alto---
PE
alto---
PVC
alto alto alto
medio
PVC
alto alto alto
medio
PVC
alto alto alto
medio
MEMBRANAS- construcción: lámina A /
tejido / lámina B- adherencia lámina/tejido- peso- espesor- resistencia a la tensión
hasta rotura- elongación hasta rotura- resistencia al desgarre- durabilidad
- kg/5
cmgr/m2 mm
kg/5 cm
% Kg años
SI
-2000.3085
-151
SI
-3000.40165
-202
SI
4.06900.60135
22258
SI
4.56800.64280
205510
SI
2.08850.78440
207020
PES = poliéster, PE = polietileno
RUGOSIDAD DE LAS MEMBRANAS FLUJO DE AIRE EN EL DUCTO :
1 Flujo laminar 2 3 Flujo turbulento 4
Material rugosidad
Aire viscosidad
Buscar el material con la menor rugosidad de superficie interior
REDUCIR IMPEDIMENTOS AL FLUJO
100 cm
ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES
Datos:
1.- Diámetro del ducto ø1 = 24” (0.61 m.)ø2 = 24” (1.52 m.)
2.- Caudal de aire Q1 = 16,000 CFM ( 7.547 m3/seg) Q2 = 50,000 CFM (23.47 m3/seg)
3.- Presión total del ventilador PT1 = 220 mm H2O (220 kg/m2) PT2 = 420 mm H2O (420 kg/m2)
4.- Densidad del aire = 1.2 Kg/m3 (varia en cada lugar)
5.- Aceleración de la gravedad g = 9.81 m/seg2 (varia en cada lugar)
Cálculos :
Presión Total = Presión dinámica + Presión estática
PT = PD + PS
ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES
P resión dinámica (PD):
PD = x V2 Donde: V = Q = 7.547 m3/seg = 25.824 m/seg2g A π x (0.305 m)2
PD = 1.2 kg/m3 x (25.824 m/seg)2 = 40.388 kg/m2 = 40 mm H2O2 x 9.81 m/seg2
Presión estática (PS):
PS = PT – PD PS = 220 kg/m2 – 41 kg/m2 = 179 kg/m2
Tensión de tracción en el sentido de la circunferencia (TC):
TC = r x PS TC = 0.305 m x 179 kg/m2 = 54.595 kg/m
La resistencia a la tensión se expresa usualmente en kg/5 cm
TC = 2.730 kg/5 cm
Con Factor de Seguridad = 10 TC Necesario (1) = 27.3 kg/5 cm.TC Necesario (2) = 155.8 kg/5 cm
ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES
Tensión de tracción en el sentido horiz ontal (TH):
TH = 1r x PS
2
TH = 1 x 0.305 m x 179 k g = 27,295 kg2 m2 m
Expresado en kg/5 cm
TH = 1.365 kg/5 cm
Con Factor de Seguridad = 5
TH Necesario (1) = 6.8 kg/5 cmTH Necesario (2) = 39.0 kg/5 cm
ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES
Materiales
Resistencia a
Tracción
kg/5cm
Desgarre
Kgs
Rafia Recubierta 200 gr/m2
Rafia Recubierta 300 gr/m2
Vinilona KP1000
Vinilona MP10718
Vinilona SP11226
85
165
135
280
440
15
20
25
55
70
Requerido Caso (1) 28 7
Requerido Caso (2) 156 39
Todas son elegibles para el Caso (1) Solo dos vinilonas para el Caso (2)
AGRESIONES EXTERNAS
EXPLOSIONES Esquirlas Ondas sonoras
MICROAMBIENTE Temperatura Composición química
ROZAMIENTOSTransporte Almacén - MinaVehículos en interior mina
FACTOR HUMANOManejo displicente o maloVandalismo
COSTO - BENEFICIOPeso
Ducto ø24”
x 15m
Kgs
Precio $ Durab
años
CostoFinal
del ml
$/año
Otros
Beneficiosm2. memb.
mlDucto
ø 24”
Rafia PE Recub.
200 gr/m2
Rafia PE Recub.
300 gr/m2
Vinilona
KP1000
Vinilona
MP10718
Vinilona
SP11226
32
38
90
89
113
1.2
1.6
7.2
9.0
13.8
2.3
3.1
13.8
17.2
26.4
1
2
8
10
20
2.3
1.6
1.7
1.7
1.3
Operatividad
Operatividad
Menos pérdidas
Menos pérdidas
Menos pérdidas
DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE INSUFLACION
Accesorio de colgaduraLíneade colgadura
Pestaña de suspensión
Extremos
Unión de tramosDucto
Unión de paños
O
DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE SUCCIONREFUERZO EN ESPIRAL CONTINUO
REFUERZO CON AROS DE PVC
PESTAÑA DE SUSPENSIÓN
UNION DE PAÑOS
TERMOSELLADO CON AIRE CALIENTE
TERMOSELLADOCON CUÑA CALIENTE O BARRA CALIENTE
PEGADO CON ADHESIVO
SELLADO POR ALTA FRECUENCIA
COSTURA CON HILO
UNION DE TRAMOS
EXTREMOS CON AROS DE PVC O BARRA DE FIERRO
UNION POR EMBUTICIÓN
EXTREMOS CON AROS DE PVC O BARRA DE FIERRO
UNION POR EMBUTICIÓN ASEGURADA CON ALAMBRE, DRIZA O COLLARÍN
EXTREMOS CON VELCRO
UNION POR EMBUTICIÓN
EXTREMOS CON CIERRE DE CREMALLERA DE CARRO DESPRENDIBLE
UNION A TOPE
UNION DE TRAMOS
EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO
UNION POR EMBUTICIÓN ASEGURADA CON MORDAZAS
EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO
UNION A TOPEASEGURADA ENTRE ARO INTERNO Y ABRAZADERA EXTERNA
EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO
UNION A TOPE COMPRIMIDA CON ABRAZADERA EXTERNA
ACCESORIOSCURVA DE 4 SECCIONES CODO CORRUGADO
D
2D
1 m 3.14 D 1 m
1 m
2 D1 m 2D
Codo liso 90º Codo liso 60º Codo liso 45º
1 m
1 m 2 D
ACCESORIOS
REDUCCIONES YE
5 mts
TE