TRABAJO ENCARGADO

CURSO: VENTILACION DE

MINAS.

INTEGRANTES:

BERMEO OZETA LEYDY.

PALACIOS QUISPE

DEYSI.

REA ROSAS WALTER

MANUEL.

TORRES GOMEZ KELEN

MERELI.

VASQUEZ NUÑEZ JOSE

LELIS.

VILLALTA

SANCARRANCO LUIS

EDUARDO.

DOCENTE: ING. JOSE ALBERT

2015

: CLIMSIM

INDICE

INTRODUCCION --------------------------------------------------------------------------- 2

SOFTWARE CLIMSIM – CARACTERISTICAS --------------------------------------- 3

CARACTERISTICAS – OBJETIVOS DEL CLIMSIM ---------------------------------- 4

DESCRIPCION – REQUISITOS DEL CLIMSIM ---------------------------------------- 5

DATOS DE ENTRADA – ESTRUCTURA Y

NECESIDADES DE INSUMOS ------------------------------------------------------------- 6

ESTRUCTURA Y NECESIDADES DE INSUMOS ------------------------------------- 7

PARAMETROS: COEFICIENTE DE FRICCION - FACTOR DE HUMEDAD –

EDAD DE UN EJE ----------------------------------------------------------------------------- 8

CANTIDAD DE FLUJO – PRESION-TEMPERATURA DE BULBO SECO Y HUMEDO ---------------------------------------------------------------------------------------- 9

PARAMETROS TERMICOS --------------------------------------------------------------- 10

FUENTES DE CALOR ----------------------------------------------------------------------- 11

FUENTES DE CALOR ----------------------------------------------------------------------- 12

FUENTES DE CALOR EN MAQUINARIA –

FUENTES DE CALOR LINEAL------------------------------------------------------------13

CONLUSIONES---------------------------------------------------------------------------------14

LINCOGRAFIA ---------------------------------------------------------------------------------15

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INTRODUCCION

La ventilación en una mina subterránea es el proceso mediante el cual se hace

circular por el interior de la misma el aire necesario para asegurar

una atmósfera respirable y segura para el desarrollo de los trabajos.

Existen diversas herramientas informáticas modernas, que sirven como soporte

para efectuar un planeamiento adecuado del sistema de VENTILACION a

través de la simulación de redes de ventilación existentes de manera que los

puntos de operación de los ventiladores, las cantidades de flujo de aire y las

pérdidas de presión por fricción y otros factores se aproximen a los del sistema

real, esto se logra usando datos obtenidos en estudios de ventilación,

densidades, simulaciones de incendios en socavones, extracción de metano,

entre otros.

La creciente disponibilidad de microcomputadoras en las minas ha llevado a

una demanda de paquetes de software de fácil uso para ayudar en el diseño y

en el control de los sistemas de minas y operaciones. CLIMSIM (simulación

climática) se ha desarrollado como un medio rápido para predecir el clima,

condiciones que existirán a lo largo de cualquier eje de la mina, la pendiente o

la vía aérea. La Versión (2.0) de CLIMSIM, es fácil de usar a través de una

serie de menús interconectados que permiten un modo completamente

interactivo de la operación.

El sistema tiene en cuenta los efectos de autocompresión, planta de

refrigeración, y cualquier otra fuente de calor sensible y latente especificados

por el usuario.

El programa también se ocupa de la variación del tiempo de la excavación a lo

largo su longitud. CLIMSIM (2.0) ha sido desarrollado para el uso de los

ingenieros responsables del diseño y mantenimiento de sistemas de

climatización y ventilación de aire en aberturas subterráneas.

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CLIMSIM

CLIMSIM es un programa que está diseñado para ayudar a la ventilación de minas y a los ingenieros ambientales en la predicción de las propiedades termodinámicas y psicométricas del aire, y a las corrientes subterráneas a través de las vías de aire. El programa tiene en cuenta el gradiente geotérmico, la conductividad de rocas, difusividad térmica, flujo de aire, la calidad del aire, la humedad de la roca, la ubicación de las superficies, capacidad de la maquinaria y los intercambiadores de calor y humedad u otras fuentes locales a difundir.

El programa ha sido desarrollado para correr en computadoras personales interactivas, y en esta forma se ha utilizado con éxito para la estimación de carga de calor y refrigeración en la planificación de las minas profundas metálicas, minas intensamente mecanizadas de carbón y minas no metálicas.

El programa CLIMSIM realiza un análisis psicométrico de las cargas de calor en un ramal y proporciona una salida completa de las condiciones del aire. Los Ramales pueden ser secuenciados para permitir un análisis termodinámico que se ha de realizar en una red de sucursales, lo que puede representar un solo nivel o incluso una mina.

CARACTERISTICAS

Algunas de las principales características del programa CLIMSIM se enumeran a continuación:

Utilización de hojas de cálculo, el tipo de formato de entrada permite la facilidad de múltiples ramales. Las artes gráficas y la producción de cuadros de diferentes parámetros, secuencias de herramientas que permiten al usuario desarrollar las redes de fuente de calor.

Herramienta para facilitar la entrada de calor sensible y latente de las fuentes de suministros.

Herramienta para que el usuario pueda darse cuenta de las variaciones, de la presión de aire a través de ventiladores y reguladores.

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El usuario selecciona la actividad y CLIMSIM predice la temperatura basada en el poder de refrigeración del aire.

Evaluación de la adición de calor seco y húmedo de las superficies rocosas.

CLIMSIM proporciona el resumen ramal por ramal de calor sensible y latente como consecuencia de la suma de las diversas fuentes y suministros de calor.

El programa CLIMSIM (versión 2.0) está diseñado para la planificación de los sistemas de ventilación y refrigeración del subsuelo. Dado los datos que describen las condiciones del aire de entrada, y la ubicación de las fuentes de calor o unidades de refrigeración, CLIMSIM (2.0) producirá anuncios de variaciones climáticas.

El software CLIMSIM ha sido desarrollado específicamente para microcomputadoras y máquinas compatibles. El programa CLIMSIM (2.0) es completamente interactivo. Basta con introducir los datos cuando el equipo se lo pide. Hay una variedad de oportunidades para modificar los datos si usted comete un error.

OBJETIVO DEL CLIMSIM

El propósito de CLIMSIM es proporcionar un medio rápido de predecir la variación en las propiedades psicrométricas y termodinámicas del aire, el calor, índices de estrés a intervalos elegidos a lo largo de cualquier eje subterráneo, dadas las condiciones de entrada y la información relacionados con los parámetros que gobiernan el clima subterráneo.

Se requiere que el usuario introduzca las condiciones del aire de entrada y la información relacionados con los parámetros que rigen el clima subterráneo.

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DESCRIPCION

Se emplean procedimientos numéricos interactivos para establecer balances térmicos entre el calor, estratos que llegan a la superficie de la roca y el calor transferido a la corriente de aire general del cuerpo. Se consideran los procesos de evaporación / condensación. La variación en la presión del aire debido al flujo de fricción y cambios en la elevación también son manejados por el programa junto con los cambios en el bulbo húmedo y temperaturas en el bulbo seco.

Los resultados se producen como una lista tabulada que describe la variación de diez parámetros termodinámicos / climáticos, y la temperatura de bulbo seco o cualquier otro parámetro computarizado.

Es un programa de menús interactivo y no requiere conocimientos de informática, programación o creación de archivos de datos. CLIMSIM solicita al usuario requerimientos de datos.

La portabilidad de CLIMSIM permite que sea utilizado en el sitio por los ingenieros de minas para la evaluación rápida del clima subterráneo.

REQUISITOS DE CLIMSIM

Está diseñado para operar en cualquier micro-ordenador compatible con un mínimo de 256 kbytes de memoria. CLIMSIM puede ser ejecutado en un sistema de unidad de disquete simple o doble o en un fijo sistema de disco (disco duro).

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DATOS DE ENTRADA

Los datos de entrada es la información necesaria que permiten la simulación de los cambios climáticos y psicrométricos en el aire. El usuario tiene que declarar si los datos se introducen desde el teclado o se lee de un archivo de datos preexistente. Si se elige la entrada de archivo de datos, aparece el siguiente menú.

1. Archivos de datos de lista en las unidades.

2. Leer archivo de datos de la unidad.

3. Eliminar archivos de datos.

4. Los datos de entrada de teclado.

La última opción permite que el usuario introduzca los datos desde el teclado en lugar de leer desde un archivo. Una vez que los datos se han ingresado ya sea desde el teclado o desde un archivo, que aparece en la pantalla para permitir la comprobación de valores de entrada, el control se pasa al menú principal.

El programa CLIMSIM asume flujo de calor radial en un túnel circular dentro de un macizo rocoso.

ESTRUCTURA Y NECESIDADES DE INSUMOS

El CLIMSIM utiliza SI (Sistemas Internacional) unidades. Por lo tanto, longitud se mide en metros, la fuerza en Newtons, masa en kilogramos, de potencia en vatios y trabajar en Julios.

El CLIMSIM es un programa de tipo hoja de cálculo interactiva cuya operación gira en torno a una serie de "puntos de vista". Estos puntos de vista son:

1. Tabla rama

2. Resultados tabla

3. Gráficos

4. Aire Tabla Fuente

5. Caliente Tabla Fuente

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TABLA RAMA

Características: entrada de temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, presión barométrica, la cantidad de flujo de aire, la longitud de las vías respiratorias, la profundidad de la rama de origen, profundidad de la rama de salida, área de sección transversal, perímetro, factor de fricción, factor de humedad, el tiempo de entrada, el tiempo de salida, intervalo de salida de datos, y la descripción rama.

RESULTADOS EN LA TABLA

Se muestran los siguientes parámetros; distancia a lo largo de las vías respiratorias, la temperatura de bulbo húmedo, la temperatura de bulbo seco, la presión barométrica, contenido de humedad, densidad, humedad, entalpía, la temperatura de la roca de la pared seca, la temperatura efectiva. Los datos son mostrados a lo largo del intervalo especificado en la tabla de ramas.

GRÁFICOS

La vista de Gráficos permite al usuario elegir los parámetros que se mostrará gráficamente.

Los siguientes parámetros se pueden trazar con respecto a la distancia a lo largo de la vía: temperatura de bulbo seco y temperatura de bulbo húmedo, la humedad, la humedad relativa, la presión barométrica, la densidad, la entalpía, la temperatura de la roca de la pared seca.

TABLA DE FUENTE DE AIRE (VINCULACIÓN DE RAMAS)

Las Ramas pueden inscribirse en más o menos el mismo orden en que se colocan en el circuito. Se selecciona una rama distinta de la primera sucursal en el circuito y luego se selecciona el tema "Fuentes de aire" debajo del menú de Ramas. Todas las posibles ramificaciones de origen se enumeran. Si usted quiere "inyectar" aire de cantidad conocida y la temperatura en el circuito se selecciona la cantidad y las propiedades del aire en la sección de aire adicional del cuadro de diálogo.

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COEFICIENTE DE FRICCIÓN (KG / M3)

El coeficiente de fricción, o factor de fricción (k) se da en la ecuación de Atkinson:

Definición de resistencia

Dónde:

K = Factor de fricción (kg/m3 ¿.

L = Longitud de las vías respiratorias (m).

L eq = Longitud equivalente de la pérdida de choque (m).

Per = Perímetro o "superficie de rose" (m) de flujo.

A= Área de sección transversal (m).

FACTOR DE HUMEDAD (ADIMENSIONAL)

El factor de humedad se define como la fracción de superficie de las vías respiratorias que está mojado. Ejemplo, si el 20% de la superficie de una vía respiratoria aparece húmedo o mojado, el factor de humedad sería 0,2. El factor de humedad estará normalmente en el rango de 0,05 (aparentemente seco) a 0,5 (esencialmente húmedo). Un nulo será aceptado, pero el programa utilizará internamente un valor de 0,00001.

EDAD DE UN EJE

La edad de un eje o carretera es un factor importante en la determinación de la tasa del calor entre la roca y la corriente de aire. El programa calcula la edad de cada sección de las vías respiratorias mediante la interpolación lineal entre las edades en los dos extremos. 

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Si se desea, la edad media de la totalidad de la vía aérea puede ser de entrada para ambos extremos. Esto, sin embargo, no se recomienda para áreas recién extraídas. Una edad puede ser igual a cero, pero no ambos.

Ciertos parámetros, que describen el aire que entra en el ducto, se pueden introducir manualmente.

CANTIDAD DE FLUJO DE AIRE (M3/ S)

El flujo de aire debe ser un número positivo y normalmente no debería ser superior a 1 000 m3/ S.

PRESIÓN (KPA)

La presión barométrica debe estar entre 75 y 300 kPa.

TEMPERATURA DE BULBO SECO (° C) Y LA TEMPERATURA DE BULBO HÚMEDO (° C)

Temperatura de bulbo seco debe estar entre 0 y 120 ° C. Temperatura de bulbo húmedo debe estar entre 0 y 100 ° C y debe ser menor o igual a la temperatura de bulbo seco.

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PARÁMETROS TÉRMICOS

Este conjunto de parámetros de entrada tiene que ver con las condiciones térmicas en los alrededores.

Temperatura de la roca en la entrada (° C)

La temperatura aumenta a medida de la profundidad. Este cambio en la temperatura es un resultado del flujo de calor desde el núcleo de la tierra a su superficie y es modificado por efectos locales tales como el flujo de las aguas subterráneas y las anomalías geotérmicas o desintegración radiactiva.

La información sobre las temperaturas de roca suele obtenerse en mediciones de pozos perforados desde la superficie o desde las mediciones del agujero de perforaciones realizadas en las minas existentes.

Paso geotérmico (m / ° C)

El paso geotérmico es la velocidad a la que la temperatura varía con la profundidad de la roca. Es el inverso del gradiente geotérmico (° C / m).

La conductividad térmica (W / m / ° C)

La conductividad térmica es una medida de la capacidad de la roca para conducir o transmitir calor.

Cuanto mejor sea el conductor, mayor será el valor de la conductividad. Esta propiedad puede ser determinada experimentalmente. 

La difusividad térmica (m2/ Seg)

La difusividad térmica se refiere a la velocidad a la que la roca está expuesta y es definido por la relación:

Difusividad = Conductividad / Densidad x Calor Especifico.

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FUENTES DE CALOR

El CLIMSIM maneja factores que causan cambios climáticos. Estos deben ser suministrados en forma individual por el usuario. Maquinaria, intercambiadores de calor, roca rota y agua estancada o que fluye, y directamente influyen en el ambiente subterráneo. 

CLIMSIM divide fuentes de calor en dos categorías, fuentes de calor puntuales y fuentes de calor lineales. 

En general, la energía de calor puede ser transferido al aire en forma de calor sensible, calor latente o una combinación de los dos. Si la fuente de calor no implica ni la evaporación ni condensación de agua y no hay formación química o absorción de vapor de agua, entonces la transferencia consistirá enteramente de calor sensible. 

Ejemplos de ello son los equipos eléctricos o superficies calientes y secas. La adición de calor sensible provoca cambios en tanto el bulbo seco y las temperaturas de bulbo húmedo del aire, sin embargo el contenido de humedad se permanecerá constante.

Además el calor latente se produce cuando se utiliza la energía térmica para excitar las moléculas de agua a la medida que aumenta su energía cinética suficiente para que puedan escapar líquido de la superficie y convertirse en moléculas de vapor de agua. Si este proceso de evaporación se produce sin la transferencia simultánea de calor sensible, es decir, si la superficie del líquido está en la temperatura de bulbo seco, entonces la temperatura de bulbo húmedo y el contenido de humedad lo hará aumentar, pero la temperatura de bulbo seco se mantendrá constante. Sin embargo, en la mayoría de los casos el calor latente está acompañado por la transferencia de calor sensible.

La condensación es el reverso de evaporación y resulta en una reducción en el contenido de humedad del aire. Calor sensible y transferencias de calor latente se pueden producir en direcciones opuestas en una superficie de líquido que si la superficie tiene una temperatura menor que la de la temperatura de bulbo seco de la corriente de aire. 

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En particular, si la superficie del líquido está a temperatura de bulbo húmedo y luego una adiabática saturación el proceso se produce cuando la pérdida de calor sensible del aire para el agua es equilibrada precisamente por la transferencia de calor latente del agua al aire.

En esta situación, la temperatura seca de bulbo del aire caerá, pero su temperatura de bulbo húmedo se mantendrá constante.

La evaporación o condensación (y por lo tanto, las transferencias de calor latente) que se producen en la roca de las superficies de cualquier vía aérea son manejados automáticamente por CLIMSIM. 

El uso generalizado de los motores diésel en la minería ha llevado a la incorporación de estos cálculos de calor latente y sensible dentro del programa CLIMSIM.

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FUENTES DE CALOR APLICADA A LA MAQUINARIA

Esta categoría se aplica a la maquinaria que mueve a poca distancia o pasa todo o la mayor parte de su tiempo en una ubicación, tal como un transformador, reductor transportadora, trituradora, entre otros. Para cada pieza de equipo el usuario debe introducir la distancia de la rama admisión (m), la potencia de salida a plena carga (kW), la utilización de carga equivalente (diésel o eléctrico). Una máquina diésel requiere una entrada adicional para los litros de agua emitido por litro de combustible consumido. Este último está normalmente en el rango de 3 a 10 litros / litro, dependiendo del diseño del diésel, el método de refrigeración del motor, de escape dispositivos de control de emisiones y calidad del mantenimiento.

La salida de potencia a plena carga multiplicada por el porcentaje de utilización debe dar la media la potencia de salida para un cambio, lo que representa periodos de no funcionamiento y períodos de operación a menos de plena carga. Para una máquina eléctrica, el programa asume que el 100% de la potencia media es una carga de calor sensible. Las máquinas eléctricas se supone que son 100% eficiente, por lo que el usuario debe introducir un valor para la salida de potencia a plena carga que refleja la real energía consumida en pleno rendimiento.

FUENTES DE CALOR LINEAL

Fuentes de calor lineales son fuentes de calor o refrigeración que actúan sobre una distancia considerable, tal como una cinta transportadora, canales de agua descubiertas, conductos y tuberías, o una máquina que pasa la mayor parte del turno de viajar a lo largo de la vía aérea. Los insumos requeridos para cada fuente son la ubicación del comienzo de la fuente (m) medida desde el extremo de entrada, la longitud de la fuente en la dirección hacia el extremo de salida (m), la carga de calor sensible (kW), y carga de calor latente (kW).

 El equipo eléctrico se puede introducir mediante la aplicación de toda la potencia media de salida en forma de calor sensible. Equipo Diésel sólo puede ser incluido como una fuente lineal si tanto carga de calor sensible y calor latente de carga se calculan primero.

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CONLUSIONES

El programa CLIMSIM (versión 2.0) está diseñado para la planificación de los sistemas de ventilación y refrigeración del subsuelo.

El sistema tiene en cuenta los efectos de autocompresión, planta de refrigeración, y cualquier otra fuente de calor sensible y latente especificados por el usuario.

El programa también se ocupa de la variación del tiempo de la excavación a lo largo su longitud.

Es un programa de menús interactivo y no requiere conocimientos de informática, programación o creación de archivos de datos. CLIMSIM solicita al usuario requerimientos de datos.

La portabilidad de CLIMSIM permite que sea utilizado en el sitio por los ingenieros de minas para la evaluación rápida del clima subterráneo.

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LINCOGRAFIA

http://www.latintecsrl.com/?gclid=CP_H8sSXv8YCFYY9gQodr1YAdQ . https://www.linkedin.com/grp/post/4422023-111862216 . https://www.mvsengineering.com/files/ClimSIM/ClimSIM%20Users

%20Manual.pdf. http://pbadupws.nrc.gov/docs/ML0400/ML040050542.pdf .

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