Proyecto de Ingeniería Aire Comprimido Y Extracción Vertical

         Proyecto de Ingeniería

Aire Comprimido

Y

Extracción Vertical.

Problemática

Aire Comprimido

Se trata de una faena subterránea de la mediana minería,  ubicada a 3000 msnm, a la cual se le debe aplicar la correcta instalación de compresores, los cuales puedan distribuir el aire comprimido mediante redes constituidas por cañerías, fitting, mangueras, que permitan que el aire llegue a los frentes productivos.

Se nos pide determinar los siguientes aspectos:

• Determinar consumo de Aire en cada punto de producción.
• Determinar Longitudes y Diámetros de Cañerías para la transmisión del Aire Comprimido.
• Determinar instalaciones de Codos, T y Fitting, necesarios para la transmisión del aire.
• Determinar Capacidad Volumétrica para la Sala de Compresores, se incluyen factores correctivos.

A continuación veremos situación actual de la minera:

[pic 1]

 Marco Teórico

Aire comprimido

Es la fuente de energía para los motores de aire, cuyo rendimiento tiene una gran ventaja operacional en trabajos subterráneos.

Equipos  como por ejemplo:

•    Perforación.

•    Carguío.

•    Transporte.

•    Iluminación.

•    Arrastre.

•    Desagüe.

El uso de aire comprimido se vincula frecuentemente a las maquinas neumáticas de percusión, las que perforan rocas duras o muy duras. Para el aire comprimido se utilizan Compresores.

Compresores

Son máquinas que suministran medios gaseosos, en dependencia del grado de elevación de la presión (Relación de la presión del gas a la salida de la máquina, a la presión del mismo a la entrada).  Los  compresores  suministran  gas  comprimido  con  un  grado  de  elevación  de  la presión mayor a 1.15 y tienen enfriamiento artificial (agua, aire y/o aceite) de las cavidades en las cuales sucede la compresión del gas.

Características de los compresores

1.   Aspira el aire del ambiente aumentando su presión hasta un valor adecuado.

2.   Se guarda en los estanques de almacenamiento.

3.   Se distribuye por la red de aire a las máquinas.

Tipos de compresores

•        Compresores de desplazamiento o volumétricos: Son los que utilizan los equipos de perforación. Aquí la elevación de presión se consigue confinando el gas en un espacio cerrado en el que el volumen se reduce con el movimiento de uno  o más elementos. Se subdividen en rotativos y alternativos.

•        Compresores  dinámicos  o  turbocompresores:  el  aumento  de  presión  se  consigue mediante la aceleración del aire con un elemento de rotación y la acción posterior de un difusor. Aquí entran los compresores centrífugos y axiales, que son para caudales grandes y bajas presiones. La compresión tiene 2 etapas:

1.   El   aire   se   comprime   desde   la   presión   atmosférica   hasta   una   presión intermedia.

2.   Se alcanza la presión final requerida en ambos cilindros (el aire se enfría lo máx. posible hasta la T° ambiente).

Compresores según movilidad

 Estacionarios.

 Portátiles.

 Semiportátiles.

Transmisión de aire comprimido

La transmisión del aire comprimido se efectúa mediante cañerías y material de fabricación (acero).La diferencia de presión  de estas existen en los acoplamientos. Hoy en día se utilizan cañerías unidas por colas de hilos. Existe   la fuga de aire, su solución es soldar las piezas eléctricamente, la desventaja es la incomodidad de soldar al interior de la mina.

La mantención de una red de aire comprimido debe desarrollarse periódicamente, debido a que siempre existirá fuga de aire. Estas fugas se pueden producir por:

•    Válvulas mal instaladas.

•    Uniones sometidas a vibraciones.

•    En acoplamiento de mangueras y cañerías.

Formulismo Aire Comprimido

Factor final de corrección

Kt = K1 * K2 * K3 * K4

Donde

K1: Corrección por diferencia de presión entre la planta de compresores y los    puntos de consumo. (Tabla)

K2: Corrección de consideración del estado y ajuste del equipo, es recomendable que se utiliza un valor 1.05.

K3: Corrección debido al grado de utilización del equipo. (Tabla)

K4: Correcion por escape o filtración de aire en la cañería de transmisión, es recomendable utilizar un valor de 1.17.

Corrección por altura

[pic 2]

Donde

P1: Presión a nivel del mar.

P2: Presión de la altura en la cual se trabaja.

P: Presión con la cual trabaja la máquina.

Caudal total corregido

[pic 3]

Donde

Q Aparente : Es el caudal de la máquina, multiplicado por la cantidad de máquinas del mismo tipo.

Caudal total requerido

[pic 4]

Donde

= Corrección por altura.[pic 5]

= Consideración de reserva.[pic 6]

= Consideración por perdidas e imprevistos.[pic 7]

Frecuencia de caudal por equipo

[pic 8]

*Nota: Se calcula una frecuencia por equipo de máquinas presentes

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