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VENTILACIÓN DE MINAS “PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA DE LABORATORIO DE VENTILACION DE MINAS”

Informe Técnico Medición de Parámetros de ventilación

ALUMNO: Armas Roncales, Miguel Ángel

Profesor: Rojas Córdova, José Antonio

Sección: C11-4A Fecha final de entrega: 30/02/2018

2018-I

ÍNDICE 1. Introducción ............................................................................. 3 1. Objetivos ................................................................................... 4 2. Medición de parámetro de ventilación .................................................. 5 2.1 Medición de velocidad de presión de aire en el ducto del ventilador centrifugo HL 71 ......................................................................................5 3. Calculo de parámetros a nivel del túnel de Tecsup .................................... 6 4. Calculo de parámetro de ventilación en laboratorio .................................. 9 5. Ejercicios creados ........................................................................ 12 6. Recomendaciones ...................................................................... 16 7. Conclusiones ..............................................................................17

1. Introducción En este presente informe determinaremos los parámetros de la ventilación, donde hemos tenido en cuenta los conocimientos básicos de ventilación de minas que se aplicara en el laboratorio de Ventilación Tecsup justamente y necesariamente en el equipo de ventilación, con el fin de medir sus parámetros gracias a la ayuda de los instrumentos que nos ayudaran con la medición y toma de datos. También se realizará mediciones en los pabellones de tecsup, principalmente por los pasadizos que representará una mina subterránea. Este trabajo se realizará con la supervisión del docente especialista en la materia.

OBJETIVOS:

-

Medir los parámetros de ventilación como la velocidad temperatura, velocidad de aire o caudal, parámetros de los conductos o ductos y el espesor de las irregularidades.

-

Medir los gases de dióxido de carbono(N02), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno(N02), y oxigeno (02).

-

Calcular el perímetro y el área de las sesiones transversales de los ductos o conductos, caudal de flujo de aire, y el factor de fricción, en función de los parámetros.

Mediciones de parámetros de ventilación

Experimento N°1 1. Datos recolectados en el laboratorio de ventilación - Manómetro. - Sirve para medir la presión de los fluidos principalmente de los gases. - Con este instrumento se logró medir la perdida de presión estática.

N° Pruebas Pulg deH2O 1 0.21 2 0.23 3 0.24 4 0.2 5 0.23 Promedio 0.22

Tabla N° 1

- Anemómetro. - instrumento que sirve para medir la circulación y velocidad de los fluidos y temperatura. Temperatura: 28.6°C -

N° Pruebas Velocidad m/s 1 7.13 2 6.28 3 6.6 4 7.4 7.04 5 Promedio 6.89

TABLA N° 2

-Monitoreo de gases. - Determina o recoge la cantidad de datos de la zona que son lo gases. Gases CO2 02 NO2 CO

0.21

Cantidad 0.12% 21.8 0.0 ppm 0 ppm

Tabla N° 3

Calculo de parámetros de ventilación en laboratorio Conversión de unidades. Datos Temperatura Elevación Diámetro del conducto Velocidad Promedio Eficiencia

28.6 300 0.6561679 1357.48 90

°C m.s.n.m Pies Pie/min %

Tabla N° 4 Promediar datos para obtener su valor de la perdida de presión estática (HS) Datos Promediados Entrada 0.21 0.23 0.24 0.2 0.23 Promedio (HS) 0.22

Tabla N° 5

-Hallamos La densidad del aire a 300 m.s.n.m para corregir Hv.

𝑳 = 𝑳𝑳 ∗ 𝑳

[

−𝑳 ] 𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳+ 𝑳𝑳𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳

𝑳 = 𝑳. 𝑳𝑳𝑳𝑳 ∗ 𝑳

[

− 𝑳𝑳𝑳 ] 𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳(𝑳𝑳.𝑳 ) + 𝑳𝑳𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳

𝑳 𝑳 = 𝑳. 𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 𝑳 𝑳𝑳𝑳 𝑳

- Hallamos la perdida de presión de velocidad.

𝑳 𝑳 𝑳𝑳 = 𝑳𝑳 [ ] 𝑳𝑳 𝑳𝑳

𝑳𝑳 = 𝑳. 𝑳𝑳𝑳𝑳 [

13 5 7 . 48 𝑳𝑳𝑳𝑳

𝑳

𝑳𝑳 ] = 0.1144837949 " 𝑳2𝑳 -

Corregido

P HVc = ∗ Hv ps

𝑳𝑳𝑳 =

0.07215147356 ∗ 0.1144837949 0.0749

𝑳𝑳𝑳 =0.1102827036” H2O

-

Determinamos la perdida de presión total (Ht)

𝑳𝑳 = 𝑳𝑳 + 𝑳𝑳𝑳 𝑳 𝑳 0.22 + 0 .110 2 8270 3 6

-

𝑳 𝑳 0.3302827036” H2O = Para el cálculo de la potencia del motor con la eficiencia del 90 % se debe calcular el = el área del conducto de diámetro 20 cm o convertido en caudal sabemos hallar 0.656167979. 𝑳𝑳 =

𝑳𝑳2 4 𝑳(0.6561679)2

-

𝑳𝑳 = 4 𝑳𝑳 = 0.338158219 𝑳𝑳𝑳2

-Caudal (Q) 𝑳=𝑳∗ 𝑳

𝑳 = 1357.48 ∗

.338 1 5 8219

𝑳 = 459.04 30191𝑳𝑳𝑳 -Potencia Motor 𝑳=

𝑳𝑳 ∗ 𝑳 6 35 0 ∗ 𝑳

𝑳=

Experimento N° 2 (Pasadizo Tecsup)

a. Distanciómetro. - Medida de ancho y altura de los pasadizos ANCHO= 3.51 m Altura=2.19m b. Manómetro. – Medición de velocidad del pasadizo Temperatura= 28.6°C

c. Anemómetro

Datos Pruebas m/s 1 0.1 2 0.11 3 0.21 4 0.14 5 Promedio

0.07 0.126

TABLA N° 6

d. Medición de gases

Gases C02 02 No2 CO

Cantidad 0.12 20.8 0.0 ppm 0 ppm

TABLA N° 7

e. Datos importantes

-Longitud = 1.7 km - Espesor = 5 mm

Experimento N° 2

- Calculo de perímetro a nivel del túnel de Tecsup . Datos convertidos necesarios para los cálculos. Área Perímetro Espesor Elevación Longitud Temperatura Velocidad promedio Área en sistema internacional Perímetro sistema Internacional

7.70711 (m2) 11.4164 (m2) 0.005 m 300 M 5577.42 Pie 28.6 °C 0.126 Pies/min 82.95936 Pies2 37.45538 pies

TABLA N° 8

- Pasos a seguir - Calculo de Densidad (p) [

− 𝑳𝑳𝑳 ] 𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳(𝑳𝑳.𝑳 ) + 𝑳𝑳𝑳𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳

𝑳 = 𝑳𝑳 ∗ 𝑳 𝑳 =0.07239862338 lb/pies3 -

Factor de fricción (K) DH=2.700364388

𝑳=

-

1 2( .005) 1.237285 ∗ 107 [1.74 − 2𝑳𝑳𝑳 (2.700364388 )] 2

𝑳 =1.85382X10−9 lbmin2/pies4 𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 (DH) 𝑳𝑳 =

4𝑳 𝑳

𝑳𝑳 =2.700364388 m

-

Calculo de caudal (Q) 𝑳 = 0.126 ∗ 82.95936 𝑳 = 2050.39558 9 CFM

-

Ya teniendo todos los

= 𝑳𝑳 = 0.0 -

Hallamos perdida de P

𝑳. 𝑳𝑳𝑳 𝑳 𝑳 𝑳. 𝑳𝑳𝑳𝑳 [ 𝑳𝑳 𝑳 𝑳 ] 𝑳𝑳 3.79509x10-5 “H2O =

- Sumamos los resultados de perdida de presión (Ht) 𝑳𝑳 = 0.00054839175 +3.79509x10-5 “H2O 𝑳𝑳 =0.00058634265” H2O - Corregimos la perdida de presion total(Ht) 𝑳.𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳

𝑳𝑳 𝑳 =𝑳𝑳𝑳

𝑳. 𝑳𝑳 𝑳 𝑳

∗ 0 .0 0 0 58 63 4 265

𝑳 𝑳𝑳 = 𝑳 . 𝑳 𝑳 𝑳 𝑳𝑳𝑳 𝑳𝑳𝑳𝑳𝑳 "𝑳𝑳𝑳

-

Finalmente obteniendo todos los datos pasamos a determinar la potencia de las motos con una eficiencia de 90%.

𝑳= EJERCICIOS CREADOS

1. La minera subterránea polimetálica Quiruvilca produce 1100 Tn/día de plomo y zinc, ubicado al este de Trujillo la Libertad a una altura de 3900 m.s.n.m con una temperatura de 7°C, donde tiene deficiencias de ventilación, para ello contratamos personal calificado donde determinaron los siguientes parámetros. -Sección semicircular: altura 4.5 m por ancho 3.5 m - Espesor de Rugosidad: 15 cm - Longitud de túnel: 9 km - Caudal de ingreso: 110 000 pies3/min - Calcular cuánto debe ser la potencial del motor de ventilación y tenga un rendimiento de 90% de eficiencia.

2. Tenemos una mina que tiene un sistema de ventilación principal, donde tiene las siguientes características. - Un pique de 2 tramos, la resistencia e cada tramo es de R= 𝑳−𝑳 𝑳 pulgada*min2/pie6. - Dos galerías de 2.50m de ancho y 2.50 m de ancho y en cada una circula aire con velocidad máxima establecida en el D.S N° 024-2016-EM. En la galería 2, la perdida de presión estática es de 4” H2O. -

R=4*𝑳𝑳 pulgadas*min2/pie6. Una chimenea de dos tramos, la resistencia de cada tramo es de −𝑳

-

Si el aire fresco ingresa por el pique y el aire usado sale a través de la chimenea hacia superficie, para ello necesitamos calcular los siguientes parámetros 1. El caudal que sale por la chimenea hacia la superficie La resistencia total de la mina Perdida de presión estática en la mina

-

𝑳

3. En el conducto de una mina ubicada a 4200 m.s.n.m se determina los siguientes parámetros - Caudal = 290000 pies3/min - Perdida de presión estática =12” H2O - Temperatura = 16°C - Diámetro = 4m lb. Min2/pies4 - Factor fricción = 2.3x 𝑳 −𝑳 𝑳 𝑳 - Eficiencia 90% -

Calcular la potencia de motor del ventilador

4. En el sistema de ventilación de los tajos de una mina mecanizada ubicada al nivel del mar, donde tiene un ventilador extractor de aire usado tiene 90% de eficiencia y está instalada en una galería de 4x4 m , para ello hallaremos los siguientes parámetros. 1. La resistencia de todo el circuito de ventilación 2. Perdida de presión estática 3. Perdida de presión de velocidad 4. Potencia de motor del ventilador

Recomendaciones  Para poder realizar el trabajo como principal debemos estar atentos y poner atención al encargado o ingeniero, para evitar malograr o dañar los equipos de medición.  Usar siempre una libreta de apuntes.  Verificar que los equipos estén calibrados.  Trabajar conjuntamente, esto quiere decir que el trabajo se haga en equipo.  Medir correctamente y apuntar correctamente ya que de eso depende.

Conclusiones -

-

-

Se logró medir correctamente los parámetros para llegar a medir la potencia del motor del ventilador del laboratorio de Tecsup. Se logró calcular la densidad del aire que se encuentra a la altura de Tecsup que es a 300 m.s.n.m con la temperatura de 28.6° C donde el resultado fue = 0.07239862338 lb/pies3. También logramos calcular la perdida de fricción del túnel de Tecsup con un resultado de 𝑳𝑳 3.79509x10-5 “H2O. = Calculamos la perdida de fricción del conductos de laboratorio donde dio el resulta de 𝑳 = 0.07215147356

𝑳𝑳 3

𝑳𝑳

-

Llegamos a calcular la perdida de presión en el túnel del Tecsup donde nos dio un resultado de “H2O. 𝑳𝑳 = 0.00054839175

-

Logramos hallar la potencia del ventilador de Tecsup que nos arrojó un resultado0de . y el túnel de tecsup un resultado de .02652 91 2851 𝑳𝑳

0.00020333933 𝑳𝑳 -

Concluimos con la comparación de Potencia de motores tanto del laboratorio y del túnel de Tecsup con un resultado el cual el motor de laboratorio es de más potencia que el del túnel de ubicado en el pabellón 800.