Mejora a la metodología de dimensionamiento de redes de suministro de aire comprimido en operaciones mineras en gran altitud

Abstract

Muchas de las redes de suministro de aire comprimido, que forman parte de la estructura de las operaciones mineras localizadas en grandes altitudes, están sobredimensionadas. Esto a causa de una metodología de dimensionamiento de redes que utiliza la conversión de SCFM (standar cubic feet per minute) a ACFM (actual feet per minute) que es poco preciso ya que son unidades volumétricas. Las cuales son sensibles a los cambios de temperatura y presión ambiental. Además, para el cálculo de la caída de presión se utiliza una fórmula simplificada pensada para los diseños de sistemas de aire comprimido en costa y con tuberías de aceros comerciales. En la presente tesis se propone ajustar el caudal de aire comprimido necesario para un sistema de aire comprimido en grandes altitudes. Se propone lograr este objetivo utilizando una metodología mejorada que se fundamenta en la conservación de la masa y de la cantidad de movimiento para mantener la potencia de los equipos neumáticos y a su vez producir solo el flujo de aire comprimido necesario. Esta metodología emplea fórmulas con mayor precisión que las utilizadas en la metodología tradicional, considerando la rugosidad absoluta del material, así como el régimen del fluido para cada tramo de la red de aire comprimido. Para la comprobación de la eficiencia de la metodología se desarrollan dos casos de estudio. Los resultados se contrastan con un software comercial de diseño de redes de suministro de aire comprimido. Finalmente, se calculan los costos de explotación con ambas metodologías.