PROBLEMA

Seleccionar un compresor para suministrar en una mina ubicada a 13000 pies de altitud,

temperatura ambiente 55°F. Tonelaje estimado de arranque 1000/ guardia, profundidad de

labor es de 1400’, presión manométrica necesaria 80 PSI. Diámetro de tubería 6’’. Tipo de

compresor: adiabático, producción de tajos 90%. Producción promedio 20 taladros/guardia.

Producción labores de desarrollo 10% con un promedio de 32 taladros guardia.

Seleccionar un compresor para suministrar aire para estas condiciones.

Determinación de la presión atmosférica a la altitud de la mina

h=13000 pies

T=55°F

Tn= 1000 +1400=2400 pies

P= 80 PSI (Presión de trabajo)

Ø=6’’

Trabajo del compresor: adiabático

Producción tajeos: 90%

20 taladros/guardia= # taladros tajeos

Producción desarrollada= 10%

Promedio 32 taladros/frente 8’x9’

Profundidad del taladro= 6’

1 pie de avance = 3 pie3 de mineral

1 Tm = 10 pie3

Ø piston Stoper = 2 ¾ ‘’

Ø Jack Leg = 3 ½ ‘’

V=?

P=?

𝑓 = |𝑃1(𝑃 + 𝑃2)

𝑃2(𝑃 + 𝑃1)|

13

𝑓 = |14.7(80 + 9.15)

9.15(80 + 14.7)|1/1.406

𝑓 = 1.34

Según tabla para Stoper ø = 2 ¾ ‘’ = 104 CFM

Según tabla para Jack Leg ø 3 ½ ‘’ = 131 CFM

𝑃2 = 9.15 𝑃𝑆𝐼

Determinar Tn de Tajeos y # de Maquinas Stoper: 900Tn

# de pies perforados = 20𝑇𝑎𝑙𝑎𝑑𝑟𝑜𝑠

𝑔𝑢𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎𝑥6′

120 𝑝𝑖𝑒𝑠/𝑔𝑢𝑎𝑟𝑑𝑖𝑎

Mineral roto = 120 pies x 3 pie/pie

= 360 pie3 = 36 Tn/guardia

Nro. Stoper = 900 𝑇𝑛

36 𝑇𝑛

Jack Leg = 100 Tn

Nro. De perforadoras = 192 pies x 3 pie3

= 576 pie3 = 57.6 Ton

Nro. Jack Leg = 100

57.6≅ 2 maquina

Volumen consumido por Stoper = 104 x 25 x 1.34 = 3484 CFM

Volumen consumido por Jack Leg = 131x2x1.39=351.08

Determinar las capacidades del compresor

a) Corrección por factor de simultaneidad

Stoper = 3484 CFM x 55% = 1916.2 CFM

Jack Leg = 351 CFM x 100% = 351 CFM

b) Corrección por fugas

(2267.2)(50%) = 340 CFM

c) Corrección por posibles complicaciones (50% del consumo)

(3835)(50%) = 1918 CFM

Capacidad del compresor = 4525 CFM

Determinar la presión manométrica del compresor

h = 13000 - 1400 = 11600 log 14.1 −11600

122.4(55+46)

P2 = 9.63 PSI (Presión atmosférica en la zona de trabajo)

FORMULAS

1. Presión absoluta del compresor = (P. manométrica del compresor + P. atmosférica)

2. Presión absoluta trabajo = (P. manométrica trabajo + P. atmosférica)

Usamos (1) log(𝑃.𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡. 𝑐𝑜𝑚𝑝.+9.15) = log(80 + 9.63) +11600

122.4(55+461)

Presión manométrica del compresor = 85.17 PSI

Determinar la caída de la Presión por fricción

Longitud total de tubería = 2400 pies

Ø tubería = 6’’

Perdida por fricción: 𝑃𝑓 = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛

𝑟(𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛)

𝑃 =𝑃.𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡. 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 + 𝑃. 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎

𝑃.𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡. 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜

Según tabla para

4400 CFM --------------> 38.1 4525-4400=125 200----->3.4

4600 CFM --------------> 41.5 125----->X X = 2.13

38.1 + 2.13 = 40.23

𝑃𝑓 = 40.2380+9.63

9.63

= 4.32 𝑃𝑓 = 4.32𝑃𝑆𝐼 1000′𝑑𝑒 𝑡𝑢𝑏𝑜⁄

4.23 → 1000′

𝑋 → 2400′ 𝑋 = 10.37 𝑃𝑓 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 10.37

Por fricción sin considerar accesorios por ser mínima

P. manomet. Comp. = 85.17 + 10.37 = 94.54 PSI

CONCLUSION:

Se solicitará 03 compresoras de 1500 CFM c/u y consuma Presión de 100 PSI