UNIVERSIDAD NACIONAL DE

CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE

INGENIERA DE MINAS

DOCENTE: Ing. Elmer Ovidio Luque Luque

Es el nico medio disponible para suministrar de aire limpio a frentes o labores aisladas.

Un sistema de ventilacin auxiliar consiste de un ventilador mecnico, acoples, ductos o mangas y criterios aerodinmicos acorde a las labores mineras y/o tunelera a trabajar.

La energa consumida por estos ventiladores puede ser igual que aquella consumida por los ventiladores primarios.

Por estas razones la seleccin del ventilador es importante

El sistema consiste de un ventilador, acoples y ductos o mangas de ventilacin

Frente

Caudal Requerido = Qo

Ventilador Auxiliar

Manga de Ventilacin

Longitud = L1; Dimetro = D

L2

Caudal suministrado = QF; Cada de Presin = H

Principio Bsico: QT 1.5 QF

QT

L3

Los centrfugos son capaces de impulsar mayores caudales de aire y presentan menores niveles sonoros.

Su diseo es similar a las bombas de agua.

Compone de: un rotor o rodete una rueda de alabes una caja en forma de

espiral y un motor exterior

El ventilador transmite a la corriente de aire dos clases de energa: Cintica: Realizada por el ventilador. Su magnitud por unidad es fuerza expresado por: Energa Cintica (presin)= Vt x Va (1) g Donde: Vt = Velocidad tangencial del alabe Va = Velocidad tangencial del aire g = Aceleracin gravitacional (32,2 pies/seg2)

Potencial: Expresada en: Energa potencial (presin) = 5.2 H (2) w Donde: H = Presin terica w = Densidad del aire Luego la presin terica desarrollada por el ventilador se obtiene combinado las ecuaciones 1 y 2. Para un ventilador centrifugo de alabes radiales, esta presin es expresada: H= w (Vt)2 (3) 5.2 g

Para un ventilador centrifugo de alabes curvados hacia adelante, esta presin es expresada: H= w Vt (Vt+ Vr Cot ) (4) 5.2 g Para un ventilador centrifugo de alabes curvados hacia atrs, esta presin es expresada: H= w Vt (Vt - Vr Cot ) (5) 5.2 g

Donde: Va = Vt + Vr Cot Vt = 3.1416 D n D = dimetro, n = rpm 60 Vr = (velocidad radial) = Q Q = Caudal 60 A A = rea = Es el ngulo del alabe W = densidad del aire. En la practica la presin H, disminuye rpidamente con el incremento del caudal Q.

Variables de Ventiladores Centrfugos Curvatura de los alabes (hlices): Puede

tener alabes radiales, curvados hacia adelante o curvados hacia atrs.

Los alabes radiales se emplean en la industria textil.

Los alabes curvados hacia adelante proveen una estructura compacta, menos ruidosa, son econmicos y su eficiencia es de 60 a 70 %.

Los alabes curvados hacia atrs, permiten disminuir la velocidad de salida de la corriente del aire su eficiencia es 80 a 85 %.

Curvadas hacia adelante Curvadas hacia atrs

Numero de Alabes: La capacidad de un ventilador aumenta con el numero de alabes.

Sin embargo, por encima de un limite puede causar perdidas innecesarias de presin y reducir el rea de salida.

ALABES

RADIALES

ELEVADORES DE

PRESION 10-20

TIPO ASPIRANTE

5-10

ALABES

CURVADOS

HACIA ATRAS

DE ESPESOR

SIMPLE 12-16

DE FORMA

HELICOIDAL 8-12

ALABES

CURVADOS

HACIA

ADELANTE

32- 64

Profundidad del alabe: Es la altura del alabe medida a lo largo del radio del rodete.

Los alabes curvados hacia atrs son mas profundos que los curvados hacia adelante.

Estas profundidades varan de 5 a 35% del dimetro del rodete, la altura comn es del 8%

Longitud axial del alabe: Esta longitud es medida en direccin paralela al eje del rotor.

Una longitud usual para alabes curvados hacia adelante es de 50% del dimetro del rotor.

Dimetro del rotor (rodete): Es la variable mas importante, su magnitud puede ser determinada en funcin de los requerimientos de caudal presin esttica y condiciones ambientales de trabajo.

La corriente de aire es acelerada tangencialmente en direccin paralela al eje del rotor. Se compone de un cono de admisin, un rotor, una cadena, una envoltura cilndrica, un difusor y un motor elctrico de transmisin directa.

Variables de Ventiladores Axiales

El ventilador transmite a la corriente de aire energa de presin expresado tericamente: H= w Vt (V1 V2) (5) 5.2 g Vt = Velocidad tangencial del alabe (V1 V2)= Es el cambio de la velocidad absoluta.

Forma y dimensin del alabe: El alabe es una pieza metlica de forma helicoidal fuertemente asegurado al cubo del rodete forma parte.

Las variables mas importantes el Angulo de admisin, el paso y la profundidad.

Numero de Alabe: Varia de 2 a 24, en minera varia de 6 a 18 alabes.

Son los mas usados Facilidad de instalacin y traslado Mejor rendimiento Uso de menor espacio Menor consumo de energa Facilidad de regulacin (rotacin de paletas)

La potencia P, corresponde a un punto de operacin de un ventilador, para una presin H y un caudal Q puede ser determinada por:

P = H Q HP

6350 n

n es la eficiencia del ventilador.

El funcionamiento de un motor elctrico , adems de P, se requiere la potencia mecnica o potencia al freno Pm, la relacin de estas potencias (admisin a salida) es conocida con el nombre de eficiencia y es expresada en porcentaje. n = P Pm

El funcionamiento de un ventilador depende de algunas variables:

1. Velocidad rotacional n

2. Tamao del ventilador D (dimetro)

3. Densidad del aire w

4. Presin H

5. Caudal Q

6. Potencia P

Ley del caudal: Q = constante n D3 Ley de presin: H = constante n2 D2 w Ley de potencia: Pm = constante n3 D5 w

De la combinacin de las ecuaciones determinamos: a. Velocidad especifica ns ns = D n H b. Volumen especifico Qs Qs = Q D2H

Formulas

para la

seleccin

de

ventiladores

Un ventilador centrifugo de alabes curvados hacia adelante tiene las siguientes caractersticas de operacin: Caudal : 25000 pies3/min Velocidad : 300 rpm Dimetro rodete : 6 pies Ancho de rodete : 2 pies Angulo : 50 Densidad del aire : 0.075 lb/pie3 Calcule la presin terica producida por el ventilador

El sistema consiste de: Ventilador, Acoples y ductos o mangas de ventilacin

Ductos Flexibles

VENTIDUCT

ESPIRALDUCT

ELIPSE

OVAL

TWIN

Metlico Circunferencial Elptico

Ducto con Fibra de Vidrio

Ductos rigidos

Acople STD

(Anillos de

ACERO o PVC)

Acople HERMETICO (Unin Pega Pega)

Correas Flexibles de PVC con Abrazadera

Especial Metlica incorporado dentro del

Ducto

Recirculacin de Contaminantes

Fugas de Aire

Instalacin Inadecuada del Sistema

Estos problemas varan desde el diseo del sistema

hasta la operacin del mismo, los mas comunes son:

Y Y lateral T

codo Codo U Codo espiral Ampliaflex

BUENA

VENTILACION

= AHORRO

DE ENERGIA

= CONSTANTE

EQUIPAMENTO

TECNOLOGICO