Ejercicio N° 1 Ventilación

8/10/2019 Ejercicio N 1 Ventilacin

1/34

1 LA FIGURA REPRESENTA UN CIRCUITO EQUIVALENTE DE LA MINA ESPERANZA, CUYAS

GALERIAS SON TODAS DE UN AREA DE 4,5X4,5 METROS LAS RESISTENCIA DE CADA RAMA Y

LOS CAUDALES MINIMOS DE AIRE FRESCO ESTAN EN LA TABLA 1, ADEMAS SE EXIGE QUE

TODAS LAS GALERIAS TENGAN UN CAUDAL MINIMO DE 10,000 CFM (AIRE FRESCO O VICIADO)

LA TABLA2 INDICA LAS CARACTERISITICAS DE LOS VENTILADORES DISPONIBLES.

SE SOLICITA:

(30% A) CALCULO DE CAUDAL TOTAL Y EN CADA RAMA LA PERDIDA DE CARGA Y TOT

POSICIN , TAMAO Y MAGNITUD DE LOS REGULADORES DE ARBOL Y MALL

OPTIMAS DE LA RED. DIBUJE LAS CURVAS CARACTERISTICAS DE LA MINA.

(20% B) DECIDA EL SISTEMA DE VENTILACIN MAS ADECUADO DE ACUERDO A LOS

VENTILADORES DISPONIBLES, LA CAIDA NATURAL DE LA MINA ES DE 2,5

PULGADAS DE AGUA, COMENTE EL CIRCUITO Y SUS RESULTADOS.

(20% C) DETERMINE LAS CAIDAS EFECTIVAS DE LA MINA Y LAS CAIDAS ACTUALES DELO LOS VENTILADORES CON VENTILACIN NATURAL A FAVOR Y EN CONTRA

RAMA CAUDAL RESISTENCIAS CAIDAS

NI-NF CFM Rx10-10

A-B 0.2

B-C 0.3

C-D 0.5

D-E 0.4

E-F 0.3F-H 0.4

C-E 50,000 0.6

D-F 40,000 0.5

B-I 0.4

I-J 0.3

J-K 0.2

B-L 0.2

L-M 0.3

M-K 0.7

L-I 30,000 0.5

M-J 30,000 0.5

K-N 0.3

VENTILADORES PUNTO CAUDAL CAIDA EFICIENCIA

CFM PULG DE AGUA %

1 350,000 0.8 65

TABLA N 1


2/34

A 2 250,000 2.8 80

3 150,000 4.8 82

1 290,000 0.5 70

B 2 190,000 2.5 75

3 90,000 7.5 68

1 150,000 1 50

C 2 70,000 2 72

3 20,000 5 50

A) CALCULO DE CAUDAL TOTAL Y EN CADA RAMA LA PERDIDA DE CARGA Y TOTAL

POSICIN , TAMAO Y MAGNITUD DE LOS REGULADORES DE ARBOL Y MALLAS

OPTIMAS DE LA RED. DIBUJE LAS CURVAS CARACTERISITCAS DE LA MINA.

DIAGRAMA DE CAUDALES

50

10 60 100

50

100 40

180 10 40 70

30 30

70 40 10

CAUDAL TOTAL 180,000 CFM

CAUDAL Y CAIDAD EN CADA RAMAL

RAMA CAUDAL (Q) RESISTENCIAS CAIDAS

NI-NF CFM R H=Q2*R(PULG)

A-B 180,000 2.0E-11 0.648

B-C 100,000 3.0E-11 0.300

C-D 50,000 5.0E-11 0.125

D-E 10,000 4.0E-11 0.004

TABLA N 1

A

KL M

B I J

C

D

E

F


3/34

E-F 60,000 3.0E-11 0.108

F-H 100,000 4.0E-11 0.400

C-E 50,000 6.0E-11 0.150

D-F 40,000 5.0E-11 0.080

B-I 10,000 4.0E-11 0.004

I-J 40,000 3.0E-11 0.048

J-K 70,000 2.0E-11 0.098B-L 70,000 2.0E-11 0.098

L-M 40,000 3.0E-11 0.048

M-K 10,000 7.0E-11 0.007

L-I 30,000 5.0E-11 0.045

M-J 30,000 5.0E-11 0.045

K-N 80,000 3.0E-11 0.192

DIAGRAMA DE CAIDAS EN CADA RAMAL

0.150

0.004 0.108 0.400

0.125

0.300 0.080

0.648 0.004 0.048 0.098

0.045 0.045

0.098 0.048 0.007

REGULADORES

DIAGRAMA SUPERIOR

ABCEF= 1.206

ABCDEF= 1.185ABCDF= 1.153

0.150

0.004 0.108 0.400

0.125

A

KL M

B I J

C

D

E

F

C

D

E

FR2


4/34

0.080

0.300

0.648

REGULADORES DIAGRAMA SUPERIORR1= 0.053

R2= 0.021

DIAGRAMA INFERIOR

ABLMK= 0.801

ABIJK= 0.798

ABLIJK= 0.937

ABLMJK= 0.937

REGULADORES DIAGRAMA INFERIOR

R1= 0.139

R2= 0.136

0.648 0.004 0.048 0.098

0.045 0.045

0.098 0.048 0.007

PERDIDA DE CARGA TOTAL DIAGRAMA SUPERIOR

HS= 0.96

PERDIDA DE CARGA TOTAL DIAGRAMA INFERIOR

HI= 1.13

PERDIDA DE CARGA TOTAL DEL SISTEMA

HT= 2.09

DIAGRAMA DE CAUDALES

MALLAS OPTIMAS DE LA RED

NODOS= 11

TRAMOS= 17

R1

BA

A

KL M

B I J

R2

R1


5/34

MALLAS= 7

6.0E-11 3.0E-11

50 60

4.0E-11 4.0E-11

10 100

3.0E-11 50 40

100 5.0E-11 5.0E-11

180 10 40

2.0E-11 4.0E-11 3.0E-11

70 30 30 2.0E-11

2.0E-11 5.0E-11 5.0E-11 70

40 10

3.0E-11 7.0E-11

6.0E-11 3.0E-11

48.22 56.19

4.0E-11 4.0E-11

7.97 100

3.0E-11 51.78 43.81

100 5.0E-11 5.0E-11

180.000 31.061 40.000

2.0E-11 4.0E-11 3.0E-11

48.939 8.939 11.111 2.0E-112.0E-11 5.0E-11 5.0E-11 51.111

40 28.889

3.0E-11 7.0E-11

A

KL M

B

I J

C

D

E

F

1 2

3

4

5

A

KL M

B

I J

C

D

E

F

1 2

3

4

5


6/34

6.0E-11 3.0E-11

47.969 56.036

4.0E-11 4.0E-11

8.067 100

3.0E-11 52.031 43.964

100 5.0E-11 5.0E-11

180.000 33.554 40.368

2.0E-11 4.0E-11 3.0E-11

46.446 6.814 10.743 2.0E-112.0E-11 5.0E-11 5.0E-11 51.111

39.632 28.889

3.0E-11 7.0E-11

6.0E-11 3.0E-11

47.961 56.017

4.0E-11 4.0E-11

8.056 100

3.0E-11 52.039 43.983

100 5.0E-11 5.0E-11

180.000 33.637 40.654

2.0E-11 4.0E-11 3.0E-11

46.363 7.017 10.513 2.0E-11

2.0E-11 5.0E-11 5.0E-11 51.167

39.346 28.833

3.0E-11 7.0E-11

A

KL M

B

I J

C

D

E

F

1 2

3

4

5

A

B

I J

C

D

E

F

1 2

3

4

5


7/34


8/34

M-K 28,790 7.0E-11 0.058

L-I 6,969 5.0E-11 0.002

M-J 10,567 5.0E-11 0.006

K-N 80,000 3.0E-11 0.192

REGULADORES

DIAGRAMA SUPERIOR

ABCEF= 1.180

ABCDEF= 1.180

ABCDF= 1.180

0.138

0.003 0.094 0.4000.135

0.097

0.300

0.648

REGULADORES DIAGRAMA SUPERIOR

R1= 0.000

R2= 0.000

DIAGRAMA INFERIOR

ABLMK= 0.795

ABIJK= 0.795

ABLIJK= 0.795

ABLMJK= 0.795

REGULADORES DIAGRAMA INFERIOR

R1= 0.000R2= 0.000

0.648 0.045 0.050 0.052

C

D

E

F

R1

BA

A

B I J


9/34

0.002 0.006

0.043 0.046 0.058

PERDIDA DE CARGA TOTAL DIAGRAMA SUPERIOR

HS= 0.93

PERDIDA DE CARGA TOTAL DIAGRAMA INFERIOR

HI= 0.99

PERDIDA DE CARGA TOTAL DEL SISTEMA

HT= 1.92

KL M


10/34

L

S

A

KL M

B I J

C

D

E

F


11/34

80N

H


12/34

0.192N

H

H


13/34

0.192N


14/34

ITERACIN N1

Item R Q n H sentido dH/dQ Item R

cfm pulg

C-D 5.0E-11 50,000 2 0.125 1 5.00E-06 E-D 4.0E-11

80 D-E 4.0E-11 10,000 2 0.004 1 8.00E-07 E-F 3.0E-11

3.0E-11 C-E 6.0E-11 50,000 2 -0.150 -1 6.00E-06 D-F 5.0E-11

TOTAL -0.021 1.18E-05 TOTAL

Q= -1780 = -1780

Q=

ITERACIN N2


cfm pulg

C-D 5.0E-11 51,780 2 0.134 1 5.18E-06 E-D 4.0E-11

80.000 D-E 4.0E-11 7,970 2 0.003 1 6.38E-07 E-F 3.0E-11

3.0E-11 C-E 6.0E-11 48,220 2 -0.140 -1 5.79E-06 D-F 5.0E-11

TOTAL -0.003 1.16E-05 TOTAL

MALLA 1

MALLA 1

N

H

n-1

HQ =

nRQ

N

H


15/34

Q= -251 = -251 Q=

ITERACIN N3


cfm pulg

C-D 5.0E-11 52,031 2 0.135 1 5.20E-06 E-D 4.0E-11

80.000 D-E 4.0E-11 8,067 2 0.003 1 6.45E-07 E-F 3.0E-11

3.0E-11 C-E 6.0E-11 47,969 2 -0.138 -1 5.76E-06 D-F 5.0E-11

TOTAL 0.000 1.16E-05 TOTAL

Q= -8 = -8 Q=

ITERACIN N4


cfm pulg

C-D 5.0E-11 52,039 2 0.135 1 5.20E-06 E-D 4.0E-11

80.000 D-E 4.0E-11 8,056 2 0.003 1 6.44E-07 E-F 3.0E-11

3.0E-11 C-E 6.0E-11 47,961 2 -0.138 -1 5.76E-06 D-F 5.0E-11

MALLA 1

MALLA 1

n-1

HQ =

nRQ

N

H

n-1

HQ =

nRQ

N

H


16/34


Q= -1 = -1 Q=

ITERACIN N5


cfm pulg

C-D 5.0E-11 52,040 2 0.135 1 5.20E-06 E-D 4.0E-11

80.000 D-E 4.0E-11 8,056 2 0.003 1 6.44E-07 E-F 3.0E-11

3.0E-11 C-E 6.0E-11 47,960 2 -0.138 -1 5.76E-06 D-F 5.0E-11


Q= 0 = 0

Q=

MALLA 1

n-1

HQ =

nRQ

N

H

n-1

HQ =

nRQ


17/34

H


18/34

0.192N


19/34

N

H


20/34


21/34


22/34


23/34

Q n H sentido dH/dQ Item R Q n H sentido dH/dQ Item R

cfm pulg cfm pulg

10,000 2 0.004 1 8.00E-07 B-L 2.0E-11 70,000 2 0.098 1 2.80E-06 L-M 3.0E-11

60,000 2 0.108 1 3.60E-06 L-I 5.0E-11 30,000 2 0.045 1 3.00E-06 M-J 5.0E-11

40,000 2 -0.080 -1 4.00E-06 B-I 4.0E-11 10,000 2 -0.004 -1 8.00E-07 I-J 3.0E-11

I-L 5.0E-11

0.032 8.40E-06 TOTAL 0.139 6.60E-06 TOTAL

3810 = 3810 Q= 21061 = 21061 Q=


cfm pulg cfm pulg

7,970 2 0.003 1 6.38E-07 B-L 2.0E-11 48,939 2 0.048 1 1.96E-06 L-M 3.0E-11

56,190 2 0.095 1 3.37E-06 L-I 5.0E-11 8,939 2 0.004 1 8.94E-07 M-J 5.0E-11

43,810 2 -0.096 -1 4.38E-06 B-I 4.0E-11 31,061 2 -0.039 -1 2.48E-06 I-J 3.0E-11

I-L 5.0E-11

0.001 8.39E-06 TOTAL 0.013 5.34E-06 TOTAL

MALLA 2 MALLA 3

MALLA 2 MALLA 3


24/34

154 = 154 Q= 2493 = 2493 Q=


cfm pulg cfm pulg

8,067 2 0.003 1 6.45E-07 B-L 2.0E-11 46,446 2 0.043 1 1.86E-06 L-M 3.0E-11

56,036 2 0.094 1 3.36E-06 L-I 5.0E-11 6,814 2 0.002 1 6.81E-07 M-J 5.0E-11

43,964 2 -0.097 -1 4.40E-06 B-I 4.0E-11 33,554 2 -0.045 -1 2.68E-06 I-J 3.0E-11

I-L 5.0E-11

0.000 8.40E-06 TOTAL 0.000 5.22E-06 TOTAL

19 = 19 Q= 83 = 83 Q=


cfm pulg cfm pulg

8,056 2 0.003 1 0.0000006 B-L 2.0E-11 46,363 2 0.043 1 0.0000019 L-M 3.0E-11

56,017 2 0.094 1 0.0000034 L-I 5.0E-11 7,017 2 0.002 1 0.0000007 M-J 5.0E-11

43,983 2 -0.097 -1 0.0000044 B-I 4.0E-11 33,637 2 -0.045 -1 0.0000027 I-J 3.0E-11

I-L 5.0E-11

MALLA 2 MALLA 3

MALLA 2 MALLA 3


25/34


26/34


27/34


28/34


29/34


30/34


31/34


32/34

Q n H sentido dH/dQ Item R Q n H sentido dH/dQ

cfm pulg cfm pulg

40,000 2 0.0480 1 2.40E-06 J-M 5.0E-11 30,000 2 0.045 1 3.00E-06

30,000 2 0.0450 1 3.00E-06 J-K 2.0E-11 70,000 2 0.098 1 2.80E-06

40,000 2 -0.0480 -1 2.40E-06 M-K 7.0E-11 10,000 2 -0.007 -1 1.40E-06

30,000 2 -0.0450 -1

0.0000 7.80E-06 TOTAL 0.136 7.20E-06

0.00 = 0

Q= 18889 = 18889


cfm pulg cfm pulg

40,000 2 0.048 1 2.40E-06 J-M 5.0E-11 11,111 2 0.006 1 1.11E-06

11,111 2 0.006 1 1.11E-06 J-K 2.0E-11 51,111 2 0.052 1 2.04E-06

40,000 2 -0.048 -1 2.40E-06 M-K 7.0E-11 28,889 2 -0.058 -1 4.04E-06

8,939 2 -0.004 -1

0.002 5.91E-06 TOTAL 0.000 7.20E-06

MALLA 5

MALLA 4 MALLA 5

MALLA 4


33/34

368.36 = 368 Q= 0 = 0


cfm pulg cfm pulg

39,632 2 0.047 1 2.38E-06 J-M 5.0E-11 10,743 2 0.006 1 1.07E-06

10,743 2 0.006 1 1.07E-06 J-K 2.0E-11 51,111 2 0.052 1 2.04E-06

40,368 2 -0.049 -1 2.42E-06 M-K 7.0E-11 28,889 2 -0.058 -1 4.04E-06

6,814 2 -0.002 -1

0.002 5.87E-06 TOTAL 0.000 7.16E-06

286.45 = 286 Q= -56 = -56


cfm pulg cfm pulg

39,346 2 0.046 1 0.0000024 J-M 5.0E-11 10,513 2 0.006 1 0.0000011

10,513 2 0.006 1 0.0000011 J-K 2.0E-11 51,167 2 0.052 1 0.0000020

40,654 2 -0.050 -1 0.0000024 M-K 7.0E-11 28,833 2 -0.058 -1 0.0000040

7,017 2 -0.002 -1 0.0000007

MALLA 4 MALLA 5

MALLA 4 MALLA 5


34/34

0.000 0.0000066 TOTAL 0.000 0.0000071

-11.44 = -11 Q= -43 = -43


cfm pulg cfm pulg

39,357 2 0.046 1 2.36E-06 J-M 5.0E-11 10,567 2 0.006 1 1.06E-06

10,567 2 0.006 1 1.06E-06 J-K 2.0E-11 51,210 2 0.052 1 2.05E-06

40,643 2 -0.050 -1 2.44E-06 M-K 7.0E-11 28,790 2 -0.058 -1 4.03E-06

6,969 2 -0.002 -1

0.000 5.86E-06 TOTAL 0.0000 7.14E-06

11.67 = 12

Q= 2 = 2

MALLA 4 MALLA 5

Ejercicio N° 1 Ventilación

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