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ABERTURA U ORIFICIO EQUIVALENTE E.A.P.M. Ing. Freddy Parejas Rodríguez

ABERTURA U ORIFICIO EQUIVALENTE Es un orificio redondo imaginario (Am) practicado en una pared delgada, a través del cual puede pasar la misma cantidad de aire que circula por el conducto debido a la diferencia de presiones existentes entre ambos lados de dicha pared.

Siempre

se sabe que volumen queremos que pase por un tramo de la mina, pero la presión debemos calcularla o medirla, siendo mejor medir el flujo que pase por allí y determinar la caída de presión.

ABERTURA U ORIFICIO EQUIVALENTE La abertura equivalente caracteriza claramente a las minas respecto al grado de facilidad o dificultad para su ventilación La abertura equivalente permanece invariable para los volúmenes y depresiones existentes en tanto no varíen el circuito ni las labores. Según Daniel Murgue: Am  0,0004 x Q / Hf

; pie2

Donde: Am : Área del orificio o abertura equivalente (pies2) Q : caudal de aire (cfm) Hf: Caída de presión (pulg.de agua)

ABERTURA U ORIFICIO EQUIVALENTE 

En la práctica una mina con Am menor de 10,76 pie 2 (1 m2) es difícil o estrecha de ventilar; si es mayor de 21,52 pies2 (2 m2) es fácil o amplia de ventilar. La mayoría de las minas tienen un Am entre 10,76 pie 2 (1 m2) y 21,52 pies2 (2 m2). El orificio equivalente hace posible efectuar pruebas de laboratorio a fin de obtener velocidades, consumo de fuerza, presiones requeridas, secciones, etc en los ventiladores. Según Alejandro Novitzky: Q A  0,38 ; m2 h Donde: A : Abertura equivalente (m2) Q: Caudal de aire (m3/s) h: Perdida de presión o depresión (mm)

Conocido el caudal que circula a través de la mina y la caída de presión que se produce a lo largo del circuito de ventilación, se podrá calcular fácilmente el orificio equivalente de la mina.  Cuanto menor sea la resistencia equivalente de la mina, mayor será su orificio equivalente y por tanto será más fácil ventilarla.  Cuanto más amplias sean las excavaciones que, constituyen el circuito de ventilación, y cuanto mayor sean las conexiones en paralelo, mayor será el orificio equivalente de la mina y menor su resistencia equivalente. 

RESISTENCIA EQUIVALENTE DE LA MINA.Cualquiera sea la forma como estén conectados los diversos ramales que constituyen la red de ventilación, siempre será posible reducir todo el circuito a una resistencia equivalente, que será la que tiene que vencer el aire para circular a través de todas las labores. La resistencia equivalente de un circuito conectado en paralelo es siempre menor que cualquiera de las resistencias individuales que constituyen el circuito. Cuanto mayor sea el número de ramales conectados en paralelo entre dos nudos, menor será la resistencia equivalente que existirá entre ellos. Si el caudal de aire que circula a través de la mina es Qm y la pérdida de presión que experimenta entre el punto de ingreso y el de salida es pm; la resistencia equivalente de la mina será: p R  m m 2 Q m

CURVA CARACTERÍSTICA DE LA MINA Siendo la caída de presión(HL) un valor constante para una mina dada; la relación entre la resistencia equivalente y el caudal de aire en un plano cartesiano, se denomina curva característica de la mina.  Ésta curva representa el orificio equivalente.. Para el caso si:

HL = 0,67 pulg. de agua Am = 6 pie2 (0,56 m2) Q = 12 350 cfm (350 m3/min)

La relación entre la presión y el caudal es parabólica y su representación gráfica se conoce como curva característica de la mina.

En la práctica, la curva característica de la mina se obtiene por medición del caudal y la depresión del aire. En minas con ventilación natural, las curvas no pasan por el origen de las coordenadas sino que cortan una de las rectas.; éstas curvas características son constantes en un periodo, pero con los años y/o reajustes cambian.