1. MINERIA SUBTERRANEALa ventilacin en minas y tneles constituye una operacin fundamental, cuya funcin es renovar el aire, diluir los gases contaminantes y polvo, y controlar los humos en caso de incendio. Esta operacin asegura condiciones ambientales no peligrosas para la circulacin (respiracin y visibilidad de los mineros) y, en caso de incendio, garantiza las condiciones de evacuacin y de intervencin de los equipos de emergencia, sustenta el ingeniero Vctor Yepes Piqueras, doctor en Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos, en su artculo Ventilacin en minas y tneles en fase de construccin.La ventilacin minera comprende tres tipos de control, sostiene el ingeniero Manuel Figueroa. El control de calidad del aire es obligatorio dentro de cualquier establecimiento y ms necesario an si se trata de una mina, ya que en muchas ocasiones los minerales explotados son txicos. Adems, el control de calidad asegura que los contaminantes (gases y polvos) no rebasen los niveles tolerables o permisibles: Determina los gases nocivos en el ambiente y los mantiene dentro de los niveles permisibles Controla el polvo ambiental Vigila la concentracin de polvo en el ambiente Indica el tamao de las partculas Indica la composicin mineralgica

Determina el tiempo de exposicin

Por su parte, el control de cantidad busca asegurar, segn los requerimientos (personas, equipo, profundidad), que se mantenga el estndar de cantidad de aire, lo que significa que ste no debe ser menor que el requerido por actividades y trabajadores:

Control de velocidad del aire Verificacin del caudal del aire de acuerdo con las normas Control de distribucin del aire dentro de las labores Determinacin de prdidas de aire por el circuito Estudio de las resistencias de las labores mineras Eleccin e instalacin de ventiladores y ductos de ventilacin Proyectos y comprobacin de las redes de distribucin

El control termo-ambiental se encarga de regular los requerimientos de temperatura y humedad: Medidas de temperatura Humedad relativa Velocidad del aire

2. TIPOS DE VENTILADORES Y USOS

2.1. VENTILADORES AXIALES

Existen tres tipos bsicos de ventiladores axiales: Helicoidales, tubulares y tubulares con directrices. Losventiladores helicoidalesse emplean para mover aire con poca prdida de carga, y su aplicacin ms comn es la ventilacin general. Se construyen con dos tipos de alabes: alabes de disco para ventiladores sin ningn conducto; y alabes estrechas para ventiladores que deban vencer resistencias bajas (menos de 25 Mm. c d a). Sus prestaciones estn muy influenciadas por la resistencia al flujo del aire y un pequeo incremento de la presin provoca una reduccin importante del caudal. Losventiladores tubularesdisponen de una hlice de labes estrechos de seccin constante o con perfil aerodinmico (ala portante) montada en una carcasa cilndrica. generalmente no disponen de ningn mecanismo para ende rezar el flujo de aire. Los ventiladores tubulares pueden mover aire venciendo resistencias moderadas (menos de 50 Mm. cda). Losventiladores turboaxiales con directricestienen una hlice de labes con perfil aerodinmico (ala portante) montado en una carcasa cilndrica que normalmente dispone de aletas enderezadoras del flujo de aire en el lado de impulsin de la hlice. En comparacin con los otros tipos de ventiladores axiales, stos tienen un rendimiento superior y pueden desarrollar presiones superiores (hasta 600 Mm. cda).

Las directrices(compuertas) tienen la misin de hacer desaparecer la rotacin existente o adquirida por el fluido en la instalacin, a la entrada del rodete o tras su paso por el mismo. Estas directrices pueden colocarse a la entrada o a la salida del rodete, incluso las hay fijas removibles.

El aire circula por un conducto gracias a la diferencia de presin que existe entre sus extremos.Para diferencias de nivel de hasta 100 m, velocidades inferiores a 50 m/s (caso que puede considerarse al aire como incompresible) y rgimen estacionario, las presiones obedecen al siguiente teorema

2.1.1. VENTILADORES AXIALES, DESCRIPCIN Y CURVAS DE OPERACIN

Los ventiladores axiales estn compuestos bsicamente de un rotor de dos a 13 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 DE PARED:Que es el tpico ventilador para bodegas industriales, de baja presin esttica (0,5 a 1,5 pulg. de columna de agua ) con caudales variables segn su dimetro. TIPO TURBO 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 6 pulg. columna de agua, apropiado para ser conectados a ductos , campanas, torres de enfriamiento, 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, venas) que le permite obtener una ms alta presin esttica de trabajo ( de 6 a 13 ms pulgadas de agua en casos de diseos especiales )Por sus altas presiones, los tipos vaneaxial, son los ms utilizados en sistemas de ventilacin auxiliar seguidos de los turboaxiales. 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.

2.1.2. ejemplos

Extractores axiales tubulares de alta presinExtractores axiales tubulares de alta presin y gran robustez, especialmente diseados para instalaciones de minera, navales o aplicaciones con con grandes prdidas de carga Ventilador: Envolvente tubular en chapa de acero de gran espesor Soporte de motor soldado al envolvente. Directrices de alto rendimiento aerodinmico para ganancia de presin ptima proteccin superficial mediante acero de alta calidad. Hlice de alto rendimiento, construida en fundicin de aluminio Sentido de aire hlice-motor Conexin elctrica en caja de bornes externa.Motor: Motores eficiencia IE-2, excepto potencias inferiores a 0,75 Kw, monofsicos y 2 velocidades. Motores clase F, con rodamientos a bolas, proteccin IP-55 Trifsicos 230/400V.-50Hz. (hasta 5,5C.V.) y 400/690V.-50Hz. (potencias superioresa 5,5C.V.) Temperatura de trabajo -20C + 70C Acabado: Acero de alta proteccin anticorrosivo, imprimacin especial y pintura de alta calidad para ambientes corrosivos. Calidad acabado superficial C3H Bajo demanda: Calidad acaba

2.2. VENTILADORES CENTRIFUGOS

En los ventiladores centrfugos la trayectoria del fluido sigue la direccin del eje del rodete a la entrada y perpendicular al mismo a la salida. Si el aire a la salida se recoge perimetralmente en una voluta, entonces se dice que el ventilador es de voluta.Estos ventiladores tienen tres tipos bsicos de rodetes:

Estos ventiladores tienen tres tipos bsicos de rodetes:1. labes curvados hacia adelante,2. labes rectos,3. labes inclinados hacia atrs / curvados hacia atrs.En la figura puede observarse la disposicin de los labes.

2.2.1. labes curvados hacia adelante,

Los ventiladores de labes curvados hacia adelante (tambin se llaman de jaula de ardilla) tienen una hlice o rodete con labes curvadas en el mismo sentido del giro. Estos ventiladores necesitan poco espacio, poseen baja velocidad perifrica y son silenciosos. Se utilizan cuando la presin esttica necesaria es de baja a media, tal como la que se encuentran en los sistemas de calefaccin, aire acondicionado o renovacin de aire, etc. No es recomendable utilizar este tipo de ventilador con aire polvoriento, ya que las partculas se adhieren a los pequeos labes curvados y pueden provocar el desequilibrado del rodete.

Estos ventiladores tienen un rendimiento bajo fuera del punto de proyecto. Adems, como su caracterstica de potencia absorbida crece rpidamente con el caudal, ha de tenerse mucho cuidado con el clculo de la presin necesaria en la instalacin para no sobrecargarlo. En general, son bastante inestables funcionando en paralelo, vista su caracterstica caudal-presin. En la figura pueden observarse las partes mencionadas.

En un ventilador "no sobrecargable", el consumo mximo de energa se produce en un punto prximo al de rendimiento ptimo de forma que cualquier cambio a partir de este punto debido a cambios de la resistencia del sistema resultar en un consumo de energa menor. La forma de los labes condiciona la acumulacin de materiales sobre ellas, de forma que el uso de estos ventiladores debe limitarse como se indica a continuacin:

1. LABES DE ESPESOR UNIFORME. Los labes macizos permiten el trabajo con aire ligeramente sucio o hmedo. No debe emplearse con aire conteniendo materiales slidos ya que tienen tendencia a acumularse en la parte posterior de los alabes.2. LOS LABES DE ALA PORTANTE.Permiten mayores rendimientos y una operacin ms silenciosa. Los labes huecos se erosionan rpidamente y se pueden llenar de lquido si la humedad es alta, por ello su uso queda limitado a aplicaciones en las que se manipule aire limpio.

2.2.2. EJEMPLOS