Sistemas de Ventilación Auxiliar

18
SISTEMAS DE VENTILACIÓN AUXILIAR. INTRODUCCION. Definición, Objetivos e Importancia. Como ventilación auxiliar o secundaria definimos aquellos sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan áreas restringidas de las minas subterráneas, empleando para ello los circuitos de alimentación de aire fresco y de evacuación del aire viciado que le proporcione el sistema de ventilación general . Por extensión, esta definición la aplicamos al desarrollo de túneles desde la superficie, aún cuando en estos casos no exista un sistema de ventilación general. El objetivo de la ventilación auxiliar es mantener las galerías en desarrollo, con un ambiente adecuado para el buen desempaño de hombres y maquinarias, esto es con un nivel de contaminación ambiental bajo las concentraciones máximas permitidas, y con una alimentación de aire fresco suficiente para cubrir los requerimientos de las maquinarias utilizadas en el desarrollo y preparación de nuevas labores. Una ventilación auxiliar eficaz de los desarrollos de galerías, no solo proporciona un ambiente más sano y confortable para los trabajadores, sino que además permite obtener mejores rendimientos y velocidad de avance al acortar los tiempos de espera para la evacuación de los gases de tronaduras, y al mejorar la productividad de los hombres y equipos, la visibilidad, la seguridad y otros efectos beneficiosos que se traducen finalmente en una rebaja de los costos de los desarrollos y en el término de los mismos dentro de los plazos establecidos. METODOS DE VENTILACION SECUNDARIA: Empleando la corriente de aire producida por el circuito principal de ventilación. 1.- Difusión 2.- Mediante tabiques longitudinales 3.- Por medio de labores paralelas 4.- Mediante ductos 1.- DIFUSION: Este es un proceso lento y poco seguro como método de ventilación. Los factores que influyen en que entre aire o no a la labor son: Area de la labor Orientación Caudal, etc. Como dato práctico, se puede mencionar que para distancias de 25 – 30 metros a lo más, aceptable que la labor se ventile por difusión.

description

calculo de sistema de ventilación auxiliar

Transcript of Sistemas de Ventilación Auxiliar

SISTEMAS DE VENTILACIN AUXILIAR

SISTEMAS DE VENTILACIN AUXILIAR.

INTRODUCCION.

Definicin, Objetivos e Importancia.

Como ventilacin auxiliar o secundaria definimos aquellos sistemas que, haciendo uso de ductos y ventiladores auxiliares, ventilan reas restringidas de las minas subterrneas, empleando para ello los circuitos de alimentacin de aire fresco y de evacuacin del aire viciado que le proporcione el sistema de ventilacin general. Por extensin, esta definicin la aplicamos al desarrollo de tneles desde la superficie, an cuando en estos casos no exista un sistema de ventilacin general.

El objetivo de la ventilacin auxiliar es mantener las galeras en desarrollo, con un ambiente adecuado para el buen desempao de hombres y maquinarias, esto es con un nivel de contaminacin ambiental bajo las concentraciones mximas permitidas, y con una alimentacin de aire fresco suficiente para cubrir los requerimientos de las maquinarias utilizadas en el desarrollo y preparacin de nuevas labores.

Una ventilacin auxiliar eficaz de los desarrollos de galeras, no solo proporciona un ambiente ms sano y confortable para los trabajadores, sino que adems permite obtener mejores rendimientos y velocidad de avance al acortar los tiempos de espera para la evacuacin de los gases de tronaduras, y al mejorar la productividad de los hombres y equipos, la visibilidad, la seguridad y otros efectos beneficiosos que se traducen finalmente en una rebaja de los costos de los desarrollos y en el trmino de los mismos dentro de los plazos establecidos.

METODOS DE VENTILACION SECUNDARIA:

Empleando la corriente de aire producida por el circuito principal de ventilacin.

1.- Difusin

2.- Mediante tabiques longitudinales

3.- Por medio de labores paralelas

4.- Mediante ductos

1.- DIFUSION:

Este es un proceso lento y poco seguro como mtodo de ventilacin. Los factores que influyen en que entre aire o no a la labor son:

Area de la labor

Orientacin

Caudal, etc.

Como dato prctico, se puede mencionar que para distancias de 25 30 metros a lo ms, aceptable que la labor se ventile por difusin.

2.- MEDIANTE TABIQUES:

Consiste en instalar un tabique longitudinal e impermeable que divida en dos partes la labor a ventilar, para lo cual se puede utilizar materiales como madera, concreto, lona, etc. Dado que es un mtodo bastante caro y poco operacional sobre todo en minas metlicas casi no se usa.

3.- MEDIANTE LABORES PARALELAS:

Este mtodo consiste en avanzar simultneamente con dos galeras dirigidas paralelamente, que se van comunicando peridicamente mediante estocadas que se usan para entrada y retorno del aire.

Con este sistema el aire no llega directamente hasta los mismos frentes de avance de las galeras.

Este mtodo conviene utilizarlo cuando no nos interesa una gran velocidad de avance y cuando la segunda galera pueda tener aplicaciones para las necesidades posteriores de la explotacin (alto costo).

NOTA:

Una variable del mtodo es comunicar las galeras paralelas mediante perforaciones de 20 o ms cms de dimetro.

4.- MEDIANTE DUCTOS:

Consiste en cortar la corriente de ventilacin principal por medio de reguladores atravesados por la boca del ducto, de modo que el aire se vea obligado a ingresar al interior del ducto, llegando as al frente de trabajo.

B.- UTILIZANDO INSTALACIONES INDEPENDIENTES DEVENTILACION.

1.- USO DE AIRE COMPRIMIDO:

Por su alto costo en relacin, a la ventilacin mecanizada, el uso del aire comprimido para atender la aireacin de desarrollos debe limitarse exclusivamente a aquellas aplicaciones donde no es posible por razones prcticas el utilizar sistemas auxiliares de ventilacin como es el caso particular del desarrollo manual de chimeneas o piques inclinados.

El uso de sopladores de aire comprimido para ventilar los desarrollos horizontales, se debe limitar a aquellas galeras de pequea seccin que por la falta de espacio fsico no hacen posible los tendidos de mangas de ventilacin y para acelerar la salida de los gases en los sistemas aspirantes, instalando los sopladores en el extremo de la caera de aire comprimido cercana a las frentes(zona muerta), siempre que no sea posible el uso de ventiladores elctricos porttiles con manga lisa que impulse aire a la frente en avance.

OBSERVACION:

20 40 veces mas caro que el aire de ventilacin principal

Los nebulizadores de agua, con aire comprimido, son elementos auxiliares de apoyo para los sistemas de ventilacin, de mucha utilidad en disparos de desarrollo y en tronaduras, ya que el agua atomizada depresa el polvo y reduce las concentraciones de gases nocivos por efecto de lavado y su chorro de alta velocidad ayuda a remover el aire contaminado de las frentes ciegas en el caso de los sistemas aspirantes.

De los sopladores de aire comprimido, normalmente utilizados en ventilacin general como un re fuerzo para acelerar el movimiento de aire en las galeras, los ms eficientes son aquellos que inducen movimiento al aire ambiente aprovechando al mximo el efecto Ventury. En aquellos casos tpicos de desarrollo, donde no se tiene un sistema auxiliar que proporcione una segunda va para el para el movimiento del aire en la galera, estos sopladores slo remueven la masa de aire en su radio de accin y diluyen los gases muy lentamente, lo que se traduce en un mayor tiempo de espera por ventilacin. Este hecho ha sido comprobado mediante estudios comparativos de terreno en ventilacin de polvorazos, alternando el empleo de sistemas auxiliares impelentes con la ventilacin de tubos venturys y neblinadores con resultados ampliamente favorables para los sistemas impelentes.

Considerando el alto costo de la generacin de aire comprimido en la mina, el uso de este medio para ventilacin, debe tratar de reducirse al mnimo posible, reemplazndolo por sistemas auxiliares provistos de ventiladores elctricos, cuyos costos unitarios y energticos no tienen punto de comparacin entre si.

EJEMPLO :

Un ventilador auxiliar Joy de 15 HP mueve un caudal de 10.000 pies cbicos de aire por minuto. Para este caudal se requieren 3 compresores de 850 HP cada uno, cuya capacidad individual es de 3.400 pies cbicos /minuto.

3.- MEDIANTE VENTILADORES SECUNDARIOS O LOCALES.

Se distinguen 3 tipos:

Ventilacin impelente.

Ventilacin aspirante.

Ventilacin aspirante - impelente (mixta).

VENTILACION IMPELENTE:

El ventilador debe ubicarse en una labor por la que fluya aire fresco y a una distancia entre 5 a 10 mts. de la labor a ventilar.

L = 15 + A/5

L = distancia de expulsin de los gases generados en una tronadura, mts.

A = cantidad de explosivo quemado simultneamente, kgrs.

l = 4* S

l = alcance del chorro libre, mts.

S = seccin transversal de la labor, m2.

LA SITUACION IDEAL ES CUANDO L = l ART 387, DS 72: En las galeras en desarrollo donde se use ventilacin auxiliar, el extremo de la tubera no deber estar a ms de 30 metros de la frente.

Para distancias mayores se deber usar sopladores, venturis o ventiladores adicionales, tanto para hacer llegar el aire del ducto a la frente(sistema soplante) como para hacer llegar los gases y polvo al ducto (sistema aspirante).

Si el caudal de aire fresco (Q) en la galera principal no es fundamentalmente superior al caudal de aire insuflado por el ventilador auxiliar (q), entonces la distancia necesaria para evitar la recirculacin, alcanza a valores entre 10 y 20 mts.

2.- VENTILACION ASPIRANTE: El ventilador extrae el aire viciado mediante un ducto ubicado cerca de la frente.

a. Para que este mtodo de ventilacin sea eficaz el ducto debe ubicarse muy cerca de la frente (< 10 mb ) para as obtener buenos resultados, pero en la prctica esto no es posible, ya que para evitar daos en el sistema por las tronadas, el ducto debe ubicarse a no menos de 12 15 mts de la frente.

b. El extremo de salida del aire viciado, debe instalarse entre 10 y 20 mb de la entrada de aire fresco,

c. Cuando se usa este sistema, queda una zona inmvil cerca de la frente, la cual demora horas en renovarse.

OBSERVACION :

Ventaja sobre Ventilacin Impelente: se evita el recorrido por la galera de aire viciado, pero necesita mayor tiempo de ventilacin para limpiar la frente.

3.- VENTILACION COMBINADA O MIXTA: Para solucionar el problema de la zona inmvil, se utiliza otro ventilador que toma aire fresco de la labor y lo lanza sobre la zona muerta.

APLICACIONES DE LOS TIPOS BASICOS. Para galeras horizontales de poca longitud y seccin (menores a 400 Mts. y de 3.0 * 3.0 Mts. de seccin), lo conveniente es usar un sistema impelente de mediana o baja capacidad, dependiendo del equipo a utilizar en el desarrollo y de la localizacin de la alimentacin y evacuacin de aire del circuito general de ventilacin de la zona.

Para galeras de mayor seccin ( mayor a 12Mts.2 ), y con una longitud sobre los 400 Mts., el uso de un sistema aspirante o combinado es ms recomendable para mantener las galeras limpias y con buena visibilidad para el trfico de vehculos, sobre todo si este es diesel.

Para ventilar desarrollos de tneles desde la superficie, es el sistema aspirante el preferido para su ventilacin, an cuando se requieren elementos auxiliares para remover el aire de la zona muerta, comprendida entre la frente y el extremo de la ductera de aspiracin.

La aplicacin de sistemas auxiliares para desarrollar galeras verticales est limitada a su empleo para ventilar la galera donde se inicia el desarrollo de la chimenea o pique, dado que la destruccin de los tendidos de ductos dentro de la labor vertical por la cada de la roca en los disparos es inevitable ( En su reemplazo se utiliza el aire comprimido ).

El uso de sistemas combinados, aspirante impelentes, para ventilar el desarrollo de piques verticales, tambin son de aplicacin prctica cuando stos se desarrollan en forma descendente y la marina se extrae por medio de baldes. En estos casos, el uso de un tendido de mangas que haga llegar aire fresco al fondo del pique en avance es imprescindible para refrescar el ambiente.

Independiente del tipo de sistema auxiliar que ms convenga, la alimentacin de aire fresco y evacuacin final del contaminado debe ser estudiada con detenimiento en cada caso particular, para evitar re - circulacin de aire viciado de efectos acumulativos para el sistema y/o contaminacin no deseada de otras reas de la mina.

En varios casos la seleccin del tipo de sistema auxiliar ya est limitado y definido por la particular situacin del sistema de ventilacin general, al cual hay que conectarse dando lugar a una sola alternativa. Caso tpico de esta situacin es el desarrollo de galeras a partir de socavones principales que no conviene contaminar. En este caso la extraccin por ductera del sistema aspirante con descarga al circuito de retorno de aire general ms cercano, es lo nico aceptable an para desarrollos de longitudes menores a 300 Mts..

APLICACIONES ESPECIALES A LA VENTILACIONDE DEPENDENCIAS SUBTERRANEAS.OFICINAS, COMEDORES, BODEGAS, TERMINALES DE COMPUTACION. Las oficinas subterrneas estn expuestas a la contaminacin proveniente de las frentes en desarrollo y focos polvorientos de las reas de produccin por el natural inters de ubicarlas cercanas a los lugares de trabajo. Estos locales requieren una ventilacin por sobre presin de aire limpio que evite el ingreso de contaminantes por sus puertas de acceso, en especial para las salas con terminales de computacin y laboratorio de geomecnica, etc. Este problema ha sido solucionado con sistemas de ventilacin impelentes, con varias ramas de distribucin de aire en el interior de los locales y con una batera de ventilador y filtros contra polvo fino tipo seco, con una capacidad promedio de 6.000 pes cbicos/minuto.

SUB ESTACIONES ELCTRICAS. La generacin de calor de los transformadores y lo delicado de los restantes equipos de control en estos locales, requieren de sistemas de inyeccin de aire pre filtrado, cuya capacidad flucta alrededor de los 12.000 pies cbicos/minuto. Esta es otra aplicacin generalizada de sistema de ventilacin auxiliar en la mina.

POLVORINES. Estos locales requieren de una aireacin de bajo volumen por metro cuadrado de superficie, comparado con las S/E Elctricas (alrededor de 3,000 pies cbicos/minuto) de aire no filtrado, que es impulsado por un pequeo ventilador centrfugo al interior de los depsitos de explosivos subterrneos por medio de una red de ductos de concreto bajo el nivel del piso.

Para polvorines de gran capacidad (semanales), la ventilacin requiere mayores volmenes (+ - 10.000 CFM) con aire pre filtrado para el caso de dependencias subterrneas (polvo).

TALLERES. Aplicaciones de sistema de extraccin de aire mediante ductera rgida y ventiladores auxiliares de mediano rango (10.000 a 20.000 pies cbicos/minuto) se han utilizado para solucionar problemas de contaminacin por polvo y gases en talleres subterrneos de mantencin mecnica/elctrica, donde la ventilacin general no es suficiente o no fue proyectada antes de la construccin del local.

VENTILADORES.TIPOS DE VENTILADORES.VENTILADORES CENTRIFUGOS Y SU APLICACIONEN SISTEMAS DE VENTILACION AUXILIAR. Los ventiladores centrfugos en sus diferentes tipos tienen una aplicacin muy limitada en sistemas de ventilacin de desarrollos, a pesar de ser eficientes para vencer relativamente altas resistencias friccionales. Las razones que avalan este hecho son de orden prctica, ya que estos ventiladores requieren para su instalacin de un mayor espacio fsico y de bases ms firmes que los axiales, lo que difcilmente se da en los desarrollos de galeras, a menos que se justifique el costo de excavaciones adicionales para este objeto. Sin embargo, donde su uso es ms generalizado es en aquellos sistemas de ventilacin locales, donde se emplean filtros contra polvo, cuya resistencia al paso de una corriente de aire depende de su climatacin y varia con el tiempo de uso. En estos tipos de sistema las curvas de operacin caractersticas de los ventiladores centrfugos se adaptan mejor a la exigencia del incremento paulatino de cada de presin esttica que los axiales y con un menor nivel de ruido, aspecto importante cuando se trata de ventilar oficinas y otras dependencias subterrneas.

3.1.2 VENTILADORES AXIALES, DESCRIPCION Y CURVAS DE OPERACIN. Los ventiladores axiales estn compuestos bsicamente de un rotor con dos o ms paletas, solidario a un eje propulsor movido por un motor que impulsa aire en una trayectoria recta, con salida de flujo helicoidal. Existen 3 tipos bsicos de estos ventiladores que son:

TIPO PROPULSOR O MURAL: Que es el tpico ventilador de campanas de cocina, de baja presin esttica (0,5 a 1,5 pulg de agua ) con caudales variables segn su dimetro.

TIPO TUBO AXIAL: Es aquel que tiene su rotor y motor dentro de una carcaza cilndrica, lo que incrementa su capacidad y presin esttica hasta valores de 4 pulg, de agua, apropiado para ser conectados a ductera y para operar en serie.

TIPO VANE AXIAL: Es similar al anterior, pero adems posee un juego de paletas guas fijas a la carcaza (vanes ) que le permite obtener una ms alta presin esttica de trabajo ( de 6 a 10 o ms pulgadas de agua en casos de diseos especiales ). ( Ver lmina // 10 ).

OBSERVACION:

Por sus altas presiones, los tipos vane axial, son los ms utilizados en sistemas de ventilacin auxiliar seguidos de los tubos axiales. El tipo propulsor slo se utiliza en la ventilacin de locales y dependencias subterrneas.

La curva caracterstica de los ventiladores axiales se muestran en la lmina # 11, donde se incluye los valores de presin esttica, presin total, potencia requerida, eficiencia mecnica y presin de velocidad de la descarga.

Ms abajo se han incluido curvas tpicas de los tres tipos de ventiladores axiales, a modo de comparacin.

3.1.3 VENTILADORES CONTRA ROTATORIOS, DESCRIPCION Y CURVAS CARACTERISTICAS. Los ventiladores axiales (tipo tubo axial ) se proporcionan para operarlos en serie por algunos fabricantes como contra rotatorios, es decir, con sentido de giro invertidos de dos o ms etapas consecutivas, como se muestra en lmina # 12.

De acuerdo con sus curvas de operacin, este mtodo proporciona valores de presin ms altas que las conseguidas por ventiladores similares puestos en serie con el mismo sentido de rotacin, con claras ventajas para el diseo de estaciones de ventiladores, apropiados para la atencin de desarrollos de gran longitud, como puede apreciarse en lmina # 13, curvas de operacin de un modelo de ventilador contra rotatorio de dos etapas.

El nmero de etapas contra rotatorias pueden ser 2, 3, 4, 5 o ms y la presin esttica as desarrollada ser aproximadamente 3, 4, 6, 7 o ms veces que la correspondiente a una etapa simple del mismo dimetro y velocidad.

Este sistema de instalacin permite hacer la instalacin completa para el total de la ductera a emplearse en el desarrollo, y luego comenzar a operar slo con una etapa, dejando las dems rotando en vaco hasta que la longitud de la ductera precise el funcionamiento de la etapa siguiente y as sucesivamente hasta completar el funcionamiento de todas las etapas contra rotatorias. El nico lmite a considerar con cuidadoso anlisis es el valor prctico mximo que es conveniente alcanzar con estos ventiladores cuando se trabaja con ductera plstica, que es menos resistente a la presin que el metlico y de mayor generacin de fugas de aire, directamente proporcionales a la presin esttica de trabajo de la ductera.

Las ventajas de este tipo de instalacin con ventiladores, cuyas unidades son idnticas y con fuerza motriz independiente son sus facilidades de montaje en serie, sin requerir ductera intermedia como acontece con los tipos vane axial, su eficiencia en la generacin de alta presin esttica, su ajuste de ngulo de paletas que permite variar su capacidad y su economa en energa durante la puesta en marcha del sistema.

3.1.4 INSTALACION DE VENTILADORES AXIALES Y ACCESORIOS. Por lo general, la instalacin de ventiladores axiales en galeras horizontales, acoplados a ductos, no ofrece mayores dificultades si su dimetro es el adecuado para la seccin de la labor donde se instalar, siendo en la mayor parte de los casos de menor o igual medida que la ductera a emplear.

La forma en que estos ventiladores se fijan al techo de la labor depende de su peso, siendo lo normal el uso de pernos de anclaje de 1 a 2 pulgadas de espesor, o de cncamos con cabeza de expansin que permiten fabricar un encastre donde va montado horizontalmente el ventilador sujeto con pernos, para facilitar su posterior retiro.

En algunos especiales casos para el desarrollo horizontal es necesario, por razones de espacio, instalar el ventilador en una chimenea inclinada, en un frontn u otras labores verticales (piques ). En estos casos la unidad puede instalarse inclinada o vertical, sin que se vea afectado su funcionamiento, teniendo la precaucin de protegerlo contra cada de rocas (rejilla en la descarga o admisin ). ( Ver lmina # 14 con instalaciones tpicas ).

Los accesorios de los ventiladores axiales son comunes para la mayora de los fabricantes y consisten en:

Cono de entrada. Que permite reducir en 90% las prdidas de presin por entrada de aire al ventilador.

Rejilla de proteccin. Accesorio solidario o apernado al cono de entrada, indispensable para la proteccin de sus componentes mviles.

Bases de soporte. Perfiles de acero que se proporcionan para instalacin horizontal, o si se pide expresamente para instalacin vertical, apernados a los flanges de la unidad..

Cono de descarga. Si se solicita, se proporciona un cono de salida, diseado para recuperar presin cintica en la descarga, en forma de cono truncado, con flange apernado.

Las piezas de unin entre el ventilador y la ductera no son proporcionadas como accesorio del ventilador y a lo ms se entregan como un corto cilindro con flange, que sirvira para sujetar una ductera plstica del mismo dimetro del ventilador o para soldarle una tira metlica. Esto implica que para la buena instalacin de diversos tipos de ductos al ventilador, deber disearse y fabricar piezas de unin, cuyo ejemplo de diseo se muestra en lmina # 9 para ductera plstica, siendo similares las uniones para ductos metlicos.

La importancia de estas piezas de unin, radica en que reducen las filtraciones que son mximas en el ajuste al ventilador y evitan prdidas excesivas de presin por turbulencias ms acentuadas mientras mayor sea la diferencia de dimetros entre ventilador y el ducto.

3.2.3 DEFECTOS MAS FRECUENTES EN LA INSTALACION DE VENTILADORES AXIALES. Las anomalas ms comunes que se observan en la instalacin de ventiladores axiales y que afectan su funcionamiento son:

a.- El no uso de cono de entrada en instalaciones de ventiladores impelentes (Estas piezas de aluminio se deforman con los golpes y se pierden con facilidad).

b.- El no uso de rejilla de proteccin en el cono de entrada, que deja expuesto el rotor al riesgo de destruccin por el ingreso de cuerpos extraos.

c.- El uso de piezas de unin entre ducto y ventilador de diseo defectuoso, que provoca prdidas por expansin o reduccin abruptas, cuando hay diferencias de dimetros entre stos.

d.- Conexiones directas de ductos plsticos a los ventiladores produce estrechamientos de seccin en la admisin, con la consiguiente prdida de presin esttica, adems de las fugas de aire en las junturas (Ver lmina # 16 ).

e.- La instalacin de codos en la descarga de los ventiladores con radios menores a 0,5 dimetro produce una alta resistencia al paso de aire.

f.- El uso de piezas de reduccin de dimetro en la descarga directa de los ventiladores tubo axial produce altas prdidas por estrechamiento (40%) si el ngulo de la reduccin es mayor a 30

g.- El montaje de un ventilador aspirante con descarga libre sin cono o ducto que reduzca la velocidad de salida del aire es una prdida importante de energa que fcilmente puede evitarse con la instalacin de un ducto de descarga de un largo mnimo de 2 veces el dimetro del ventilador, o de un cono de descarga.

USO DE VENTILADORES EN SERIE Y EN PARALELOVENTILADORES EN SERIE. En esta aplicacin, tericamente la curva de operacin de dos ventiladores puestos en serie mantiene sus caudales y suma sus presiones, como se muestra en la lmina # 15. En la prctica las presiones no doblan sus valores en caso de unidades idnticas, ya que siempre hay prdidas por turbulencias por diferencia en el ngulo de calajes de sus paletas, entre otras causas.

Como excepcin a esta consideracin, se tienen los ventiladores tubo axial contra rotatorios que obtienen una ganancia extra de presin por su especial modo de funcionamiento.

Como regla general, los ventiladores tubo axiales no diseados para operar en contra rotacin y los vane axiales con paletas guas deben ser separados por un ducto de un largo superior a 10 veces su dimetro, cuando se les instala en serie para incrementar sus respectivas eficiencias y obtener una curva final de operacin lo ms cercana posible a la terica.

El uso de ventiladores en serie es la aplicacin ms comnmente utilizadas en sistemas de ventilacin auxiliar, tanto en grupo de unidades como en unidades separadas a lo largo del tendido de ductera.

.VENTILADORES EN PARALELO. Cuando se desea mayor caudal en una ventilacin de desarrollo sin que se disponga de ventiladores con suficiente capacidad, es factible la instalacin de 2 unidades de menor caudal en paralelo, consiguindose la suma de sus caudales. La curva final terica de operacin de dos ventiladores similares, operando en paralelo, se obtiene sumando sus caudales y manteniendo los valores de presin esttica.

Esta curva en la prctica tambin es ms baja por las mismas razones de prdida de presin por turbulencias y diferencias en el ngulo de calaje entre ambas unidades y la calidad de su stalacin.

COMBINACIONES DE VENTILADORES. Cuando dos ventiladores se instalan en serie (uno detrs del otro ) sus curvas caractersticas se combinan y forman una tercera, ms alta en presin, mantenindose constantes los volmenes como puede verse a continuacin. Esto se realiza cuando el circuito es demasiado resistente para un solo ventilador.

Cuando 2 ventiladores son colocados en paralelo sus curvas dan origen a una tercera, de la misma presin pero del doble de los caudales asociados.

Este caso es menos comn que el anterior pero se ocupa cuando se tienen 2 ventiladores, cuya suma de caudales satisface un requerimiento de volumen, imposible de alcanzar con slo uno de ellos.

DESCRIPCION DE DUCTOS MAS UTILIZADOS. De la variedad de tipos de ductera existente en el mercado, aplicables a la ventilacin subterrnea, se destacan los siguientes:

Ductos Metlicos: Fabricados con planchas de fierro entre 1 a 4 mm de espesor, de construccin en espiral y largos variables de 3 a 10 Mts., dependiendo de su dimetro. Son aptos para ser usados en sistemas de ventilacin auxiliar aspirante, para el desarrollo de galeras de gran longitud, por sus ventajas de bajo coeficiente de roce, excelente hermetismo en uniones y bajo costo de mantencin. Las desventajas derivan de su peso y rigidez que dificultan y encarecen su instalacin y retiro final de la faena.

Su costo por metro, si se dispone de una mquina que los fabrique en la boca de la mina, es similar al ducto plstico reforzado con anillos de acero para ventilacin aspirante de fabricacin nacional. En caso contrario, el costo adicional de transporte de los ductos de bajo peso pero, voluminosos encarece el costo unitario un 30 a 40 % (LAMINA N 4)

Para tneles de secciones superiores a los 4 * 4 Mts., desarrollados desde la superficie y con una longitud mayor a los 800 Mts., el ducto metlico supera en ventajas prcticas a los flexibles, an considerando su mayor costo inicial que se recupera con su eficiencia, menor potencia requerida y menor mantencin del tendido.

Ductos Plsticos Flexibles, Lisos: Estos ductos son confeccionados en PVC con tejido sinttico de alta resistencia, se proporcionan en tiras de largo y dimetro a pedido para su uso en sistemas impelentes de ventilacin, provistos de anillos de acero en sus extremos para ser conectados entre s, con o sin uso de collarines de unin.

Su aplicacin en sistemas impelentes para desarrollos horizontales ha desplazado los tendidos de ductos metlicos por las ventajas derivadas de su menor peso y flexibilidad, lo que facilita su almacenamiento, transporte e instalacin con un costo muy inferior al metlico. Sus dimetros estandar varan de 300 a 1200 mm., y el largo de sus tiras desde 5 a 30 o ms metros.

Ductos Plsticos Reforzados: Estos ductos confeccionados en el mismo material que el anterior se refuerzan con una espiral de anillos de acero, sus dimetros varan desde 250 a 1200 mm y tiras de 5 o de 10 Mts, de largo.

Para unirlos entre s, se requiere el uso de collarines de unin y vienen provistos de ganchos de sujecin. Su aplicacin principal es para la extraccin de aire, pero igualmente pueden usarse en sistemas impelentes, siempre que no sea posible utilizar el tipo liso, ya que esta manga es ms resistiva y de mayor costo que el tipo liso.

CARACTERISTICAS Y VENTAJAS COMPARATIVAS DE LOS TIPOS DE DUCTOS DESCRITOS. En las lminas siguientes se indican las principales caractersticas de los tres tipos de ductos, con los dimetros y largos ms utilizados en la ventilacin de desarrollo, como tambin sus ventajas comparativas, cuyo anlisis concluye en la superioridad del ducto flexible con respecto al metlico para la mayora de las aplicaciones de ventilacin auxiliar, lo que se demuestra en la prctica con la paulatina desaparicin de los ductos rgidos de las faenas y el fuerte incremento del abastecimiento de mangas flexibles.

Ventajas comparativas entre tipos de ducteria

ITEMMETALICOFLEXIBLE REFORZADOFLEXIBLE LISO

AplicacinAspirante ImpelenteAspirante ImpelenteSolo Impelente

TransporteAlto costo (voluminoso)Mediano costo (paquetes)Bajo costo (plegados)

AlmacenamientoDificultoso requiere mucho espacioFcil, requiere poco espacioFcil, requiere muy poco espacio

InstalacinDificil, lenta riesgosaRegular, rpidaFcil y rpida

MantencinReducidaRequiere buena mantencin permanenteRequiere buena mantencin permanente

Tipo de uninCollarn y flange apernadoCollarn de unin tipo rpidaPor tensin entre tiras

AccesoriosCncamos y alambreCncamos, cable gua y ganchos de suspensinCncamos, cable gua y ganchos de suspensin

Filtraciones (Fugas)Bajsimas con flanges apernadosRegulares en uniones y por roturasRegulares en uniones de tope y por roturas

Resistencia (Factor K)Baja 11 x 10 ^-1Alta 30 x 10^-1Baja 15x10^-1

Costo por metro Lineal (800 mm.)US $ 52us $ 46us $ 20

Mxima PS recomendada (800 mm.)48" agua10" AGUA (aspiracin)25" agua

Resistencia a la corrosinBajaMedianaAlta

Largo de TirasLimitado 3 - 6 mtsLimitado 5 mts EstndarVariable de 5 a 30 mts. a pedido