Ps-Graduao em Engenharia de Segurana do Trabalho. Professor:
Diogo Barradas Braz [email protected]
Ps-Graduao em Engenharia de Segurana do Trabalho.
Professor: Diogo Barradas [email protected]
VENTILAOLOCALEXAUSTORA Descarga de Ar Limpo
DescarteSeguroFluxograma de um SVLEReteno/SeparaoEmisso do
AgenteCaptao daMisturaTransporte daMistura(Ar +Agente)
ConfiguraoConceito2Ventilao Local Exaustora-Finalidades e
Aplicaes compatveis com a VGD,-Dedicada processos contnuos e
bateladas,-Destinada ao monitoramento de misturas(ar + agentes ),
odores ou fragncias e emisses de aerodispersides,-Possui aplicao
especfica em processos de transferncia de massa( Transporte
Pneumtico e Produo Limpa).A aplicao da VLE no inibe a VGD e sim ,
ambas se complementam,- O desenvolvimento do Projeto tem maior
complexidade devido a maior quantidade de equipamentos e
fluxogramas especficos em funo das variveis de Processo.
Ventilao Local ExaustoraEstudo do Captor- a porta de entrada da
mistura (ar+agente),-Tipos de Captores-Formato-Aspectos
Construtivos-Perda de Carga de Entrada-Velocidades:-Boca Premente
(transio entre o captor e o duto no caso de diferentes sees) = VT
(Velocidade de Transporte).-Plano da Face(Velocidade de
Face)-Velocidade de Captura-Velocidade Terminal-Ponto Nulo
Ventilao Local ExaustoraEstudo do Captor
-Vazo ou fluxo da mistura na captao,-Influncia das abas e
chicanas,-Influncia das saias ou fechamento lateral,-Dimenses
mximas e mnimas da seo de face,-Captores em ilhas, cantos ou
laterais,-Influncia de ventos ou distrbios laterais,-Caractersticas
das emisses-Recomendaes de instalao( Manuteno, limpeza e regulagem
de desempenho),-Materiais utilizados,-Outros
Ventilao Local Exaustora (VLE)Objetiva a proteo da sade do
trabalhador, captando os poluentes (gases, vapores e poeiras
txicas) na fonte (operaes, processos e equipamentos) antes de sua
disperso na zona de respirao e no ambiente. Em geral, processa
quantidades menores de ar que VGN e VGD.Benefcios obtidos:- maior
controle de riscos;- bem-estar, eficincia e segurana do trabalhador
retirando do ambiente uma parcela do calor liberado por fontes
quentes; - controle da poluio do ar da comunidade. Exemplos de
aplicaes de SVLE:
Cabines de pintura, jatos de areia, granalha;Aparelhos de solda,
forja;Foges;Tanques p/ tratamento qumico;Esmeris;Mquinas de
beneficiamento de madeira;Transporte de
p;Misturadores;Ensacadores;Britadores;Peneiras;Silos.
Condicionantes:
no. de fontes muito grande;
no se consegue aproximao adequada da fonte.
ESQUEMA DE UM SISTEMA DE VENTILAO LOCAL EXAUSTORA.
http://www.nederman.com.br Um sistema de ventilao local
exaustora deve ser projetada dentro das princpios de engenharia, ou
seja, de maneira a se obter maior eficincia com o menor custo
possvel. Por outro lado devemos lembrar sempre que, na maioria das
casos, o objetivo desse sistema a proteo da sade do homem; assim,
este fator deve ser considerado em primeiro lugar, e todos os
demais devem estar condicionados a ele. Muitas vezes, a instalao de
um sistema de ventilao local exaustara, embora bem dimensionada,
pode apresentar falhas que a tornem inoperante, pela no observncia
de regras bsicas na captao de poluentes na fonte. O enclausuramento
de operaes ou processos, a direo do fluxo de ar, entre outros
fatores, so condies bsicas para uma boa captao e exausto dos
poluentes Como exemplo, a Figura 6, a seguir, ilustra a maneira
correta de se proceder, comparada com as situaes que tornam a
exausto inoperante, nos casos especficos de descarregamento de
correias transportadoras e tanques de lavagem. A ACGIH possui
padres de exausto da maioria dos processos e operaes industriais,
com forma e dimenses normalizadas. PRINCPIOS DE EXAUSTO ACGIH-
PRINCIPIOS DE EXAUSTO
So pontos de captura de poluentes, que, dimensionados
convenientemente para uma fonte poluidora , iro enclausurar parte
da fonte e, com um mnimo de energia ,consegue-se a entrada destes
poluentes para o sistema de exausto. Esses captures devem induzir,
na zona de emisso de poluentes, correntes de ar em velocidades tais
que assegurem que os poluentes sejam carregados pelas mesmas para
dentro do captor. Em casos especiais, formas de captores devem ser
desenhadas. Usualmente as dimenses do processo ou operao determinam
as dimenses do captor e sua forma. Vrios tipos de captores so
utilizados nas mais diversas aplicaes industriais. CAPTORES
(COIFAS)
A seguir, mostra em detalhes um captor enclausurante para
trabalhos com esmeris.
Para este caso, a ACGIH estabelece condies bsicas, tais como
dimenses em relao ao disco e vazes de ar mnimas, sendo considerado
pssimo o enclausuramento quando a rea do disco exposta exceder a
25%. Evidentemente, estes valores so obtidos a partir de dados
experimentais e aps testes comparativos com inmeros materiais de
ensaio. NORMA PARA CAPTOR DE DISCO DE ESMERIL.
Uma linha de dutos dever ser instalada de acordo com o layout
geral da fbrica, interligando captores ( coifas) ao sistema de
coleta. Esta linha dever ser do menor comprimento possvel, a fim de
minimizar a perda de carga, consumindo dessa forma menos energia.
Isto significa que o sistema de coleta constitudo por um
exaustor-coletor dever ser instalado o mais prximo possvel dos
pontos de captao ( coifas ou captores). Para o dimensionamento de
dutos e captores, bem como das singularidades ao longo deles, o
projetista dever levar em considerao as vazes necessrias para cada
captor, velocidade de transporte recomendada para o trecho
principal dos dutos e as devidas perdas de carga, a fim de
determinar a potncia do motor e ventilador, bem como das seces dos
dutos. Para tanto, a American Conference of Governmental Industrial
Hygienists (ACGIH) e demais literaturas a respeito possuem toda a
informao necessria para o clculo das perdas de carga, expressas em
milmetros ou polegadas de coluna de gua. Por convenincia, podem ser
adotados: tubos: seco circular; cotovelos: 90 conexes : 30 raios de
curvatura: r = 2d (duas vezes o dimetro do duto).
SISTEMA DE DUTOS (DIMENSIONAMENTO) desaconselhvel o uso de tubos
de seco retangular para sistemas de exausto, por apresentarem
cantos vivo, que facilitam a deposio de poeira, e que exigem,
portanto, motor de maior potncia para manter a eficincia necessria;
Alan disso, haver um maior desgaste dos dutos, implicando em
frequentes manutenes. interessante a adoo de valores fixos (por
exemplo, raio de curvatura r = 2d), o que significa que todas as
curvaturas sero semelhantes, dando um aspecto arquitetnico a
instalao, mesmo com pequeno acrscimo de perda de carga. A seguir,
mostramos uma instalao dutos interligados a um coletor e um
exaustor.
SISTEMA DE DUTOS. Componentes bsicos de um sistema de
SVLECaptor: dispositivo de captura do ar contaminado, instalado na
origem da emisso. A qualidade do seu projeto determina o sucesso do
SVLE;Sistema de dutos: realizam o transporte dos gases capturados,
interliga os componentes; Ventilador: fornece energia necessria ao
movimento dos ar;Equipamento de Coleta e Separao: retm os poluentes
impedindo lanamento na atmosfera (coletores de partculas, filtros,
lavadores de gases e vapores, precipitadores eletrostticos), so
instalados antes ou depois do ventilador; Atenuador de Rudo e
Chamin. Fluxograma bsico
ACDBESistemas centrais e coletores unitrios Atende a mais de uma
fonte (flexibilidade); Recirculam o ar (ateno com a sua eficincia !
); No precisa projeto de engenharia. Escolha em catlogo.
Dimensionamento de um Sistema de Ventilao Local de Exausto
(SVLE)Captor: determinar forma, dimenses, posio relativa fonte,
vazo e energia p/ a captura.Sistema de dutos: arranjo fsico,
comprimento, dimenses da seo, singularidades e energia para o
fluxo.3) ECS: tipo, forma e dimenses, energia para o fluxo.4)
Ventilador: escolha da mquina mais adequada para fornecer a energia
total necessria ao processo.Atenuador de rudo.Chamin.Acessrios e
Singularidades Diagrama de variao das energias em uma instalao de
(VLE)
1) pD ; 2) pT = h; 3) pE = pT pD (podem ser medidas c/
instrumentos)Funcionamento da instalao (VLE) com lavador de gasesAr
com vapores sugado para a boca de entrada do captor (A);Em (A) atua
presso negativa (inferior atmosfrica = - 40 mmH2O) causada pela
depresso (-140 mmH2O) da entrada do ventilador (linha verde -
presso esttica);A patm que atua no ambiente fornece a energia para
o transporte do (ar + vapores) vencendo as perdas de carga ao longo
do duto, curvas e dentro do lavador at (E)-boca de entrada do
ventilador;Ao entrar no ventilador por (E) o ar recebe das suas ps
a energia cintica e potencial de presso para sair em (F);Esta
energia mecnica vai fazer o ar escoar no duto de recalque (F G) at
sada da chamin (G), onde volta a atuar a patm, ainda com uma
energia residual de sada devida velocidade do fluxo no trecho (F
G). Princpios do SVLE
Regras bsicas na captao de poluentes na fonte: -Enclausuramento
de operaes ou processos-A direo do fluxo de ar
Exemplos:- descarregamento de correias transportadoras;- tanques
de lavagem.
CAPTORES (COIFAS)
Locais de captura de poluentes dimensionados por fonte poluidora
que com um mnimo de energia promove a entrada destes poluentes para
o sistema de exausto.
Induzem na zona de emisso de poluentes, correntes de ar em
velocidades tais que assegurem que os poluentes sejam carregados
pelas mesmas para dentro do captor.
As dimenses do processo ou operao determinam as dimenses do
captor e sua forma. CAPTORES Forma e TiposCAPTOR ENCLAUSURANTE
(ideal)
CABINE (permite acesso ao processo industrial)
(Ref. 4, pg 191) (Ref. 4, pg 191) CAPTORES EXTERNOSCAPTOR
RECEPTOR(politrizes e esmeris)
(Ref. 4, pg 192) (Ref. 1, pg 202) (Ref. 4, pg 191) (Ref. 1, pg
202) Requisitos de Q dos captores obter a Qmin de exausto (aliviar
o ventilador) que permita uma eficiente captura dos poluentes
emitidos pela fonte;
Qmin tal que induza em todos os pontos de gerao de poluentes uma
velocidade de captura maior que a do ar ambiente, e dirigida para o
captor;
os valores de V de captura so determinados com base em
experincias anteriores, ou seja, valores recomendados. Velocidade
de captura o valor da velocidade do ar a uma distncia do captor que
induz as partculas contaminantes a deslocarem-se na sua direo.
Distribuio das velocidades de captura O ar se dirige para a boca
de aspirao vindo de todas as direes; A velocidade de captura
decresce com a distncia das partculas em relao boca do captor; As
flanges ou abas laterais evita a captura do ar que fica atrs da
boca.
Definio das velocidades de captura Elas so definidas com base em
experincias anteriores ou valores recomendados:Velocidades de
captura recomendadas
Vazo (Q) de ar necessria obteno da velocidade de capturaSejam: V
velocidade de captura em M (m/s) S rea do tubo (m2) x distncia do
ponto de captao boca (m) ( x 1,5D) Q vazo no tubo (m3/s)
Boca circular sem flange Q = (10x2 + S)VBoca circular com flange
Q = 0,75(10x2 + S)V3) Boca retangulares largas
Verificao experimental da velocidade de capturaA velocidade de
captura necessria para uma operao especfica pode ser obtida
experimentalmente usando um captor explorador.Com a pE e a curva de
calibrao pode-se obter a Qar induzida pelo captor. Aproximando o
captor explorador de gerao (G), pode-se medir a distncia x para a
qual ocorre a captura do contaminante. Com x pode-se verificar a
velocidade de captura recomendada para o tipo de captor.
CAPTOR ENCLAUSURANTECABINEQ = Aaberta x VRec onde VRec 1 m/s
Pretende-se impedir que os poluentes emitidos atinjam o ambiente
saindo pelas frestas. Deve-se manter dentro do captor, pc patm. O
ar ambiente vai entrar, no havendo escape de poluentes.rea aberta =
reas das frestasQ = Aaberta x VRec onde VRec 1 m/s (VRec - veloc.
recomendada)
Perda de carga num captor A perda de presso total de um captor
calculada pela expresso da perda de carga em acessrios
(localizada):p = K v2 / 2 (Pa) K - coeficiente de perda de carga do
captor; v2 / 2 - presso de velocidade no duto de ligao (Pa)
Em face da perda de carga ocorre uma reduo na vazo do captor
caracterizada pelo coeficiente de entrada (Ce) que representa a
razo entre a (Qreal / Qterica) ;Demonstra-se que : K = (1 Ce2) /
Ce2
Tabelas de coeficiente de entrada (Ke) para captores
Exemplo de clculo de perda de carga em captor:
Calcular a vazo e a perda de carga em um captor tipo abertura
circular flangeada com D = 25cm que se destina a exaurir fumos de
solda. A distncia de montagem 40cm.
Usando-se a tab. 6.2 p/ vc (veloc. de captura rec.) e a tab. 6.4
p/ K (coef. de entrada) c/ ar padro:D = 0,25m; x = 0,40m; ar = 1,2
kg/m; Vc = 0,75m/s; K = 0,49.
Captor de coifa clssica (central) Aplicaoprodutos no txicos
operador no se curvaUsos foges, mesas quentes, tanques com
fervuras, etc.Coifa Aberta Vazo aspirada pelo captorQ2 = 1,4 P D V
(cfm) P permetro do tanque (ps)V velocidade de captura (ps/min)D
abertura (altura de montagem) da coifa acima do tanque (ps)Coifa
baixa D< 90cm Q1=Q2. Coifa alta D>90cm vazo do ar induzido
deve ser considerada.Coifa com Vedao em 3 ladosUsadas quando h
corrente de ar lateraisV velocidade de captura (50 500 ps/min)W, L
dimenses da coifa (ps) Perda de carga na entrada - pc = 0,25 v2 /
2gVelocidade no duto: 1000 3000 (fpm)Q = W H V ou Q = L H V
(Por o captor prx. da fonte, pois Q varia c/ x2 !)Captor de
coifa com fenda lateral(gases ou vapores emitidos por
tanques)Captor cnico de bancada (bico de pato concordncia entre
sees)Captor porttil para bancada Layout de uma instalao de
exaustoCaptor de coifa central (ilha) (tanque com vapores
txicos)Captores de coifa com fenda lateral junto parede (tanques de
onde saem vapores txicos)Captor cilndrico sem flange (pequena cuba
c/ emisso de gases poluentes)Captor cnico de bancada (bico de pato)
(bancada de trabalho p/ limpeza de peas de fundio)
Coifa de exausto clssica aberta (banho de chumbo e
antimnio)LavadorMotorVentilador
Representao isomtrica da instalao de exaustoExemplo: Calcular a
vazo do captor de coifa central (ilha) e a perda de carga na
entrada.Dimenses do problemaa = 1,20 + 2 x 0,36 = 1,92 m = 6,30 ftb
= 2,40 + 2 x 0,36 = 3,12 m = 10,23 ftP = 2(1,20 + 2,40) = 7,2 m =
23,6 ftD = 0,90 m = 3 ftB) Velocidade de capturaAdotando-se v = 140
fpmC) Vazo na coifaQ2 = 1,4 P D V = 1,4 x 23,6 x 3x 140 = 13880 cfm
D) Perda de cargap = K v2 / 2 velocidade recomendada no duto;
2000fpm = 10,2m/s; K=1,04; =1.2kg/m3p = 64,9 kPa.E) Dimetro do
dutod = (4Q / V)1/2 = 2,97 ft = 0,90m (adotou-se v=2000 fpm)
JATOS PLANOS DE ARSe originam de sadas tipo frestas c/
importantes aplicaes em VI.Aplicaes: ventilao sopro-exausto e
cortinas de ar.
Processos quentes evitar deflexo do fluxo ascencionalNORMAS
REGULAMENTADORAS1) NBR 14679:2001: Sistemas de condicionamento de
ar e ventilao Execuo de servios de higienizao. Origem: Projeto
04:008.08-001:2000ABNT/CB-04 Comit Brasileiro de Mquinas e
Equipamentos MecnicosCE-04:008:08 Comisso de Estudo de Ventilao
IndustrialEsta Norma foi baseada na Recomendao Normativa ABRAVA I
Renabrava I: 1999. Vlida a partir de 30.05.2001Palavras-chave:
Servios de higienizao. Ventilao. Ar-condicionado 2) NBR 16401:2008:
Instalaes centrais de ar-condicionado para conforto Parmetros de
projeto. 3) NBR 13971:1997: Sistemas de refrigerao, condicionamento
de ar e ventilao Manuteno programada.
4) NBR 10080: Instalaes de ar condicionado para salas de
computadores. 5) NBR 10085: Medies de temperatura em
condicionamento de ar.6) Recomendao Normativa ABRAVA - Associao
Brasileira de Refrigerao, Ar condicionado, Ventilao e
Aquecimento.7) Recomendaes Tcnicas da Sociedade Brasileira de Meio
Ambiente Qualidade de Ar de Interiores BRASINDOOR.8) Resoluo-RE n
176, de 24 de outubro de 2000, da Agncia Nacional de Vigilncia
Sanitria Anvisa, do Ministrio da Sade. (estabelece critrios e
metodologias de anlise para avaliar a qualidade do ar interior em
ambientes climatizados artificialmente de uso pblico e coletivo e
relaciona as principais fontes poluentes qumicas e biolgicas).
9) Portaria n 3.523/GM, de 28 de agosto de 1998, da Agncia
Nacional de Vigilncia Sanitria Anvisa, do Ministrio da Sade.
(estabelece procedimentos de verificao visual do estado de limpeza
e manuteno da integridade e eficincia de todos os componentes dos
sistemas de climatizao para garantir a qualidade do ar e preveno de
riscos sade dos ocupantes de ambientes climatizados).10)Resoluo
09/2003 da ANVISA.11) NR-15/2010- Atividades e operaes insalubres.
Nvel de emisso no ambiente laboral limite de tolerncia (anexo 11)
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CETESB 1988.-Macintyre, A.J,Ventilao Industrial e Controle da
Poluio, LTC, 2 Ed.1990.-Clezar, C.A., et al, Ventilao
Industrial.Ed. UFSC, Florianpolis, 1999-Costa,Ennio Cruz da,
Ventilao, Ed. Ed.Blucher, So Paulo , 2005.-Industrial
Ventilation-ACGIH, A Manual of Recommended Practice, 22 Ed.,
Michigan, Lasing, 1995.- Material do Curso de Tecnologia de
Controle da Poluio do Ar para Material Particulado, Gases, Vapores,
Odores e Verificao de Sistemas da CETESB, Engenheira Lgia Siqueira,
2014.- Assuno JV de. Tecnologia de Controle da Poluio do Ar Para
material particulado, Gases, Vapores e Odores e Verificao de
Sistemas. 2014- Imagens:
Internet.-Publicaes.Normas,Portarias,Resolues,da FUNDACENTRO,
ABRAVA, SBCC , IBF, ABHO , AIHA, ANVISA , ABNT, ACGIH, ASHRAE,
etc
