15. Ventsim.ppt

PROGRAMA DE COMPUTO VENTSIM

PROGRAMA DE COMPUTO VENTSIM Actualmente, en la minería nacional se ha extendido el uso del Programa de cómputo Ventsim. La versión Premium permite evaluar 100000 ramales con 1000 ventiladores, con opciones de manejo de datos en el Sistema Inglés y SI, en 3D, interactivo con autoCAD y compatible con Microsoft Windows XP, VISTA, WINDOWS 7, WINDOWS 8 y Programas de cómputo de Planeamiento minero. Ventsim provee herramientas coherentemente integrados para analizar flujos de ventilación, calor, contaminantes y aspectos financieros de ventilación de minas. Se posiciona como un nuevo estándar en diseño e implementación de software de ventilación. Ventsim está escrito para hacer el proceso de análisis del modelo de ventilación tan fácil como es posible; ayuda efectuar diseños y simulación asequibles para cualquier ingeniero de minas o personal de ventilación sin experiencia sustancial en ventilación.

Ventsim Classic fue lanzado en 1993 para simular corrientes de aire y presiones en minería. Fue paulatinamente perfeccionado hasta la versión 3.9 y fue detenido en 2007, después del cual fue desarrollado Ventsim Visual. El nuevo software de ventilación Ventsim VisualTM fue relanzado en 2009 y ofrece gráficamente una rica y dinámica ventilación medioambiental con muchas más características que el Ventsim Classic original.

Ventsim VisualTM está disponible en tres versiones: Standard, Advanced y Premium. Ventsim VisualTM Standard

provee al usuario de herramientas para: · Simular y proveer un récord de flujos y presiones en una mina existente. · Actuar o realizar 'what if' simulaciones para planificar desarrollos nuevos. · Coadyuvar en el planeamiento de corto y largo plazo de requerimientos de ventilación. · Asistir en la selección de tipos de ventiladores de circuito para ventilación de minas. · Asistir en el análisis financiero de opciones de ventilación. · Simular rutas y concentraciones de humo, polvo, o gas para planificar o en situaciones de emergencia.

Ventsim VisualTM Advanced

Provee herramientas adicionales para: · Emprender análisis termodinámico total de calor, humedad y refrigeración en minas subterráneas. · Tomar en cuenta la compresibilidad del aire para minas profundas. · Analizar múltiples conductos de aire diferentes las opciones de tamaño, financieramente y capacidad de ventilación. · Mostrar el tiempo dinámico basado en el análisis de contaminante, gas, humo de diesel o calor propagándose a través de una mina de actividades diferentes. · Proveer una herramienta para chequear recirculación en minas. · Simular concentraciones de material particulado diesel a través de una mina.

Ventsim VisualTM Premium Provee herramientas adicionales para : · Dinámica y simultáneamente simular parámetros múltiples (contaminante, gas, humo de diesel, calor y flujo de aire) de ventilación, incluyendo la simulación de calor de fuego y humos. Los modelos pueden estar programados para automodificarse durante la simulación. Esta herramienta es llamada VentFIRE. · Conectar y cargar datos externos (de sensores de mina por ejemplo) para exhibir datos de tiempo real dentro de un modelo Ventsim. Esta herramienta es llamada LiveView. · Un programa separado del software para registrar y almacenar datos medidos de ventilación de áreas de interior mina. Ventsim Visual puede conectar esta información y puede mostrarlo en un modelo del 3D. Esta herramienta es llamada Ventlog.

CONCEPTOS Conducto, sección de un túnel subterráneo definido por dos extremos Inicio/Término, punto de inicio o término de un conducto Ramal, un conducto; túnel o chimenea que transporta un flujo de aire. Nodo, punto que define el término o empalme de los conductos. Malla, ramales que forman un circuito cerrado. Red, Serie de conductos interconectados.

•1

10•

12

1

•

2

6

2

Nudo Nodo

3•

7

•

8

RAMAL:

3

10

9

•

4

•1 1

•

7 4

Ramal NODO:

8

Malla “DESDE NUDO 1 HACIA NUDO 2”

5

•

9

•

11 5

• 6

VENTANA DE TRABAJO

1 Menú Principal. Consiste de opciones para cargar, guardar, visualizar y manipular el modelo, así como opciones para cambiar la configuración y simulación de los modelos de ventilación. 2 Barra de Herramientas de Acción. Contiene muchas de las herramientas de construcción necesarias para crear modelos de ventilación. Además contiene una variedad de botones para los diferentes tipos de simulación de ventilación, como también, opciones para guardar o cargar un nuevo modelo, cambiar etapas y modificar las velocidades de animación por flechas. Esta barra de herramientas se puede esconder, pero no se puede mover. 3 Barra de Herramienta de Datos. Permite cambiar el texto o los colores de los ductos de ventilación. Muestra o esconde el control de leyenda de color. Esta barra de herramientas se puede esconder o mover a la parte superior o inferior de la pantalla. 4 Barra de Herramientas Ver. Contiene opciones para mostrar o esconder varios elementos gráficos como flechas, textos, nodos y gráficos de referencia (DXF). Esta barra de herramientas se puede esconder o mover a la parte izquierda o derecha de la pantalla.

5 Administrador de Pantalla Contiene controles para modificar el color o transparencia de los ductos en pantalla. Además también puede modificar la pantalla para mostrar diferentes capas, niveles (elevaciones) o tipos de aire en la pantalla. 6 Control de Posición de Datos: Selecciona la posición a lo largo de un conducto desde la cual se mostrarán los datos como texto en pantalla o en forma de colores. Las condiciones del aire cambian a lo largo del conducto (particularmente en segmentos muy largos o profundos), por lo que esta opción permite saber la posición a lo largo de un segmento desde la cual se tomarán los datos. El primer y último botón muestra las condiciones del aire que entra y sale del segmento en cuestión. El botón del medio muestra un promedio de los datos en el conducto seleccionado. Los botones del medio a la izquierda y del medio a la derecha muestran el estado del caudal que entra y sale desde cualquier ícono (por ejemplo, un ventilador) al interior del conducto. Si no existiera un ícono, entonces se muestran las condiciones a la mitad del segmento. 7 La Posición del Cursor del Ratón coordina en el ambiente 3D de la pantalla.

8 Estado de la Simulación. Verde = simulación exitosa, Amarillo = simulación exitosa con observaciones, Rojo = simulación fallida. 9 Ventana de Vista Principal en 3D. En Ventsim, se pueden abrir hasta siete (7) ventanas separadas. Las primeras cuatro (4)

Cada aspecto gráfico del programa tiene una función necesaria para ayudar a hacer modelos de ventilación más fácil para entender y reducir el error. Los gráficos de 3D representan el tamaño verdadero, forma y posición de conductos de aire subterráneas. Ventsim Visual usa por defecto una vista de perspectiva en 3D El cambio más grande en Ventsim Visual es el manejo visual de tipos de datos, todos los cuales pueden ser exhibidos como texto en la pantalla, en una hoja de cálculo o como un rango de color. La coloración representa muchos tipos diferentes de datos.

Las flechas animadas muestran la velocidad y la dirección de corrientes de aire. Cambiando de dirección o reduciendo la necesidad, el modelo de ventilación puede ser analizada y validada mucho más rápidamente que de la manera tradicional. Ventsim Visual permite el uso de referencias externos de gráficos 3D en el programa, como wireframes, áreas de superficie, orebodies, desarrollo actual y la infraestructura de mina. Proveen una útil ayuda visual de la construcción a desarrollarse presentando modelos.

CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DE VENTILACIÓN Un modelo de ventilación debe tener un número de componentes cruciales para correr exitosamente. Algunas reglas simples para construir un modelo son: ● Todos los ramales de aire en un modelo deben estar conectadas en ambos extremos a otros ramales, a menos que estén conectadas a superficie o a conductos ciegos. ● Un modelo debe tener un dispositivo (s) para producir presión dentro del modelo e inducir flujo de aire. Métodos que producen presión usado en Ventsim Visual™ incluyen colocar ventiladores o un flujo de aire fijo o ejercer presión en un ramal de aire. ● En un modelo, cualquier flujo fijo en un ramal de aire no debe restringir otro flujo fijo a otro sitio, o debe estar excesivamente restringido por una muy alta resistencia.

TECLAS DE USO FRECUENTE

Z Modo Zoom D Modo Dibujar o añadir conductos E Modo Edición S Modo Selección M Modo mover C Modo copiar B Modo Bloqueo (para bloquear / desbloquear conductos) R Modo Inversión (para invertir conductos) P Activar el modo ortogonal/en perspectiva W Intercambiar entre Líneas Simples y Sólidos T Mostrar / Ocultar datos en texto L Mostrar / Ocultar datos limitados G Mostrar / Ocultar Cuadrícula N Mostrar / Ocultar Nodos A Mostrar / Ocultar Flechas I Mostrar iconos ocultos

CONOCIENDO EL PROGRAMA …

APLICACIÓN

•

APLICACIÓN VENTSIM

Q= 100000 cfm

6 SALIDA

ALTERNATIVA: «K FACTOR» UNIDADES SISTEMA INGLES

K= 160 L= 475 b= 8.5 h= 8.5

•

4

K= 210 L= 105 b= 4.6 h= 4.6

•

INGRESO

1

1

•

•

5 K= 105 L= 105 b= 6.9 6. h= 6.9

3 2

2 K= 220 L= 860 b= 10.4 h= 10.4

6

5

4

K= 105 L= 105 b= 6.9 h= 6.9

• 3

K= 160 L= 475 b= 10.4 h= 10.4

NUDO

•

RAMAL

1

1

EJERCICIOS

•

APLICACIÓN VENTSIM

Q= 100000 cfm

6 SALIDA

COMBINACION: K FACTOR y R

6

R= 0.05368 PU

R= 1.3313

•

4

R= 8.1887

•

INGRESO

1

1

5

4

•

5 K= 105 L= 105 b= 6.9 h= 6.9

3 2

2 K= 220 L= 860 b= 10.4 h= 10.4

•

• 3

K= 160 L= 475 b= 10.4 h= 10.4

NUDO

•

RAMAL

1

1

Una mina opera bajo las condiciones y esquema mostrados. Determinar Los caudales y caídas de presión en cada conducto de aire. PIQUE

CHIMENEA 16

1 SECCION I 2

14 12

SECCION II 9

13

‫כּ‬

10

3 6

5

8

REQUERIMIENTOS DE AIRE: SECCION I : 40000 cfm SECCION II : 50000 cfm SECCION III : 40000 cfm SECCION I V : 30000 cfm RAMAL 6 : 20000 cfm

SECCION IV

RESISTENCIAS: R1 = 0.15 x 10 -10 pulg.min2/pie6 R2 = 0.25 R3 = 0.80 R4 = 2.22

SECCION III

11

7

4

15

R5 = R6 = R7 = R8 =

32.20 12.50 5.55 9.20

R9 = 0.62 R10 = 3.12 R11 = 1.20 R12 = 11.20

R13 = 14.38 R14 = 21.88 R15 = 0.10 R16 = 0.31

La Sección I de la mina operativa está siendo cerrada y la nueva Sección V, recientemente descubierta, está siendo aperturada. Determinar las posibles alternativas para ventilar la sección nueva. Sólo 10000 cfm de aire serán requeridos en la sección vieja. La Sección V requerirá aproximadamente de 30000 cfm y las Resistencias pueden ser estimadas bajo circunstancias similares en otros conductos de aire. PIQUE

CHIMENEA 16

1 SECCION I 2

14 12

SECCION II 9

13 10

3 6

15

8

‫כּ‬

SECCION III

11

7

4 5

SECCION IV

SECCION V

(NUEVA SECCION)

COLOR Y MANEJO DE DATOS El cambio más grande en Ventsim Visual es el manejo visual de tipos de datos, todos los cuales pueden ser exhibidos como texto en la pantalla, en una hoja de cálculo o como un rango de color. Esto crea uno rico, pero potencialmente interfaz confuso. Para simplificar Ventsim Visual usa una forma de control display manager para una asistencia rápida analizando y cambiando datos de la pantalla y color. Este control puede ser utilizado vía view menú, o de la barra de herramientas. Es importante observar que los colores pueden ser exhibidos independientemente de los datos del texto que es mostrado en pantalla (por ejemplo las presiones pueden ser mostradas en un rango de color, mientras los datos de texto podrían mostrar flujos de aire). Los rangos de color pueden ser ajustados en display manager con las barras del dispositivo deslizante, o por introducir manualmente rangos nuevos

COORDENADAS Ventsim ha cambiado de decisión para un acercamiento más convencional de coordenadas Este/Norte/Elevación . Las direcciones relativas en pantalla de estas coordenadas pueden variarse en Settings menu. Ventsim Visual permite puntos decimales en coordenadas a ser usado permitiendo mayor precisión en la localización de conductos de aire.

EDICIÓN Y INFORMACIÓN Edit Box El Edit Box actúa como una herramienta de edición poderosa y de información para conductos de aire en un modelo. El Edit Box puede quedarse abierta permanentemente, y actualizará con información del conducto de aire o ramal sobre la que se dio un clic durante mirar, editando y sumar modos. También automáticamente actualizará después de la simulación, con los últimos resultados del ramal de aire.

Information Tab Para ver información del conducto de aire por ejemplo, deje el Edit Box seleccionada en Information Tab (Etiqueta de Información), y ramales de aire a todo lo largo de un modelo pueden ser rápidamente analizadas haciendo clic en el ramal de aire. Asimismo, Fan Tab (Etiqueta del ventilador) podría quedarse abierta, y las curvas operativas del ventilador pueden ser analizadas rápidamente en puntos diferentes en el modelo del mismo ramal. MODIFICANDO DATOS Para modificar datos en un ramal de aire, simplemente dé un clic sobre la celda que desea modificar y cambie los datos. El ramal de aire automáticamente actualizará cuando es presionada Aplicar u OK , o cuando otro ramal de aire es seleccionado. Múltiples ramales de aire pueden ser seleccionados para la edición simultánea o seleccionando ramales de aire mientras se está en Edit Mode , y luego dando un clic sobre cualquier ramal seleccionado. Cualquier dato dentro de Edit Box cambiada durante la edición de conductos de aire múltiples variarán para todos los ramales de aire seleccionados. Por ejemplo, si todos los ramales de aire seleccionados requieren una anchura de 6 m, entonces después de cambiar y aplicar el Width en Edit Box, el ancho (y sólo el ancho) de los ramales de aire seleccionados cambiaría. Todos los demás atributos (aun sean diferentes entre los ramales de aire seleccionados) permanecen inalterables. Los datos que serán cambiados se torna azul después de modificación. Para abandonar estos cambios, seleccione Cancel de Edit Box antes de moverse a otro ramal de aire.

GRÁFICOS DE REFERENCIAS Ventsim Visual permite el uso de referencias externos de gráficos 3D en el programa, como wireframes, áreas de superficie, orebodies, desarrollo actual y la infraestructura de mina. Mientras los gráficos de referencia no interactúen directamente con circuitos de ventilación, le proveen una útil ayuda visual de la construcción a desarrollarse y presentando modelos. El modelo de ramales de aire de ventilación de mina y los tamaños pueden directamente ser comparados con las actuales o las áreas de diseño de desarrollo, de la superficie pueden usarse para asegurar piques en la elevación correcta, mientras los orebodies y los Stope wireframes pueden usarse para asegurar circuitos de ventilación que no es desarrollado en el área equivocado, y tiene diseños adecuados de ventilación para controlar corrientes de aire.