MINERÍA Y

METALURGÍA

INFORME TÉCNICO DE EQUIPOS DE

VENTILACIÓN

Ventilación Axial y Radial

NOMBRE: Angelo Araneda

Mauricio Fernández
Nicole Nerhue
Juan Salgado
CARRERA: Ingeniería en Minas
ASIGNATURA: Servicios Mina
PROFESOR: Pablo Fernández
FECHA: 29 de julio
1 Resumen ejecutivo

La importancia de los ventiladores es crucial en lugares donde se trabaja bajo tierra,

especialmente en la mina, por lo que tiene como misión dar el suministro de aire
fresco y así mantener el control de los gases y polvos dentro de la mina a sus
respectivos parámetros, ya que por ley es necesario tener un mínimo de oxígeno en el
aire de 19,5% y un máximo de 20,95%, así como los demás gases y polvos presentes
en el aire ya sean tanto como los polvos producidos por la perforación, tronadura y los
gases producidos por sus maquinarias, así como los gases que existen naturalmente
en los macizos rocosos

Para poder cumplir con este objetivo dentro de la minería se han implementados tipos
de ventiladores, los principales son los radiales y los axiales. Donde los radiales
desplazan el aire en 90°ayudando a estabilizar las corrientes de aire en ambientes de
máxima presión estática, es decir, el aire ingresa en dirección a su eje, pero luego para
luego ser expulsado hacia el exterior a través de la salida de deflexión en un ángulo de
90°. La principal acción del ventilador axial es extraer el aire del ambiente moviéndolo
en forma paralela a su eje y a través de sus álabes.

Los modelos y las marcas que como equipo hemos elegido son en ventilación axial los
ventiladores con hoja axial, turbo de transmisión directa, Desing 37 Axial, de la
empresa proveedora Chicago Blower Corporation, lo que más llama la atención de
esta maquinaria es su presión estática máxima la cual es de 2” wg, es decir de
497.68Pa y la temperatura máxima es de 150°. En el tipo de maquinaria que
ocupamos en la ventilación Radial es el ventilador centrífugo VTI, de la empresa
proveedora, Ziebtec, este se caracteriza por tener una presión estática superior a
30.000 Pa.

Las ventajas que se pueden apreciar en la ventilación radial es su costo, ya que al ser
menor su costo, pero a la vez lleva consigo de la mano una gran desventaja la cual es
su menor eficiencia en el campo laboral. Por otro lado, una de las grandes ventajas que

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se puede apreciar en el sistema de ventilación axial es su alta capacidad de
flujo, al contrario del radial, pero una de las mayores desventajas es que su sistema de
control de flujo es mucho más complejo y costoso.

Esto ventiladores no son usados únicamente en la industria minera, sino que también
los ventiladores radiales y axiales pueden ser usados en Manejo de Concentrado de
Cobre, Cenizas, Fundición de Cobre, Plantas Cementeras, Industria Alimenticia,
Plantas Químicas, Plantas de Generación, Pulpa y Papel y túneles de carretera.

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2 Índice

Contenido
INFORME TÉCNICO DE EQUIPOS DE VENTILACIÓN................................................................... 1
Ventilación Axial y Radial ................................................................................................................. 1
1 Resumen ejecutivo .................................................................................................................. 2
2 Índice ......................................................................................................................................... 4
3 Introducción ............................................................................................................................. 5
4 Desarrollo ................................................................................................................................. 6
4.1 Historia de la creación del equipo de ventilación Axial y radial............................ 6
4.2 Modelos – marcas del equipo en el mercado ............................................................. 7
4.3 Descripción del equipo................................................................................................... 8
4.4 Características técnicas del equipo de Ventilación Radial y Axial ...................... 10
4.5 Ventajas y desventajas de la ventilación radial y auxiliar .................................... 12
4.6 Aplicación de los equipos de Ventilación Radial y Axial........................................ 13
5 Conclusiones y recomendaciones ...................................................................................... 14
6 Bibliografía web..................................................................................................................... 15

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3 Introducción

Desde el comienzo la industria minera ha sido una de las labores más peligrosas a
realizar debido a que la probabilidad de sufrir un accidente mortal dentro de la faena
es alta, ya sea por la caída de roca, el mal manejo de los explosivos, o la mala ventilación,
por esto es por lo que se considera a la industria minera un trabajo de alto riesgos.

Uno de los factores por los que la industria minera ha sido considera una industria de
alto riesgo es debido al poco acceso de aire y ventilación así como la presencia de gases
tóxico que se pueden encontrar dentro del macizo la ventilación ha sido un elemento
fundamental de la minería moderna con en la minería antigua puesto que esta permite
su funcionamiento, se tienen evidencia que en las minas de plata de Laurium en Grecia
y en algunas de las minas del Imperio Romano existieron circuitos de ventilación que
datan del año 602a.c, claro que en ese entonces la ventilación era de forma natural.

En la actualidad la ventilación de la mina es igual de fundamental que en ese entonces

pero actualmente tenemos equipos especializados para poder mantener un flujo de aire
constante y así poder tener controlados tanto el polvo generado por la perforación y
tronadura como los gases tóxicos dentro de la mina, es por esto que en el siguiente
informe veremos la historia de la creación de equipos de ventilación, además daremos
a conocer algunos modelos de nuestra preferencia con sus respectivos proveedores,
además la descripción detallada de las características técnicas de los ventiladores
axiales y centrífugos , para terminará definiendo las ventajas y desventajas y los
diferentes rubros de aplicación que estos tienen dentro de las diferentes industrias.

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4 Desarrollo
4.1 Historia de la creación del equipo de ventilación Axial y radial
Los ventiladores comenzaron a utilizarse a mediados del siglo XIX (1801-1899). A los
inicios los ventiladores centrífugos eran de un gran diámetro, pero con una velocidad
relativamente lenta. Por aquello través de los años, la seguridad de los trabajadores ha
sido primordial en mejoras continuas de ventilación subterránea en minería, la
ventilación es clave para que los colaboradores puedan trabajar seguros, es decir, por
ley los trabajos se deben realizar bajo un cierto rango de porcentajes de gases que se
encuentran en el interior, como por ejemplo los rangos en los cuales son óptimos para
el trabajador se expresan en la siguiente tabla.

Ilustración 1: Porcentajes según Sernageomin

Muchas empresas a lo largo del mundo se han interesado por seguridad de los
trabajadores por ello han implementado varios tipos de ventilación, pero principal
mente en los ventiladores radiales y axiales.

Los ventiladores axiales a diferencia de los centrífugos (radiales), son apropiados

cuando se requiere mover mucho caudal de aire con una baja presión. Por otro lado, los
ventiladores centrífugos son aquellos que desplaza el aire en 90° ayudando a estabilizar
las corrientes de aire en ambientes de máxima presión estática. Es decir, el aire ingresa
en dirección a su eje, pero luego ser expulsado hacia el exterior a través de la salida
deflexión en un ángulo de 90°.

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4.2 Modelos – marcas del equipo en el mercado
- Ventilador Axial: Ventiladores con hoja axial, turbo de transmisión directa Design
37 Axial, Chicago Blower Corporation.

Ilustración 2: Design 37 Axial de chicago.

- Ventilación Radial: Ventilación centrifugo VTI, Ziebtec.

Ilustración 3: Maquinaría, Ziebtec.

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4.3 Descripción del equipo
• ventilación axial: Es aquel don el aire que pasa por a través del ventilador
se asemeja al principio de acción de un par tornillo / tuerca, los cuales son
aquellos donde el flujo de aire sigue la acción del eje de este. Un ventilador
axial puede estar compuesto de 3 a 13 álabes de distintas formas y materiales
(acero inoxidable, aluminio, plástico reforzado, etc.). El ventilador axial
también es llamado ventilador de hélice, el cual suele usarse en lugares que
necesiten un alto caudal de aire a una baja presión, su aplicación en la
minería se refiere a un ventilador con aspas con superficie de sustentación,
con una carcasa resistente y que a menudo tiene aspas guías para ratificar el
movimiento del aire y mejorar su eficiencia.

Ilustración 4: modelo de un ventilador axial, fuente: página web unet.edu

✓ (Design 37): Ventilador de transmisión directa con aspas de paso

ajustable, son capases de entregar más aire por la misma potencia.
Eficiencias superiores al 70% comunes. Toda la superficie de la
cuchilla genera flujo de aire, no solo la punta sola. El flujo del aire es
uniforme a lo largo de toda la cuchilla.
• Ventilación Radial: En este tipo de ventiladores se usan 3 tipo de
clasificaciones de ventiladores para la mina, según sus aspas y en la relación con
la dirección de rotación. Los cuales son:

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 1) Ventiladores de aspas inclinadas hacia adelante
2) Ventiladores de aspas radial
3) Ventiladores de aspas inclinadas hacia atrás

Ilustración 5:bosquejo de aspas. Fuente: página web unet.edu

Estos tipos pueden ser de entrada simple o doble, en el caso de los ventiladores
de entrada doble son dos juegos de hélices radiales puesto de espalda uno contra
otro montados sobre el mismo eje. La carcasa de estos ventiladores es de forma
es de forma espiral y metálica, cualquier modificación en el diámetro del
impulsor requiere una modificación de su carcaza para mantener su eficiencia.
✓ (Centrífugo VTI): Los ventiladores Centrífugos de Tiro Inducido
son una de las principales fortalezas de esta empresa (Ziebtec), por
lo que se ha ejecutado proyectos en diferentes faenas mineras tales
como la división de Chuquicamata, y también en diversas
fundiciones, como la Fundición Chagres de AngloAmerican.

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4.4 Características técnicas del equipo de Ventilación Radial
y Axial
• ventilación axial (Design 37):
OPCIONES DE VENTILADOR -Campana de entrada
-Pantalla de protección de alambre
-Pies de montaje (reforzados)
-Tacos de montaje (horizontales)
-Tacos de montaje (vertical)
-Anillos angulares acompañantes
-Cables de lubricación extendidos
-Caja eléctrica externa (tipo SC)
-Interruptor de desconexión
CARACTERISTICAS DE DISEÑO - Cuchilla de perfil único
-Moldeado de cuchillas de precisión
-Manejo directo
-Motor de servicio continuo
-Calidad industrial
-Muchos tamaños, configuraciones de
cuchillas, pasos
-Altas presiones, volúmenes
-Ejecutar probado
RANGO DE OPERACIÓN -Máximo CFM: 60,000
-Presión estática máxima: 2 "wg
-Temperatura máxima: 150 °
-Tamaños de ventilador: 16 a 48

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 • Ventilación Radial (Centrífugo VTI):

Manejo de flujos Superior a 900.000m3/h

Diseño de los rodetes Con álabes específicos para cada aplicación,

consigue altas eficiencias y un óptimo
comportamiento tanto en procesos de aire o
gases metalúrgicos o en situaciones
extremas de humedad, corrosión o polvo.

Materiales de construcción ASTM, A-36, A515 Gr.70, aceros inoxidables

AINSI 316L, 304, aceros exóticos

Material Anti-desgaste y bimetales en rodete y

voluta.

Temperatura de trabajo Hasta 700°C

Presiones estáticas Superiores a 30.000 Pa en una etapa

Configuración De Rodetes Bacward Curve, Radial o Airfoil.

Componentes Auxiliares como turning Gear, Sensores de

Vibración, Temperatura, Gap.

Sistema de control Local/Remoto, Velocidad (VDF), Monitoreo

de parámetros.

Bancada común Motor- Ventilador o montado sobre pilotes.

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4.5 Ventajas y desventajas de la ventilación radial y auxiliar
• Ventilación Radial

Desventajas Ventajas
Posee una limitante, la cual es la forma de Para eliminar la limitante ya antes
su carcasa. mencionada se ha desarrollado un
ventilador Radial Lineal.
Al incluir el ventilador radial lineal se Menos costosos.
bajo su propiedad para dar altas
presiones.
Menor eficiencia. El control de flujo es simple continuo y
eficiente.

• Ventilación Axial

Desventajas Ventajas
Su rendimiento es inaceptablemente Puede generar presiones bastantes altas.
bajo.
Sistemas de control de flujo más Alta capacidad de flujo.
complejos y costosos.
Principalmente diseñado de aire o gases Mayor eficiencia.
limpios, no corrosivos.

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4.6 Aplicación de los equipos de Ventilación Radial y Axial.
• Aplicaciones del ventilador Axial:
✓ Minería Subterránea.
✓ Ventilación en túneles de carretera
✓ Equipos de refrigeración industrial
✓ Secado de madera
• Aplicaciones del Ventilador Radial:
✓ Manejo de Concentrado de Cobre
✓ Cenizas Fundición de Cobre
✓ Plantas Cementeras
✓ Industria Alimenticia
✓ Plantas Químicas
✓ Plantas de Generación
✓ Pulpa y Papel

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5 Conclusiones y recomendaciones

Llegamos a concluir en este informe que a partir del siglo XIX a la actualidad del XXI
los avances se han incrementado según sus tipos de motores, funcionamiento y
durabilidad de cada uno de ellos, por ley los trabajos se deben realizar bajo un cierto
rango de porcentajes de gases que se encuentran en el interior de cada minera. bueno,
como grupo elegimos el ventilador axial Design 37 y por el lado radial el Centrífugo
VTI, tienen distintas especificaciones, en lo cual durante el proceso del informe
especificamos a fondo cada uno de ellos, Igualmente se identifican claramente la
diferencia los tipos de ventiladores, tanto como axiales y radiales, sus ventajas y
desventajas, por lo tanto a menudo y por razones simples, se elige un régimen único
de ventilación; es preciso, en este caso, adoptar el gasto mayor, pero puede ser
ventajoso, sobre todo, si se trata de avances largos y si la energía consumida por la
ventilación es importante, además para tener una buena ventilación asegura buenas
condiciones de trabajo para que los encuentren realizando sus labores dentro de las
instalaciones mineras subterráneas. La ventilación no se debe menospreciar ya que es
una parte importante en la seguridad de los trabajadores, aunque para la instalación
de estos signifique altos costos este se debe realizar de todas maneras, ya que si este
no se hace el nivel de polución dentro de la mina aumentará significativamente y así
aumentado el nivel de riesgo de enfermedades para los trabajadores.

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6 Bibliografía web
https://www.sernageomin.cl/wp-
content/uploads/2018/12/200812GuiaVentilacionMinas.pdf

http://www.ziebtec.cl/procesos-mineros-industriales-ventiladores_centrifugos_vti.php

https://repositorio.usm.cl/bitstream/handle/11673/40758/3560901063635.pdf?sequence
=1

http://www.chiblo.com/Products/AxialBladedFans.aspx

https://www.solerpalau.com/es-es/blog/ventiladores-axiales-que-son/

http://sitiohistorico.sernageomin.cl/pdf/presentaciones-geo/Ventilacion-en-minas-
subterraneas(ErickVargasSernageomin).pdf

https://www.minenergia.gov.co/documents/10192/23980938/010318_guia_seg_ventilaci
on_minas_subterraneas.pdf/52d1871d-37c0-45fe-9951-1b2adff92289

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