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Manual Tcnico sobreAplicaciones Subterrneas
High-Pressure Ventilation Ducts
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La informacin contenida en documento est basada
en normatividades nacionales e internacionales as
como a experiencia de campo.
Difusin Textil Integral S.A. de C.V. se reserva el
derecho de hacer cambios y niega responsabilidad
por condiciones que puedan ocurrir.
Reclamos de responsabilidad no podrn ser
presentados en contra de Difusin Textil Integral S.A.
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Este documento no podr ser reproducido o editado
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Contenido
Presentacin. ....................................................................................................................................... 6
Introduccin. ....................................................................................................................................... 7
Descripcin del producto. ................................................................................................................... 7
Control de Calidad. .............................................................................................................................. 8
Qu se debe esperar de un ducto? ................................................................................................... 9
Materiales. ........................................................................................................................................ 10
Aeroflex 500 .................................................................................................................................. 10
Aeroflex 600 .................................................................................................................................. 11
Formas. .............................................................................................................................................. 12
Circular .......................................................................................................................................... 12
Oval ............................................................................................................................................... 12
Gemelo .......................................................................................................................................... 13
Piezas. ................................................................................................................................................ 13
Codo 45 ........................................................................................................................................ 13
Codo 90 ........................................................................................................................................ 14
Ducto T .......................................................................................................................................... 14
Ducto T Aerodinmico ................................................................................................................... 15
Ducto Y .......................................................................................................................................... 15
Ducto Pantaln .............................................................................................................................. 16
Transformaciones .......................................................................................................................... 16
Ducto reforzado con aros. ............................................................................................................. 17
Uniones. ............................................................................................................................................ 18
UVP-ZipperFast .............................................................................................................................. 18
UVP-MetalRing .............................................................................................................................. 18
Accesorios. ........................................................................................................................................ 19
Soldadura. ..................................................................................................................................... 19
Sujecin. ........................................................................................................................................ 20
Instalacin ......................................................................................................................................... 21
Ensamble al ventilador. ................................................................................................................. 21
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DTI-ZipperFast ............................................................................................................................... 21
DTI-MetalRing ............................................................................................................................... 22
Montaje. ........................................................................................................................................ 23
Reparacin. ....................................................................................................................................... 25
Por soldadura de Calor. ................................................................................................................. 25
Por adhesivo. ................................................................................................................................. 25
Por vendaje. .................................................................................................................................. 26
Diseo de Ventilacin Subterrnea ................................................................................................... 28
Asistencia en diseo de redes y sistemas de ventilacin. ............................................................. 28
Aplicacin de software especializado. .......................................................................................... 28
Levantamientos y Diagnsticos. .................................................................................................... 30
Cursos y capacitaciones. ............................................................................................................... 30
Anexo A. Pruebas de Laboratorio. .................................................................................................... 31
Anexo B. Nomograma. ...................................................................................................................... 38
Anexo C. Tabla de presiones. ............................................................................................................ 39
Anexo D. Grafica de Longitud Equivalente ........................................................................................ 40
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Presentacin.
DTI es una empresa especializada en el
manejo, conduccin y distribucin de airepor medio de ductos, cuenta con una
enorme experiencia y participacin en
proyectos de gran envergadura con la
capacidad, conocimiento y materiales para
colaborar con empresas de exigencia.
Actualmente DTI cuenta con 3 ramas de aplicacin:
HVAC: Heating,
Ventilatin3g and Air
Conditioning.
Elaboracin, y diseo de
ductos de conduccin,
difusin y extraccin de
aire en una gran variedad
de industrias.
CFD : Computational Fluid
Dynamics.
Simulacin, clculo,
experimentacin,
representacin y
comprobacin por medio
de sistemas computaciones
en dinmica de fluidos para
los diversos sistemas de
tratamiento de Aire.
UVP: Underground
Ventilation Proyect
Diseo, desarrollo y
manufactura de ductos
para aplicaciones
subterrneas (tneles,
lneas de metro entre
otras).
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Introduccin.UVP, nace de la aplicacin caractersticas
peculiares de la ventilacin subterrnea que da
cabida a una rama especializada, capaz de
satisfacer las demandas ms exigentes del sectorde la minera y tuneleo.
Por qu DTI?
Nos destaca el conocimiento y aplicacin sobre
mecnica de fluidos, el dominio de este tema es
justamente lo que ha propiciado la gran
diversificacin dentro de la materia dotando a
DTI y al departamento de UVP de la experiencia y
trayectoria adecuada para poder involucrarse enlas tareas ms delicadas y la capacidad de
proponer e innovar dentro del mbito de la
ventilacin subterrnea.
Descripcin del producto.
Los sistemas de ventilacin UVP consisten en
ducteria hecha a base del material DTI-Aeroflex,
este est constituido por una trama de fibras de
polister recubiertas en sus caras con pelculas
de PVC de diferentes densidades (500 gr/cm2,
600 gr/m2, 800gr/m2). Es la combinacin del
tramado y la densidad del recubrimiento lo que
da la resistencia mecnica al material de los
ductos. Mayor informacin y detalles en la
seccin de especificacin de materiales.
El PVC del material de los ductos de ventilacin
logra que sean totalmente hermticos,
impidiendo fugas de aire o agua, resistentes a los
rayos UV, reacciones qumicas y permite soldar
las uniones por un mtodo de soldado de alta
frecuencia garantizando una resistencia
incrementada a la presin, mayor vida de uso,
una seccin circular perfecta y eficiencia
mejorada en la conduccin de fluidos.
Todos los ductos salen de la planta con un
tratamiento ignifugo, de modo en que el material
se caracteriza como no combustible y auto
extinguible, adems de que se le pueden aplicar
tratamientos antiestticos, anti hongos y anti
bacterial.
Aunque realmente no existe ninguna limitante
para el mtodo de unin entre los ductos, se
destaca la unin de zipper por su versatilidad y
eficiencia. En sistemas de uniones comunes se
escapa por lo menos 200 cfm por unin, por lo
cabe resaltar que el sistema de zippers permite lautilizacin de un sistema de machihembrado, de
modo en que los ductos se conectan por el
interior, logrando as eliminar en su totalidad las
fugas en las uniones
FALDN
FLUJODELA
IRE
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Control de Calidad.Todos los materiales empleados en el desarrollo de los ductos cuentan con diversas certificaciones
otorgadas por laboratorios externos cumpliendo con las principales normas enfocadas al trabajo
subterrneo.
Los ductos son auto extinguible, es
decir, que en caso de tener contacto
directo con una llama es capaz de
apagarse en un mximo de 2
segundos. Cumple la norma NFPA y
DIN 53354.
El ducto es impermeable y elaborado
con materiales de alta tenacidad.
El ducto no tiene costuras en las
uniones longitudinales, este es
sellado mediante un mtodo de
fusin a alta frecuencia para
garantizar que la unin tenga las
mismas propiedades que el restos
del material de modo en que se
eliminan fugas.*
El ducto tiene soldado por el mismo
proceso de alta frecuencia los
aditamentos de suspencin.
La elongacin longitudinal y la
elasticidad circunferencial del ducto
permiten la absorcin de los choques
de arranque provocados por los
abanicos de ventilacin y las ondas
de choque de las explosiones.
Cumpliendo con las normas DIN
53354 (traccin) y DIN 53363 (fuerza
de desgarre).
Si se desea ducto conductor de
esttica, este cumple con la norma
DIN 75200.
El ducto es 100% Polister recubierto
en ambas caras de PVC con acabado
brillante.
Para ms informacin ver anexo de
pruebas de laboratorio.
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Qu se debe esperar de un ducto?
Un buen sistema de ductos de ventilacin siempre tiene:
Ficha tcnica del producto.
Tratamiento Ignifugo. Nomograma
Capacidades incrementadas de
resistir tensiones y desgarros.
Uniones sin fugas
Ausencia de elementos corrosivos y
occidantes.
Conocimiento de su coeficiente de
friccin
Conocimiento del decaimiento de
presin sobre la longitud.
Estndares sobre procedimientos de
colocacin y reparacin. Pruebas y certificaciones ajenas a al
proveedor mediante laboratorios
externos.
No presentar deformaciones
elsticas en su desarrollo.
Las uniones longitudinales no deben
de presentar costuras o sello termo
soldados, este se puede emplear
solo en reparaciones.
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Materiales.
Aeroflex 500
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Aeroflex 600
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Formas.
Circular
El ducto circular es la forma ms comn en la
ventilacin subterrnea, este ducto presentala seccin ptima para la conduccin de
fluidos ya que moviliza la mayor cantidad de
flujo con un coeficiente de rozamiento
mnimo.
La eficiencia del ducto circular se ve
estrechamente relacionada con el ahorro
econmico ya que permite movilizar el
mximo caudal con el mnimo de energa, se
aplica una regla comn de los ventiladores,con un 20% menos de RPM se reduce 50% el
consumo elctrico.
Oval
El ducto Oval es una opcin cuando se busca
ganar espacio dentro de algn tnel o
galera, bsicamente se modifica la seccin
para perder dimensiones sobre el eje verticalganadolas en el horizontal. Se puede colocar
tanto horizontal sobre la razante del tnel,
como vertical pegado a las paredes. A
continuacin se presenta una tabla de
equivalencias:
El ducto oval tiene el defecto de que utiliza
un mayor permetro para desplazar el mismo
caudal por lo que la reduccin de H es
proporcional al costo, tambin se altera elcoeficiente de friccin aumentando entre
10% y 20% invirtiendo mas energa para
movilizar el mismo caudal
x
12 pulg = 18 pulg x 9 pulg
18 pulg = 25 pulg x 12 pulg
20 pulg = 29 pulg x 14 pulg24 pulg = 34 pulg x 17 pulg
30 pulg = 39 pulg x 21 pulg
36 pulg = 51 pulg x 25 pulg
42 pulg = 59 pulg x 30 pulg
48 pulg = 67 pulg x 34 pulg
54 pulg = 76 pulg x 38 pulg
Diametro A H
H
ADiametro
=
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Gemelo
El ducto gemelo es una alternativa al ducto
oval, este ducto permite conservar la seccin
circular y reducir la altura del ducto, este
sistema consta de dos ductos independientes
y paralelos. Este sistema se usa
principalmente de manera horizontal en la
parte superior de tnel y tiene el beneficio
extra de sustituir fcilmente las secciones
daadas (ya que solo se remplaza un ducto).
Las proporciones obedecen a la siguiente
tabla:
Piezas.
Codo 45
Ventajas UVP. Forma aerodinmica, reduciendo
perdida de presin y siguiendo la
trayectoria natural del caudal.
Diseo contra fugas.
Diseo
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se rota en 180 para cambiar elsentido del codo.
Para determinar la perdida de presin
revisar el anexo D.
12 pulg = 8.5 pulg
18 pulg = 13 pulg
20 pulg = 14 pulg
24 pulg = 17 pulg
30 pulg = 21 pulg
36 pulg = 25 pulg
42 pulg = 30 pulg
48 pulg = 34 pulg
54 pulg = 38 pulg
Diametro 1 Diametro 2
45
0.75
1
1
1.1
8
0.7
5
Zipper
Diametro2
ADiametro1
= Diametro2
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Codo 90
Ventajas UVP.
Forma aerodinmica, reduciendo
perdida de presin y siguiendo latrayectoria natural del caudal.
Diseo contra fugas.
Diseo.
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se rota en 180 para cambiar el
sentido del codo.
Para determinar la perdida de presinrevisar el anexo D.
Ducto T
Ventajas UVP.
Costo reducido.
Diseo contra fugas.
Se puede conectar en cualquier
sentido.
Diseo.
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se rota en 180 para cambiar el
sentido del codo.
Se pueden poner reducciones de
dimetro en los extremos.
Para determinar la perdida de presinrevisar el anexo D.
90
0.75
1
2.36
0.7
5
1
90
2
2
1
1
Zipper
Zipper
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Ducto T Aerodinmico
Ventajas UVP.
Forma aerodinmica, reduciendo
perdida de presin y siguiendo latrayectoria natural del caudal.
Soldado preventivo a ruptura en
bifurcacin
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se pueden poner reducciones de
dimetro en los extremos.Para determinar la perdida de presin
revisar el anexo D.
Ducto Y
Ventajas UVP.
Costo reducido.
Diseo contra fugas.
Se puede conectar en cualquier
sentido.
Diseo.
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se rota en 180 para cambiar el
sentido del codo.
Se pueden poner reducciones de
dimetro en los extremos.
Para determinar la perdida de presin
revisar el anexo D.
90
4
1
3.2
5
1
60
1.7
1
0.7
5
0.75
2.9
7
Zipper
Zipper
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Ducto Pantaln
Ventajas UVP.
Forma aerodinmica, reduciendo
perdida de presin y siguiendo latrayectoria natural del caudal.
Soldado preventivo a ruptura en
bifurcacin
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier
otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin
entre aro metlico y zipper.
Se pueden poner reducciones de
dimetro en los extremos.Para determinar la perdida de presin
revisar el anexo D.
Transformaciones
Ventajas UVP.
Costo reducido.
Diseo contra fugas.
Se puede adaptar a cambios de dimetro y de forma.
Diseo.
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin entre aro metlico y
zipper.
Se rota en 180 para cambiar el sentido del codo.
Se pueden poner reducciones de dimetro en los
extremos.
Puede cambiar la forma de la seccin en los extremos.
Datos Tcnicos.
La reduccin desarrollo con ngulo de 3 paraconduccin mejorada del flujo.
Para determinar la perdida de presin revisar el anexo
D.
1
0.7
5
2
X X
Zipper
Zipper
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Ducto reforzado con aros.
Ventajas UVP.
Forma aerodinmica, reduciendo perdida de presin y
siguiendo la trayectoria natural del caudal. Soldado preventivo a ruptura en bifurcacin
Instalacin.
Se conecta igual que cualquier otro ducto.
Opciones.
Se puede variar el tipo de unin entre aro metlico y
zipper.
Se pueden poner reducciones de dimetro en los
extremos.
Datos Tcnicos.
5m de longitud mxima.
Aros de " sobre el desarrollo del ducto.
Los aros estn separados a 0.50 cm entre s.
Zipper
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Uniones.
UVP-ZipperFast
Esta unin es la ms recomendada para los
trabajos subterrneos, se utiliza un zipper decaractersticas especiales para el trabajo bajo
tierra y est diseado tanto para soportar
grandes esfuerzos axiales, como para no
almacenar particulares entre sus dientes. El
manejar zipper como mtodo de unin
ayuda a mantener un junta hermtica entre
ducto y ducto, un montaje y desmontaje tan
rpido como sencillo, asegura que no habrdeformaciones en las uniones que dificulten
la conexin ente ductos as como tampoco se
presentarn oxidaciones ni corrosiones,
adems de que es un sistema mucho mas
ligero.
UVP-MetalRing
Este sistema utiliza aros soldados por calor
en los extremos del ducto, bsicamente se
introduce un aro dentro de otro y se fija
usando UVP-Metalclips. Este es un sistema
bsico y para lograr su mayor potencial se
recomienda una cantidad de UVP-Metalclips
proporcional al dimetro del ducto, esta
relacin se plasma en la siguiente tabla:
Cantidad de
Clips
12 - 24 pulgadas 305 - 610 mm 3
25 - 36 pulgadas 635 - 914 mm 4
37 - 48 pulgadas 940 - 1219 mm 5
49 - 60 pulgadas 1245 - 1524 mm 6
Diametro de los ductos
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Accesorios.
Soldadura.En la soldadura con alta frecuencia (HF) los
materiales se unen utilizando la energa de
un campo electromagntico (27,12 MHz) y
aplicando presin sobre las superficies a
soldar. La energa la produce un generador y
la herramienta usada para aplicarla se
denomina electrodo. La energa elctrica
hace que las molculas del interior de los
materiales empiecen a moverse, lo cual
produce calor, que a su vez reblandece losmateriales a soldar, que entonces se unen
entre s.
No se aporta calor exterior, sino que ste se
genera dentro de los materiales. Despus de
enfriar la superficie soldada manteniendo la
presin sobre los materiales, estos quedanunidos, habindose formado una unin
soldada. La unin soldada puede ser como
mnimo tan resistente como el material que
la rodea, o incluso ms robusta.
Cuatro factores importantes que influyen
sobre el resultado final de la unin soldadason la presin ejercida sobre los materiales,
la potencia, el tiempo de soldadura, y el
tiempo de refrigeracin. Estos parmetros
pueden ajustarse de distinta forma, y
combinarse para conseguir un resultado
ptimo en un material determinado.
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Sujecin.
La sujecin se logra soldando piezas plsticas de PVC al cuerpo del ducto, esto con varios motivos.
Evitar oxidacin y corrosin.
Conservar el mismo coeficiente de
elasticidad y dilatacin para no
provocar rupturas odesprendimientos.
Lograr una seccin circular perfecta.
Poder reforzar el ducto soldando las
juntas empalmadas, logrando que
toda la superficie de contacto trabaje
y no como en otros casos donde las
uniones son tan fuertes como el hilo
de la costura o la adhesin
vulcanizada.
Se pueden colocar clips para colgar el
ducto a un cable gua.
Resistencia incrementada ante
esfuerzos mecnicos.
Libertad de separar los soportes a
cualquier longitud deseada.
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Instalacin
Ensamble al ventilador.
El utilizar un cincho de alta tensin soluciona el
problemas de embone entre la dovela metlica
y el ducto flexible, de modo en que se puede
asegurar que se invitarn filtraciones y se
mantendr el ducto fijo sin daarlo.
DTI-ZipperFast
La unin con zipper se logra en dos simples pasos, solo basta con colocar el ducto en sentido al
flujo del aire, unir los ductos colocando el faldn dentro del ducto y abrochar el zipper como
cualquier cremallera comn.
FALDN
FLUJODELA
IRE
1.
FLUJO
DELAIRE
2.
FALDN
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DTI-MetalRing
La unin base se logra traslapando los aros de los extremos de los ductos introduciendo uno
dentro de otro de modo en que estos impiden la separacin de los ductos. Para mantenerlos fijos
existen dos mtodos.
1. Uso de DTI-MetalClip, de acuerdo a la proporcin marcada en la seccin de uniones, estos
se colocan para mantener sujetos los aros.
2. Con un cinturn metlico, este sistema sirve para unir un ducto con aros y otro con la
manga suelta, solo se desliza la manga sin aro sobre la de aro y se presiona con el cinturn
metlico. Este sistema tambin es til para completar ductos rotos.
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Montaje.
La instalacin recomendada consta de colgar un cable tensado como soporte longitudinal al cual
se pueda ir colgando la lnea de ducto. Dependiendo del caso tambin se puede colgar de los
anclajes del cielo del tnel.
1. Se instalan ganchos en el cielo de lamina en los puntos A y F, en estos se
coloca el cable gua. Se recomienda
trabajar con 25m. de separacin entre
el punto A y F.
2. Se tensa el cable.
3. Se hacer perforaciones en los puntosdel B al E sobre los cuales se monta el
cable. Estos puntos deben de estar al
menos a 5 m. entre s; El ducto no se
debe de colocar atravesando el cable
por los elementos de sujecin, se
deben de colocar ganchos que
sostengan el ducto al cable.
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En cuanto a lalos ganchos que se mensioaban anteriormente se recomienda alguna de estas dos
soluciones:
Gancho de Seguridad, principalmente aplicado en
minas, util en situaciones donde el ducto sufre de
continuos golpes y movimientos.
Gancho S, util en ambientes donde la ducteria no
tiene contacto y movimentos bruscos, se usa
principalmente en el tuneleo.
El ducto debe de quedar colgado de este modo:
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Reparacin.
Por soldadura de Calor.Para este caso se provee un kit que incluye una pistola de calor, un rodillo y material de
reparacin.
1. Se conecta la pistola de calor a una
fuete de energa.
2. Se limpia el rea
3. Se coloca un parche en la zona
afectada.
4. Se aplica el aire emitido por la
pistola sobre la superficie del
material.
5. Cuando se aprecie que se comienza
a derretir aplanar con el rodillo.
Por adhesivo.
Este caso es un sistema similar al anterior.
1. Se limpia el rea
2. Se aplica el adhesivo la totalidad del
rea del parche
3. Se coloca el parche en el sitio
daado y se espera a que seque.
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Por vendaje.
Este caso utiliza una vendaje especial, que mantiene presionado el ducto y en particular en la zona
donde se presenta la avera, de modo en que la misma presin del ducto mantiene fijo el vendaje
y cerrada la fuga.
1. Se pasa el vendaje sobre el ducto daado
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2. Se cierra el zipper de unin.
3. La fuga queda controlada.
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Diseo de Ventilacin SubterrneaEl alcance de UVP va mas all de solo entregar material al almacn, dado nuestro conocimiento en
el tema podemos ofrecer:
Asistencia en diseo de redes y sistemas de ventilacin.Tenemos la preparacin adecuada para
poder asistir en las cuestiones de ventilacin
subterrnea, disponemos de un grupo de
especialistas en el rubro dispuestos a ayudar
y participar. Podemos ofrecer desde simples
accesorias, apoyo en seleccin de
ventiladores y de memorias de clculo hasta
la propuesta completa de circuitos complejos
de ventilacin secundaria.
Aplicacin de software especializado.
Contamos con los recursos y conocimiento para aplicar y sugerir soluciones. Dentro de nuestras
herramientas de trabajo ponemos a su disposicin la aplicacin de software enfocados a la
simulacin y planeacin de redes de ventilacin.
DuctSIM.
2
2
2
1
1
2
1
22Z
w
p
g
VZ
w
p
g
V
A
KPLVHf
2
'378.0287.0
1
vb
d
ppT
w
2
2
2
1098602.3222.5
Vw
x
wVHv
3
2
A
QLLKPHHH exfl
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VentSim.
ANSYS CFD
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Levantamientos y Diagnsticos.
Contamos con los instrumentos de medicin necesarios para conocer las situaciones que se
presentan en las minas.
Cursos y capacitaciones.Se pueden ofrecer diversos tipos de cursos y capacitaciones, dependiendo de la necesidad de la
mina y el tipo de trabajo que se realice yendo desde instalaciones bsicas del material hasta uso
de herramientas digitales. Se pueden aplicar estas capacitaciones en nuestras instalaciones, en el
sitio de la mina o de manera virtual.
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Anexo A. Pruebas de Laboratorio.
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Anlisis
Resistencia a la tension (ASTM-D3822-07Standard Test Method for Tensile Properties
of Single Textile Fibers)
Resistencia a la abrasion plana (ASTM-
D3885-07A Standard Test Method for
Abrasion Resistance of Textile Fabrics
(Flexing and Abrasion Method))
Permeabilidad del textil (ASTM-D737-04
(2008)E1 Standard Test Method for Air
Permeability of Textile Fabrics)
Resistencia a la flama (ASTM-D6413-08
Standard Test Method for Flame Resistance
of textiles)
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Anexo B. Nomograma.
Pa
kWm
/s HP
kW
HP
ft
/s
inch H O2
3 3
Flujo
de
Aire
Prdida de presin por 100 m de ducto
PotenciadelVentila
dorporcada100m
deducto
(75%
eficiencia)
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Anexo C. Tabla de presiones.
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Anexo D. Grafica de Longitud Equivalente
0
20
40
60
80
100
120
140
0 500 1000 1500 2000 2500
LongitudequivalenteenMetr
os
Diametro en mm.
Pieza"T" Economica
Pieza "T" Aerodinmica
Codo 90
Codo 45
Pieza "Y"
Reduccin
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