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Informe climsin, simulación ventilación
Tipo: Monografías, Ensayos
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En la actualidad la utilización de software en la minería es indispensable, ya que lleva a cabo complejas funciones partiendo de una sencilla definición; a su vez engloba aplicaciones para llevar a cabo tareas muy específicas. Todo lo relacionado actualmente con la atmosfera requerida para un ser humano en una labor subterránea es acogido por los softwares de ventilación en minería; simulando diversos parámetros, para así encontrar las mejores condiciones de confort para la actividad humana en la minería subterránea. Estas condiciones atmosféricas son de suma importancia en la vida de los seres humanos y en la vida útil de la mina subterránea, por eso es de suma importancia lograr conocer las condiciones de trabajo y los parámetros psicométricos mediante la utilización del software de ventilación minera. En el presente informe se explicará la utilización del software de ventilación minera: “CLIMSIM”, el cual capta los parámetros del aire y datos adicionales para revelar las propiedades termodinámicas y psicométricas del aire y las corrientes subterráneas a través de las vías de aire.
CLIMSIM para Windows está diseñado para ayudar a la ventilación de minas y a los ingenieros 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 las rocas, difusividad térmica, flujo de aire o caudal, la calidad de aire, el tiempo de la excavación, la humedad de la roca, la ubicación de la superficie, capacidad de la maquinaria y los intercambiadores de calor y humedad u otras funciones locales a difundir. 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 secuenciales 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.
Poner en conocimiento el uso del software climsim, para la simulación de clima en una galería. Explicar los parámetros a utilizar para obtener la simulación. Plantear y simular un problema de ventilación en una galería Explicar los resultados obtenidos en la simulación, mostrando las tablas y gráficos necesarios.
El usuario debe introducir las condiciones del aire de entrada y la información relativa a los parámetros que rigen el clima bajo tierra. Ramas individuales pueden ser vinculadas juntos para construir todas redes. El programa CLIMSIM acepta la entrada y genera salida en sistema Unidades internacional (SI). El programa divide la longitud de las vías respiratorias en elementos finitos de 20 m o menos. Dentro de cada uno longitud, se emplean procedimientos numéricos interactivos para establecer balances de calor entre los estratos calor llegando a la superficie de la roca y el calor transferido al cuerpo general corriente de aire a través de la capa límite en la interfaz roca y aire, tomando plenamente en cuenta la edad de la vía aérea. Se consideran superficies mojadas, secas y evaporación. La variación en la presión de aire debido al flujo por fricción y cambios en la elevación también es manejada por el programa junto con los correspondientes cambios en las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo. Además de calor de los estratos, fuentes artificiales de sensible y calor latente o enfriamiento de maquinaria o intercambiadores de calor también pueden ser investigados por el programa CLIMSIM. Tales fuentes pueden ser insertadas como "punto fuentes" o extendidas en una longitud especificada de las vías respiratorias.
III.2. CARACTERÍSTICAS DE CLIMSIM Operación de estilo hoja de cálculo - el programa CLIMSIM es controlado y funcionado mediante el uso de hojas de cálculo fácil de usar para los datos de entrada y salida. Carga completa consideración de carga calor - calor Sensible y latente se consideran procedentes de concentrado y prolongado calor y refrigeración, incluyendo diésel y máquinas eléctricas e intercambiadores de calor. Cargas de calor de los estratos se calculan dentro del programa. Salida totalmente descriptivo - intervalos deseados a lo largo de la vía aérea CLIMSIM mostrará una lista húmedo y seco a temperaturas de bulbo, contenido de humedad, humedad relativa, barométrica presión, densidad del aire, potencia de refrigeración por aire, entalpía, calor sigma, temperatura de roca Virgen, temperatura seca, temperatura efectiva, temperatura de globo bulbo húmedo y trabajador media temperatura de la piel. Redes de rama - ramas Singular pueden vincularse en el programa de forma una red que reduce substancialmente el tiempo requerido para el análisis de sistema. Pantalla a todo Color y gráficos de la impresora - cada salida parámetro puede representarse gráficamente contra la distancia y aparece en la pantalla y salida a una impresora. Facilidad de modificación de datos - cada elemento de datos individual puede ser por separado modificación de la hoja de cálculo de entrada de datos. Descripción del trabajador - trabajador actividades y factores de ropa puede definirse para predecir la temperatura de la piel media del personal. Tabla Resumen de cargas de calor de red. III.3. REQUISITOS DE ESTRUCTURA Y ENTRADA El programa de CLIMSIM para Windows es un tipo de hoja de cálculo interactiva del programa que operación gira en torno a una serie de "vistas". Estas vistas son el: Tabla de rama (BRANCH TABLE) Tabla de resultados (RESULTS TABLE) Gráficos (GRAPHS) Tabla de fuente de aire (AIR SOURCE TABLE) Tabla fuente de calor (HEAT SOURCE TABLE) El programa de CLIMSIM para Windows utiliza unidades SI (sistema internacional). III.4. ENTRADA DE DATOS
Ciertos parámetros iniciales deben introducirse para cada sucursal antes de una simulación ejecutada. Nombre de sucursal: Esta identificación de la vía aérea debe ser 40 caracteres o menos y no puede contener comas o comillas. Longitud redondeada al metro más cercano: La longitud de la vía aérea debe ser mayor de 2 metros y no mayor de 4.000 metros. Profundidad en el extremo de entrada (m) y la profundidad en el extremo de salida (m): Esto se refiere a la profundidad de los dos extremos de la vía aérea en metros
Fuentes de calor no-máquina spot: Esta categoría se utiliza una fuente distinta del equipo estacionario de calor o enfriamiento concentrados en un sitio específico, como un intercambiador de calor, la suciedad estanque de agua o pila. Para cada fuente el usuario deberá escribir la ubicación de una distancia desde el extremo de entrada (m), la carga de calor sensible (kW) y la carga de calor latente (kW). Fuentes de calor punto de máquina: Esta categoría se aplica a la maquinaria que se mueve a poca distancia o pasa todos o la mayoría de su tiempo en un lugar, como un transformador reductor de cinta transportadora, trituradora, mucker, o coche de la lanzadera. Para cada pieza de equipo, el usuario deberá escribir la distancia de la rama entrada (m), potencia a plena carga (kW), porcentaje utilización a plena carga equivalente, y si es diesel o eléctrico. Una máquina diesel requiere una entrada adicional para los litros de agua emitida por litro de combustible consumido. El último es normalmente en el rango de 3 a 10 litros por litro, dependiendo del diseño del diesel, método de enfriamiento del motor, escape dispositivo de control de emisiones y calidad del mantenimiento. Fuentes de calor lineal: Fuentes de calor lineal son fuentes de calor o refrigeración que actúan sobre una distancia considerable, como una cinta transportadora, canales de agua destapados, conductos y tuberías o una máquina que pasa la mayor parte del desplazamiento de personas viajando a lo largo de la vía aérea. Los insumos requeridos para cada fuente son la ubicación del principio de la fuente (m) medida desde el extremo de entrada, longitud de la fuente en la dirección hacia el extremo de salida (m), carga de calor sensible (kW), y carga de calor latente (kW). Equipo eléctrico puede introducirse aplicando toda la potencia promedio salida como calor sensible. Equipo de diesel sólo puede ser incluido como una fuente lineal si ambos cargan de calor sensible y calor latente se calculan primero.
Se ilustra una galería equivalente a una secuencia de ramales. Según esquema ilustra la galería inclinada de 500m de longitud, que desciende de 450m a 530m por debajo de la superficie de referencia. La galería contiene una unidad diesel cuya potencia nominal de salida es de 175 kW trabajando a una tasa media de 60% de su carga completa, un enfriador de aire de 200kW de capacidad de enfriamiento y una faja transportadora que consume 230 kW a lo largo de su longitud, desde el punto medio a la salida de la galería. Peso específico del aire: 0.075 lb/pie3. Las mediciones psicométricas del aire dieron los siguientes resultados: Sección de galería = 3m x 3m Factor de friccion= 0.014 kg/m Wetness factor=0. Age in= Age out= 70 VRT In = 42°C Geother. Step= 40 m/°C Conductivity= 4.5 W/m°C Diffusivity=2.153 m2/s x 10 - Interval= 2.0m Datos de los trabajadores: Vestimenta: pantalones delgados, camisa manga corta Tipo de trabajo= Manual liviano a moderado. IV.1. INGRESO DE DATOS AL SOFTWARE
La tabla de resultados obtenida para nuestros datos del problema nos muestra que la ventilación es adecuada, pues ningún parámetro obtenido es resaltado de color rojo a los largo de los 500 metros de galería y en intervalos de 2 metros. Eso nos quiere decir que no será necesario añadir ningun tipo de ventilador adicional o cambiar algún parámetro de funcionamiento en la galería.
D. Temperatura media de la piel vs Distancias Se observa que solo existe este tipo de temperatura en el lugar del scoop y en el tramo de faja transportadora. E. Temperatura de bulbo húmedo vs Distancia El caso es similar al de la temperatura de bulbo seco, solo que, en menor medida, aumenta por efecto del scoop, disminuye por el enfriador y vuelve a subir por la faja transportadora.
Mediante el software CLIMSIM podemos descubrir una serie de predicciones de las propiedades termodinámicas y psicométricas del aire en las corrientes subterráneas. El programa tiene en cuenta el gradiente geotérmico, la conductividad de las rocas, difusividad térmica, flujo de aire o caudal, la calidad de aire, el tiempo de la excavación, la humedad de la roca, la ubicación de la superficie, capacidad de la maquinaria y los intercambiadores de calor y humedad u otras funciones locales a difundir. Las cuales son de suma importancia para así poder obtener datos precisos de las propiedades termodinámicas y psicométricas del aire en las corrientes subterráneas. La tabla de resultados obtenida para el problema planteado muestra que la ventilación es adecuada con los parámetros utilizados, ningún parámetro obtenido es resaltado de color rojo al largo de la galería y eso indica que no será necesario añadir ningún tipo de ventilador adicional o modificar parámetros de funcionamiento en la galería. Los gráficos obtenidos de la simulación indican que existe una clara relación en el uso del scoop diesel, el enfriador de aire y la faja transportadora. Afectando de manera muy significativa a la variación de distintos parámetros como temperaturas, humedades, etc. Los parámetros de trabajadores es una variable muy sensible, modificaciones en la temperatura por tipo de trabajo y vestimenta utilizada, influye bastante en la tabla de resultados, obteniéndose parámetros deficientes de ventilación en algunos sectores.
Verificar siempre que los parámetros ingresados sean los correctos, pues puede influenciar de manera negativa en la simulación y mostrar resultados incorrectos. Comprar el software original, y así obtener todos lo beneficios que brinda y obtener resultados mucho mas confiables, además de poder guardarlos o exportarlos. Si el software arroja resultados desfavorables, se procederá a la optimización de parámetros o adición de ventiladores adicionales, para garantizar una buena ventilación en la galería subterránea.
