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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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