introduÇÃo À ventilaÇÃo industrial 10º período de...
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INTRODUÇÃO À VENTILAÇÃOINDUSTRIAL
10º Período de Engenharia Mecânica
Fernando Coradi
Engenheiro MecânicoEngenheiro em Segurança do TrabalhoMestrando em Engenharia de Energia
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Referências Bibliográficas
• CREDER, H. Instalações de ar Condiconado, 5ªed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A
• MACINTYRE, A. J. Ventilação Industrial e Controle da Poluição. 2ª ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A. , 1990
• SILVA, R. B. Ar Condicionado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, vol. 1 , 1969
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• Ventilação Industrial – Movimentação intencional do ar no ambiente de trabalho.
• Ventilação Industrial – Processo de renovar o ar de um recinto (ABNT).
• Ventilação Industrial - Processo de se retirar ou fornecer ar por meios naturais ou mecânicos a um ambiente.
• ACGIH – American Conference of Industrial Hygienists
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• Objetivo Geral da Ventilação Controlar a qualidade do ar de um recinto fechado.
• Objetivo Específico da Ventilação Industrial Controlar a vazão, a velocidade, a pureza, a pressão e a distribuição do ar no recinto.Dentro de certos limites, a ventilação também pode controlar a temperatura e a umidade do ar em um recinto fechado.
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• A ventilação Industrial é tida como a mais importante medida de controle de agentes tóxicos em um ambiente de trabalho por não interferir no processo produtivo e ser eficiente na captura de poluentes.
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A ventilação se divide em:
• Ventilação Natural
• Ventilação Geral
• Ventilação Local Exaustora
• Ventilação Geral Diluidora
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Ventilação Natural
É o deslocamento intencional ou controlado do ar através de aberturas como portas, janelas e dispositivos específicos de ventilação.
A vazão de ar que entra ou sai de um edifício depende da diferença de pressão entre o interior e o exterior e da resistência ao fluxo de ar oferecido pelas aberturas e frestas do edifício.
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Ventilação Natural
Obtêm – se uma vazão maior por área total de abertura quando :Área de abertura de entrada = Área de abertura de saída
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Ventilação Natural
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Ventilação NaturalEm um projeto onde se busque uma boa ventilação natural deve-se considerar:
• Velocidade média do vento
• Direção predominante do vento
• Localização das aberturas de entrada voltadas para o vento
• Localização das aberturas de saída na parede oposta ao vento
• Interferências locais como edifícios, colunas etc.
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Ventilação NaturalCaracterísticas:• Não há utilização de força mecânica, somente natural
• Não é aconselhável sua aplicação para controle de calor, diluição de agentes e conforto térmico.
• Importante verificar sua aplicação no projeto da edificação, depois fica difícil.
• Vantagem: Consumo zero de energia
• Desvantagem: Fluxo descontínuo de ar
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Ventilação Geral
Trata-se do deslocamento de um grande volume de ar.
Pode ser utilizada no controle de calor ou na diluição de agentes químicos.
Vazão de ar em um ambiente: É a taxa de ventilação que um sistema de ventilação geral insufla e/ou retira de um ambiente.Unidade usual: m3/h ou pé3/min.
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Armazém - Deposito 8 - 12
Cantinas 4 - 6
Casas de caldeiras 20 - 30
Cozinhas 10 - 20
Fábricas 10 - 20
Fundições 20 - 30
Garagens 6 - 12
Igrejas 4 - 8
Lanchonetes 10 - 12
Lavanderias 20 - 30
Salas de fornos 30 - 60
Restaurantes 10 - 20
Fonte:-G. Woods practical guide to fan engineering (23).- Engenharia de ventilação industrial – Convênio CETESB/ASCETESB – Pg. 154 –A.L.S Mesquira / F.A. Guimarães / N. Nefussi
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Ventilação Geral
Nº de Renovações de ar/hora Padrão - 10
Nº de Renovações de ar/hora (Ren/h) = Q (m3/h)V (m3)
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Ventilação Geral
Você é o engenheiro responsável pelo sistema de ventilação de sua empresa. Calcule a vazão (Q) em m3/h necessária para ventilar um banheiro que está sendo construído com as seguintes dimensões 1000x1000x300 cm.
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Ventilação Geral
Nº Ren/h = Q (m3/h) Q = V x Nº Ren/hV (m3)
Nº de Renovações Recomendado – 10 Ren/h
V = 10x10x3 = 300 m3
Q = V x Nº = 300 m 3 x 10 h = 3.000 m3/h
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Ventilação GeralCaracterísticas:• Utilização de força mecânica
• Aconselhável sua aplicação para controle de calor, diluição de agentes e conforto térmico.
• Pode ser instalada com facilidade depois da construção da edificação.
• Vantagem: Fluxo contínuo de ar
• Desvantagem: Consumo de energia
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Ventilação Local Exaustora
Consiste na remoção de um determinado agente agressivo do ambiente de trabalho.
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Ventilação Local Exaustora
Sistemas tipo filtro manga – Remoção de particulados.
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Ventilação Local Exaustora
Sistemas tipo lavador de gases – névoas e fumos.
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Ventilação Local Exaustora
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Ventilação Local Exaustora
Trabalho difícil sem exaustão
Trabalho com exaustão
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Ventilação Local Exaustora
Trabalho em ambiente confinado
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Ventilação Local Exaustora
Trabalho em ambiente restrito
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Ventilação Local Exaustora
O sistema de ventilação exaustora é composto pelos seguintes elementos:
• Captores
• Ventiladores
• Coletores
• Rede de Dutos
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CAPTORES
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Ventilação Local Exaustora
• CaptoresÉ uma peça ou dispositivo projetado para enclausurar os contaminantes, conduzindo os mesmos até a rede de dutos. O movimento dos captores pode ser natural ou forçado.
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• Captores
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• Captores
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• Vazão de Captura
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• Captores
= 0,6 m
Cromo Hexavalente
1500 mm 100 cm
V = 10 m/s
Calcule a vazão de captura para o sistema de exaustão abaixo, durante o tempo de uma hora:
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• Captores
• Q = 1,4 x P x v x H
• P = (1,5 x 2) + (1 x 2) = 5 m
• Q = 1,4 x 5 m x 10 m/s x 0, 6 m = 42 m3/s
• Q = 42 m3/s = 2.520 m3/minuto = 151.200 m3/h
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• Velocidade de Captura
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• Captores
• Consultando a tabela 15.1 para baixa velocidade do ar temos = 0,5 a 1,0 m/s
• Iremos adotar v = 0,5 m/s
• Q = 1,4 x P x H x v
• P = (1,5 x 2) + (1 x 2) = 5 m
• Q = 1,4 x 5 x 0,7 x 0,5 = 2,45 m3/s = 8.820 m3/h
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L1 = 1,5 m
H = 0,7 m
• Captores
• Consultando a tabela 15.1 para alta velocidade do ar temos = 1,0 a 2,5 m/s
• Iremos adotar v = 2,0 m/s
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• Q = 1,4 x P x H x v
• Neste caso ao invés de P usaremos área (A) por se tratar de um sistema enclausurado
• A = H x L1 = 0,7 x 1,5 = 1,05 m2
• Q = 1,4 x 1,05 m2 x 2 m/s = 2,94 m3/s = 10.584 m3/h
Nota: Como já usamos a altura (H) para cálculo da área , não há usamos novamente na fórmula da vazão (Q).
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• Captores
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• Captores
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Ventilação Local Exaustora
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VENTILADORES
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Ventilação Local Exaustora
• VentiladoresSão máquinas de fluxo em que o meio operante normalmente é o ar.
Os ventiladores podem ser:
• Centrífugos • Axiais
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48
Ventilação Local Exaustora
• Centrífugos – O ar entra no centro do rotor em movimento, e acelerado pelas palhetas, éimpulsionado da periferia do rotor para fora da abertura de descarga. Pode ser usado para pressões estáticas mais altas.
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Ventilação Local Exaustora• Ventiladores Centrífugos
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Ventilação Local Exaustora• Ventilador Centrífugo com Pás para Frente
• Ventilador Centrífugo com Pás para Trás
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Ventilação Local Exaustora
• Ventilador Centrífugo com Pás Radiais
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Ventilação Local Exaustora
• Axiais – Tem uma hélice montado em uma armação de controle de fluxo. O ventilador éprojetar para movimentar o ar de um espaço fechado a outro com baixa pressão estática.
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Ventilação Local Exaustora
• Ventiladores Axiais
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Ventilação Local Exaustora• Ventilador Axial Comum
• Ventilador Axial Propulsor
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Ventilação Local Exaustora
• Ventilador Tubo Axial
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Ventilação Local Exaustora
• Acidente em Santa Rosa (RS)
Ventilador axial para aspiração do pó ligado a uma bateria de silos, com a finalidade de renovar o ar e remover o pó dos grãos em suspensão.
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Ventilação Local Exaustora
• Acidente em Santa Rosa (RS)
Silo Graneleiro
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COLETORES
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Ventilação Local Exaustora
• ColetoresSão equipamentos que propiciam meios de limpeza do ar, objetivando:
• Adequação ás leis ambientais
• Prevenir a reentrada dos contaminantes na fábrica (VA de fluxo).
• Proteger os ventiladores dos efeitos dos contaminantes.
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Ventilação Local Exaustora
• Coletores
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Ventilação Local Exaustora
• Coletores
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Ventilação Local Exaustora
• Coletores
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DUTOS
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Ventilação Local Exaustora
• Rede de DutosOs dutos correm todo o lay out da planta, interligando seus respectivos captores ao coletor, ventilador exaustor e chaminé de descarga.
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Ventilação Local Exaustora – Sistema Completo
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Ventilação Local Exaustora – Sistema Completo
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Ventilação Local ExaustoraCaracterísticas:• Utilização de força mecânica
• Remoção de todo agente agressivo do ambiente de trabalho levando o mesmo para a área externa.
• Fácil monitoramento ambiental (interno e externo)
• Pode ser instalada com facilidade depois da construção da edificação.
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Ventilação Geral Diluidora
Ventila o ambiente como um todo, e apenas dilui o agente agressivo, deixando o mesmo dentro do ambiente de trabalho.
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Ventilação Geral DiluidoraCaracterísticas:• Utilização de pouca força mecânica
• Não remove o agente agressivo do ambiente de trabalho, somente o dilui.
• Difícil monitoramento ambiental (interno). Externo não há.
• Pode ser instalada com facilidade depois da construção da edificação.
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Fonte:-ACGIH American Conference of
Governmental Industrial Hygienists
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Avaliação Qualitativa e Quantitativa de Sistemas de Ventilação
• Avaliação Qualitativa
Inspeção visual
Verificar se foi bem projetado, construído, instalado, operado e mantido em funcionamento.
Não se utiliza equipamentos.
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Avaliação Qualitativa e Quantitativa de Sistemas de Ventilação
• Avaliação Quantitativa
Realizada com o auxílio de equipamentos de medição
Anemômetro - medição da velocidade do ar
Manômetro – medição da pressão do equipamento
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Avaliação Qualitativa e Quantitativa de Sistemas de Ventilação
• Anemômetro
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Avaliação Qualitativa e Quantitativa de Sistemas de Ventilação
• Manômetro