COBERTURAS PLASTICAS

DUCTOS DE DUCTOS DE VENTILACION VENTILACION

DE MINASDE MINAS

Ing. Octavio Monteverde Ortega

VENTILACION DE MINAS

AIRE DE MINA :

* Composición

* Regulaciones

VENTILACION :

* Conceptos teóricos

* Sistemas de ventilación

DISEÑO :

* Cálculos

* Dimensionamiento

* Equipos

* Operación

Ventiladores

Ductos

Otros

FORMA Y DIMENSIONES :

* Cilíndrica

* Elíptica

* Elipsoide

TIPOS DE DUCTOS :

* Insuflación

MATERIALES :

* Tipos

* Características

* Rugosidad

FABRICACIÓN :

* Modelos

* Detalles

ACCESORIOS

* Requer. aire

* Espacios disp.

* Succión

* Resistencias tensiles

* Costo – Beneficio

* Unión de tramos

FORMA Y DIMENSIONES

200

20

100

20

350

400

ø40”

ø36”

ø30”ø24”

ø18”

M inerales

Equipos

G alería

Ductos

10

FORMA Y DIMENSIONES

200

20

50

20

300

300

Equiv.ø30”

Equivø20”

ø20”

ø18”

10M inera les

Equipos

G alería

D uctos

FORMA:

- Cilíndrica

- Elíptica

- Elipsoide

- Cuadrada / rectangular

DIMENSIONES:

- Requerimiento de aire

- Espacios disponibles

FORMA Y DIMENSIONES

EXTRACCION

20’6m

d 80 ’25m

ancho

A ire com prim idoArea m al ventilada

INSUFLACION

20’6m

d 30 ’10m

ancho

GA

LER

IA P

RIN

CIP

AL

TIPO 1

TIPO 2

SUCCION

20’6m

d 100’30m

ancho

A ire com prim idoArea m al ventilada

GA

LER

IA P

RIN

CIP

AL

TIPO 3

INSUFLACION - SUCCION

20’6m d 200’

60m

ancho

d anchod 30’10m

Tabique(opcional)G

ALE

RIA

PR

INC

IPA

L

TIPOS

DUCTOS PARA VENTILACION POR:

INSUFLACION

- Flexibles- Colapsibles- Rígidos

SUCCIÓN

- No colapsibles- Con armaduras- Rígidos

MATERIALES QUE SUELEN USARSE, ORDENADOS DE 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 VENTILACIÓN

Unid Rafia 200 Rafia 300 KP1000 MP10718 SP11226

TEJIDO- material- tenacidad- denier de hilo- densidad

--

denierhilo 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

-

nivelnivelnivelnivel

PE

alto---

PE

alto---

PVC

altoaltoalto

medio

PVC

altoaltoalto

medio

PVC

altoaltoalto

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/m2mm

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 MEMBRANASFLUJO DE AIRE EN EL DUCTO :

Buscar el material con la menor rugosidad de superficie interior

Flu jo lam inar F lu jo turbu lento

M ateria lrugosidad

A ireviscosidad

1 2 43

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

Presión dinámica (PD):

PD = x V2

2g

PD = 1.2 kg/m3 x (25.824 m/seg)2 = 40.388 kg/m2 = 40 mm H2O 2 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

Donde: V = Q = 7.547 m3/seg = 25.824 m/seg A π x (0.305 m)2

Tensión de tracción en el sentido horizontal (TH):

TH = 1r x PS

2

TH = 1 x 0.305 m x 179 kg = 27,295 kg 2 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 cm TH Necesario (2) = 39.0 kg/5 cm

ELECCION DE MEMBRANA CONSIDERANDO SUS RESISTENCIAS TENSILES

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

EXPLOSIONESEsquirlasOndas sonoras

MICROAMBIENTETemperaturaComposición química

ROZAMIENTOSTransporte Almacén - MinaVehículos en interior mina

FACTOR HUMANOManejo displicente o maloVandalismo

COSTO - BENEFICIOPeso

Ducto

ø24” x 15m

Kgs

Precio $ Durab

años

Costo Final

del ml

$/año

Otros

Beneficiosm2. memb.

ml Ducto

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

D uctoU nión de pañosExtrem os

U nión de tram os

Pestaña desuspensión

Líneade co lgaduraAccesorio de colgadura

DETALLES DE FABRICACION DE DUCTOS DE SUCCIONREFUERZO EN ESPIRAL CONTINUO

REFUERZO CON AROS DE PVC O FIERRO

PESTAÑA DE SUSPENSIÓN

UNION DE PAÑOS

TERMOSELLADOCON AIRE CALIENTE

TERMOSELLADOCON CUÑA CALIENTEO BARRA CALIENTE

SELLADO PORALTA FRECUENCIA

PEGADO CONADHESIVO

COSTURACON HILO

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROS DE PVCO BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON AROS DE PVCO BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓNASEGURADA CON ALAMBRE,DRIZA O COLLARÍN

EXTREMOS CON VELCRO

UNION POR EMBUTICIÓN

EXTREMOS CON CIERRE DE CREMALLERADE CARRO DESPRENDIBLE

UNION A TOPE

UNION DE TRAMOS

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION POR EMBUTICIÓNASEGURADA CON MORDAZAS

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPEASEGURADA ENTRE ARO INTERNOY ABRAZADERA EXTERNA

EXTREMOS CON AROS DE BARRA DE FIERRO

UNION A TOPECOMPRIMIDA CONABRAZADERA EXTERNA

ACCESORIOS

1 m

1 m

2D

CURVA DE 4 SECCIONES

1 m 1 m3.14 D

1 m

2 D2D

1 m 2 D

C odo liso 90ºC odo liso 60ºC odo liso 45º

CODO CORRUGADO

D

ACCESORIOS

5 m ts

REDUCCIONES

TE

YE