ventilación - propiedades del aire- nuevo

8/16/2019 Ventilación - Propiedades Del Aire- Nuevo

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“Año de la Promoción dela Industria Responsable ydel compromiso Climático“

Universidad Nacional Sanluís on!a"a de Ica

• CURSO: VENTILACIÓN DEMINAS

• INGENIERO: ING. RUBÉNRIBERA CHÁVEZ• AÑO ACADEMICO: 5to• CICLO: IX

• AÑO: 20!

"R

O"IEDADES #$SICAS DEL

AIRE


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IN#$RAN#$S:

• %UISP$ RA&'S ('SCAR• R'&$R' )AURA( *ARC+ &ARS,$)+ • C,AC-N SAA.$*RA( /I)0R$*'• PARI'NA AN+'SA( CRIS#,IAN• &U1AURI$#A R'2AS( &I)AR'S• .A1%U$1 C,IPANA ( R'CI'


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PR'PI$*A*$S 0ISICAS *$)AIR$

ocupa un lugar en el espacio

no posee volumen definido, llena los espacios vacíos

uniformemente

Se expande y se contrae. Al calentarse ocupa un

mayor volumen debido al movimiento de sus

partículas, por lo que se expande y asciende. Si se

enfría, disminuye su volumen, se contrae y

desciende.

posee baja densidad. A mayor altitud, menordensidad

ejerce presión sobre la superficie terrestre: presión

atmosfrica.


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PAR3&$#R'S 43SIC'S

Parámetros básicos

El aire de las minas se asemeja a los gases

perfectos en cuanto a sus propiedades.

Densidad: cantidad de masa de aire contenida en

una unidad de volumen.

d = M / V = G / g V !"g seg# / m$% donde:

G = peso en "ilogramosg = aceleraci&n de la fuer'a de gravedad en m / seg#

M= masa en "g seg# / m

V= volumen en metros c(bicos.


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PAR3&$#R'S 43SIC'S

Parámetros básicos Peso espec)fico: γ del aire es el peso G del aire en

una de unidad de volumen.

γ

= G / v en "g/m*

El peso espec)fico usado en ventilaci&n de minases +,# "g/m*.

Este es el peso de + metro c(bico de aire, con la

presi&n de + atm&sfera a una temperatura de +-

0 una 1umedad de 23 4. 5ndica cuantas veces un gas es más pesado o más

liviano 6ue el aire.


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PAR3&$#R'S 43SIC'SParámetros básicos

Volumen espec)fico: es el volumen v epresado en metros c(bicosocupado por un "ilogramo de aire a una presi&n 0 temperatura dada.

v = + / G m* / "g

Presi&n: se epresa en atm&sferas absolutas.

7na atm&sfera absoluta es la presi&n p3 = +,3***"g / cm# de una columna de 823 mm de mercurio a 3 0 al nivel

del mar.

on el cambio de altura 0 de temperatura, la presi&n va

cambiando.

9ogP = 9ogP 5P = 823 mm ;g, presi&n a nivel del mar.5

a= altura sobre el nivel de mar.

P = presi&n en la altura a, mm de ;g.

< = temperatura media del aire entre el nivel del mar 0 el punto

considerado.


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PAR3&$#R'S 43SIC'S


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PAR3&$#R'S 43SIC'S

Viscosidad: resistencia del aire a los esfuer'os

tangenciales. @e utili'a en ventilaci&n para una temperatura de

+- . of. inematico de viscocidad = +,$$ +3

E- m#/seg.


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9a combinaci&n de las le0es de o0le Mariotte 0 de

Ga0 9ussac conduce a la Fecuaci&n general de

estado de los gases perfectos

p v = H < =

en 6ue H constante 6ue depende de la clase de gas.

H = #I,#8 para aire seco 0 $8,+ para vapor de agua.

9e0 de Dalton: la presi&n de una me'cla de gases 0

vapor de agua es igual a la suma de las presiones

parciales 6ue tendr)a cada gas por separado.

P = pi


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Peso espec)fico del aire: como γ = +/v 0 v = H


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γ = p / H < , peso espec)fico var)a con la presi&n 0 la temperatura.

Variaci&n de presi&n: @e debe a dos motivos:

diferencia de cotaK en +33 m de variaci&n de altura la variaci&n de

presi&n es de +*3 mm de c.a. @i es de +333 m la presi&n var)a en

+.*33 mm de c.a. p>rdidas de carga K son mu0 variables 0 dependen del tipo de

ventiladores 0 del tipo de instalaciones.

9a variaci&n de temperatura puede ser importante. 7na variaci&n de

#3 puede significar una variaci&n del peso espec)fico de 8 4. 7na diferencia de cota menor a #33 metros, mantiene un peso

espec)fico constante.


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,U&$*A* *$) AIR$

El aire siempre tiene cierta cantidad de agua.@eg(n la forma como se calcula la cantidad de vapor de agua

tenemos dos tipos de 1umedad.

;umedad absoluta: contenido de vapor de agua en gramos

en un metro c(bico de aire. mientras ma0or es la temperatura del aire, puede contener

ma0or cantidad de vapor de agua

;umedad relativa: es la relaci&n del contenido de vapor de

agua en gramos por metro c(bico con el máimo posible

6ue pueda contener a una temperatura dada. Se mide en

tantos por ciento.


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!jemplo:

Sea la indicación del termómetro seco "#$ y

del termómetro %&medo "'$, la diferencia #$.

Seg&n la tabla (, la )umedad relativa es *'+.

Seg&n la tabla ", del aire saturado a "#$contiene "-," gr de apor de agua. Su

%umedad absoluta es : "-," x ',*' / 0,#" gr.


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Ejemplo: @i 1a0 +3,$ gr/m* de vapor de agua a unatemperatura de +- 0 a una presi&n normal de 823 mm de

;g, el contenido máimo de vapor de agua Aen el punto de

saturaci&nB a esa temperatura es de +#,L gr/m*.

= 1umedad relativa = A+3,$ / +#,LB +33 = L+ 4.

9a 1umedad relativa del aire se mide con el psic&metro 0 el

1igr&metro.


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PSICR-&$#R'!s un aparato utili1ado en meteorología para medir

la %umedad relativa o contenido de vapor de agua en el aire.

2os psicrómetros constan de un termómetro de bulbo

%&medo y un termómetro de bulbo seco. 2a %umedad relativa

del aire se calcula a partir de la diferencia

de temperatura entre ambos aparatos.


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H%&'()*t'o

3ide la %umedad 4elativa del aire en base al cambio de

largo de un pelo, desprovisto de grasa. !l alargamiento y

acortamiento se transmiten por un sistema de palancas al

indicador de una escala graduada en + de )umedad

relativa.


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*$#$R&INACI-N *$) P$S'$SP$C60IC' *$) AIR$

!l peso especifico del aire puede ser

calculado de la siguiente forma:

5 6gr7m8

donde:

p / presión baromtrica, mm. de

)g5

t / temperatura del aire, $9.


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"

!l valor ms exacto se obtiene si se toma en cuenta la %umedad del aire.

6g73+ (

;onde : p presión baromtrica

tención del valor saturado a temperatura dada, mm de mercurio.

= 1umedad relativa

< / temperatura absoluta

!=!3>2?

9alcular el peso especifico del aire, si t / '$, p / 0## mm de mercurio, = 2- 4

Seg&n tabla para t / '$, / -,*# mm de mercurio reempla1ando:

+

/ ,"@ 6g73 , ( .


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&$*ICI-N *$ )A PR$SI-N $N $)IN#$RI'R *$ )A &INA7

!l instrumento que generalmente se

usa para medir la presión absoluta,

tanto en el interior de la mina como enla superficie, es el barómetro

aneroide. !l bar&metro aneroide es

un barómetro preciso y prctico donde

la presión atmosfrica deforma la

pared elstica de un cilindro en el quese %a %ec%o un vacío parcial, lo que a

su ve1 mueve una aguja

https://es.wikipedia.org/wiki/Bar%C3%B3metrohttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9ricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Bar%C3%B3metro


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"(

!l barómetro corriente de mercurio, el barómetro de

estación y el barógrafo, por las dificultades de manejo y

gran sensibilidad, solamente son apropiados para las

mediciones en el exterior.


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MANÓMETRO ORDINARIO. ESTE INSTRUMENTO ESCOM-NMENTE COLOCADO AL LADO DE

VENTILADORES "RINCI"ALES CON UNA RAMA ENLA GALER$A DE VENTILACIÓN / LA OTRA ABIERTAAL EXTERIOR. "ARA AMORTIGUAR LAS #UERTESOSCILACIONES DEL AGUA DENTRO DEL TUBO SECOLOCAN TUBOS CA"ILARES EN LOS EXTREMOS

TAMBIÉN SE "UEDE RELLENAR CON "ERDIGONESLA CURVA DEL TUBO.


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MEDICION DE LADE"RECION2a importancia de la medida

de la diferencia de presiones

en una labor minera se basa

en la concentración del aire de

mina en cada labor5 y su

comportamiento debido a la

perdida de energía, poder,

densidad de aire, cantidades

de aire y dimensión de los

conductos de ventilación.


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INSTRUMENTOS DE MEDICION

;!>4!9B?3!


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BALANZA ANULAR9onsta de un anillo %ueco con una barra

en su centro, sobre la cual estn fijados

los prismas de apoyo

!n la parte inferior encontramos la pesa

que fija el limite de la medición.

2as pesas colocadas en la parte superior,

sirven para el balanceamiento del anillo.

2a placa y el tope limitan el ngulo de giro

!l anillo es llenado con agua %asta la

mitad

!n la parte superior el anillo se divide por

una membrana en dos partes, que secomunican con los tubitos conductores

2a diferencia de presiones de aire en

ambas partes , el agua se despla1a a lado

de la presión menor, produciendo un giro

al anillo que transmite a la aguja y al

aparato registrador.


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MICROMANOMETROSirve para la medición de

pequeDas depresiones de " a

@ mm, encontradas en la

ventilación natural de la mina,

son llenados con alco%ol.

Su funcionamiento se basa

en la inclinación del liquido

por el tubo mas estrec%o que

tiene una relación de

dimetro con el otro de

constante 0'' mm, siendo %

el sen de alfa,donde % es la

medida de la deprecion


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MICROMANOMETRO DEZAGI

9onsta de un recipiente en forma de cilindro que se

mueve libremente dentro de una abra1adera unida a un

soporte de fundición ,que tiene fijado a este un tubo

graduado, unido por dos mangueras una al exterior y la

otra al interior del cilindro.

2a posición del tubo graduado puede variar debido al

pasador con agujeros correspondientes a coeficientes

de inclinación E ',# , ',"# , ',"# senos de Angulo de

inclinación F .

>ara la medición de la depresión se coloca fuera de la

acción de la corriente directa, de forma %ori1ontal

mediante niveles.

Se conectan las tomas del micromanometro al conducto

de aire por mangueras, midiendo la depresión en la

toma 0 y la compresión en la toma G, para obtener la

temperatura se reali1a una segunda lectura.

2a diferencia de presión es: ): %iab mm de agua donde:

% : diferencia de dos lecturas

i: inclinación

a : peso especifico del alco%ol a temperatura de

medición, tomado de la curva de graduación

b: coeficiente de corrección, tomado del certificado del

micromanometro


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TUBOS MANOMETRICOS

>ara la transmisión de la

presión al instrumento se

utili1an las mangueras de #

a ' mm de dimetro y los

tubos manomtricos quesirven para la recepción

correcta de la presión

2a cabe1a expuesta al aire

contiene una abertura que

permite unir los tubos porun conducto con un

extremo y una abertura

anular con el otro extremo


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&edición de la velocidad delaire2a velocidad del aire en las galerías es un importante factor que

influye sobre el confort del personal.

>ara la medición de la velocidad del

aire en las minas se utili1an los Anemómetros y otros

instrumentos.

-


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AN$&-&$#R' *$PA)$#ASon pequeDos aeromotores, en los que una rueda de

paletas de aluminio, cuyo numero de revoluciones es

proporcional a la velocidad del aire, impulsa un mecanismo

indicador. !ste mecanismo tiene una graduación tal que

permite medir el camino recorrido por el aire, en metros, en

el tiempo de medición.

!ste instrumento se utili1a

para la medición de

velocidades entre '," y *

m7seg.

-


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AN$&-&$#R' S$NSI4)$ A PAR#$R&'$)8C#RIC'Se basa en la medición de la temperatura de un

par termoelctrico de una soldadura que escalentada mediante una resistencia.

A 13' * %'* 1o' 3o44' *3t 1%*'4*6o' )%*7t'3 )38*o6%44 t*7& * %'*)9o' 3*' 8'%6%(7 4*

t*)1*'t'; 4* *3t)7*' 3* 1*4* '*&%3t'' 8*o6%44. E 6)1o 4*t%%


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UBO DE HUMO

!ste sencillo instrumento permite determinar en forma rpida

y mas o menos exacta la dirección y velocidad de flujos lentos

de aire. !l aparato consiste en un tubo de vidrio de ' mm.

;e dimetro y @ cm. de largo, lleno con piedra póme1

granulada que %a sido tratada con cloruro estannico fumante. Al quebrar los extremos

%ermticamente sellados del tubo yal %acer pasar aire a travs de el,

por medio de una pera aspiradora,

se forma un %umo blanco de acido

estannico y clor%ídrico, en

presencia de la %umedad del aire.!l %umo producido, sale del tubo y

se mueve con la misma velocidad

del aire.


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Aplicable al movimiento estabili1ado de un liquido o gas ideal, no

compresible y sin viscosidad

Co73%4*'74o * )o8%)%*7to 4* >%4o 4*7t'o 4* 7 46to 4o74*?*)o3 4*@7%4o * 17to 9 4*t*')%7)o3 ot'o 17to 2 3%7t*7*' &'*&4o 7% 1*'4%4 4* >%4o *7 *3* t'9*6to B*'7o%4%6*:

4o74*: 13 9 132 1'*3%o7*3 *3tt%6 *7 17to 9 2;

V 9 V2 8*o6%44 4* >%4o *7 17to 9 2; H 4*73%44 4* %'*; & 6**'6%(7 4* &'8*44; Z 9 Z2 t' &*o43%6 4* o3 17to3 9 2.

LE/ DE BERNOULLI


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E t*o'*) 4* *3t* 4*3t64o 6%*7t@6o *3t*6%( *1'%76%1%o 4* 6o73*'86%(7 4* *7*'& *F1'*374o* t' 4* 6'& tot 4* 7 >%4o * 6%'61o' 6%*' 3%3t*) 3* )7t*74' 6o73t7t* 3% 7o?9 1*'4%4 1o' 'o%4o.

L t' 4* 6'& tot *3 %& 3) 4* 3t'3 4* 6'& *3tt%6 t' 4* 1'*3%(7 6%7t%6t' 4* 8*o6%44 9 4* **86%(7 t'&*o43%6:

?t ?3 J ?8 J ?< R**)1%4o *6 %4*7t%@6'*)o3 6o)o t*74'*)o3:1t 13 J 18 J 1


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&'.I&I$N#' )A&INAR +#UR4U)$N#'7

!l movimiento lento del aire, que se compone de %ilos separados

que no se me1clan entre si y se mueven paralelamente, se

denomina laminar .

Si la velocidad del aire aumenta, los %ilos comien1an a me1clarse

entre si, formando torbellinos. In movimiento tal se denomina

turbulento.


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!l movimiento laminar se presentan en las minas muy rara

ve1, por ejemplo, durante el movimiento del aire a travs

del relleno compacto. !n casi todas las labores mineras en

que la velocidad del aire sobrepasa algunos centímetros

por segundo, su movimiento del aire es turbulento.

Adems de estos dos casos de movimiento del aire, existe

el movimiento intermedio, como aquel del aire a travs de

los tabiques de maderas y de piedras, o a travs del

espacio explotado y del relleno no compactado, etc.


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$S#'S &'.I&I$N#'S *$ )'S 0)UI*'S0U$R'N $S#U*IA*'S P'R R$IN')*

9R$:( *$#$R&INAN*' %U$;

Siendo

:

donde:

; / dimensión fundamental del ducto, m

/ velocidad del fluido, m7seg / viscosidad cinemtica, m"7seg.


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E7 8*7t%6%(7 4* )%73 3%*)1'*

t*74'*)o3 7 R* )9o' * .000 1o' ot7to * )o8%)%*7to 3*' t'*7to t6o)o 3* 4%o!jemplo: Si

/ m7seg5

; / ",' m5

n / ,@@J 'K# m"7seg. Et/ # $9F

4e / L ",' L'#7,@@ / (-.'''

Mlujo


41/41

Nracias

por su atención

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