Climatização - proframonsilva · 2014. 6. 7. · esmeris, etc... –Classe III –materiais abrasivos em grande concentração: britadores de rocha, jatos de areia, granalha, etc

Climatização

Prof. Ramón Eduardo Pereira SilvaEngenharia de EnergiaUniversidade Federal da Grande DouradosDourados – MS 2014

Ventilação Local ExaustoraClimatização- 2014

Prof. Ramón Eduardo Pereira SilvaEngenharia de EnergiaUniversidade Federal da Grande DouradosDourados – MS 2014

VLE – Canalizações

› As canalizações dos sistemas de VLE devem sempre que possível

ter seção circular para evitar arestas ou zonas de velocidade

reduzida que que possibilitam a estagnação dos contaminantes.

CLIMATIZAÇÃO - PROF. RAMÓN SILVA - 2014 3


› O material dos dutos normalmente é a chapa de aço carbono

soldada ou chapa de aço galvanizada rebitada.

› As chapas de aço galvanizada são utilizadas para trabalhos com

temperaturas inferiores a 200°C



› Os tipos de serviço são classificados de acordo com o material

contaminante a ser transportado.

– Classe I – materiais não abrasivos como: pintura, serragem, etc...

– Classe II – materiais abrasivos em pequenas quantidades como: politrizes,

esmeris, etc...

– Classe III – materiais abrasivos em grande concentração: britadores de rocha,

jatos de areia, granalha, etc...



› As bitolas da chapa dos dutos são selecionadas pelas classes

conforme a Tabela.



› Curvas, ângulos, reuniões e captores devem ser produzidos com chapa de bitola dois pontos mais espessa que a do duto correspondente.

› As curvas devem ser executadas em gomos:

– no mínimo cinco para aquelas com diâmetro igual ou inferior a 15 em,

– e sete para os diâmetros superiores a 15 em.



› O raio médio das curvas, deve ter no mínimo dois diâmetros,cujocomprimento equivalente é no máximo 7,5D.



› As reuniões devem ser projetadas com ângulos de, no máximo, 45°, em peças com forma troncônica.



› No caso de transporte de partículas, é preciso prever aberturas para inspeção e limpeza, preferencialmente nas curvas e a cada 3m de duto reto.

› Os dutos devem ser apoiados a cada 20-30 diâmetros e

› Afastados das paredes e dos forros por no mínimo 20 cm para sua manutenção.

› Evitar os registros tipo borboleta.


VLE – Velocidade nas Canalizações

› A velocidade do ar nas canalizações de ventilação local exaustora

deve ser suficiente para manter as partículas do contaminante em

suspensão (velocidade de flutuação, vf) e, ao mesmo tempo, para

transportá-Ias (velocidade do material vm)'



› A velocidade de flutuação depende do peso específico do material (γm) e de sua granulometria (dm).

› Assim, o equilíbrio entre o peso do material e a resistência oposta ao deslocamento do ar pela partícula nos permite escrever:


𝑆. 𝑑𝑚. 𝛾𝑚 = 𝐾𝑑 . 𝑆.𝑣𝑓2

2. 𝑔. 𝛾𝑎𝑟


𝑣𝑓 =2. 𝑔. 𝑑𝑚. 𝛾𝑚𝛾𝑎𝑟 . 𝐾𝑑

≅ 4.𝑑𝑚. 𝛾𝑚𝐾𝑑

= 0,004𝑑𝜇. 𝛾𝑚𝐾𝑑


𝑆. 𝑑𝑚. 𝛾𝑚 = 𝐾𝑑 . 𝑆.𝑣𝑓2

2. 𝑔. 𝛾𝑎𝑟

dm – diâmetro médio das partículas [m]dμ – diâmetro médio das partículas [μm]γm - peso específico do material [kgf/m³]Kd – coeficiente de empuxo - arrasto


› Para um escoamento turbulento em torno de uma esfera com número de Reynolds compreendido entre 103 e 104, Kd= 0,44.

› Na realidade, Kd será tanto menor, quanto maior for o valor de Re



› A velocidade do material por sua vez, depende do peso específico real deste, e será da ordem de 10 a 25 m/s.

› Na prática, é preferível selecionar diretamente velocidade globais, que garantem simultaneamente a flutuação e o transporte adequado das partículas como as recomendadas pela ASHRAE.


VLE – Cálculo naas Canalizações

› . Nos sistemas de exaustão, a perda de carga nos captores é dada pela Eq


𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟 = 𝜆.𝑣2

2𝛾 𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟 = 𝑝0 − 𝑝 +

𝑣2

2𝑔𝛾


› Portanto a pressão nos dutos que cria a depressão necessária para vencer a perda de carga dos captores é a pressão total.


p = γ.𝑣2

2. 𝑔


› A orientação de cálculo dos sistemas de ventilação local exaustora consiste em tornar todas as velocidades dos dutos iguais àquelas indicadas na Tab. 4.9.



› de acordo com a Fig. 4.8, pode-se escrever para cada captor:

› Para v1 = v2


𝑝0 = 𝑝1 +𝑣12

2𝑔𝛾 + 𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,1 𝑝0 = 𝑝2 +

𝑣22

2𝑔𝛾 + 𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,2

𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,1 − 𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,2 = 𝑝1 − 𝑝2


› devemos necessariamente fazer:

› Isto é, o desejado equilíbrio de pressão entre as diversas bocas só pode ser obtido compensando-se progressivamente (por meio de registros de gaveta) as perdas de carga nos dutos de exaustão dos diversos captores, as quais diminuem à proporção que eles se aproximam do ventilador.


𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,1 − 𝐽𝑐𝑎𝑝𝑡𝑜𝑟,2 = 𝑝1 − 𝑝2 + 𝐽𝑟𝑒𝑔𝑖𝑠𝑡𝑟𝑜,2 = 0


› Nessas condições, as perdas de carga de todos os dutos de aspiração,

› mesmo dimensionados para uma mesma velocidade e compensados por essa perda de carga adicional (registro), terão a mesma pressão total de aspiração nas suas bocas.

› Portanto captores iguais, instalados nos dutos de aspiração, terão a mesma vazão.



› O cálculo da perda de carga dos dutos pode ser realizado pelas Equações em N/m²

𝐽 = 0,01178. 𝑙12.𝑣21,9

𝐷1,22= 0,01844. 𝑙12.

𝑉1,9

𝐷5,02= 0,01006. 𝑙12.

𝑣21,9

𝑉0,61



› Naturalmente o comprimento (l) a considerar no cálculo das perdas de carga deve ser aquele dos condutos, adicionado dos comprimentos equivalentes dos acessórios da canalização

› São acessórios normais nas instalações de ventilação local exaustora as reuniões e curvas, cujas perdas de carga são dadas pela expressão geral:


p = 𝜆.𝑣2

2. 𝑔𝛾


› Os comprimentos equivalentes podem ser tomados como:


𝑙𝑎𝑐𝑒𝑠𝑠ó𝑟𝑖𝑜 =𝜆𝑎𝑐𝑒𝑠𝑠

𝜆𝑑𝑢𝑡𝑜. 𝐷 ≅

𝜆𝑎𝑐𝑒𝑠𝑠

0,02.D


› Os valores de λ das curvas adotadas nos sistemas de ventilação local exaustora:



› Já os valores de λ das uniões adotadas nas instalações de ventilação local exaustora, com um ângulo de deflexão de 45°, dependem da proporção dos fluxos de entrada e saída no acessório



› Como se pode ver na Tab. 4.11, com a preponderância da vazão do ramal direto V', fluxo do ramal em derivação é arrastado, funcionando o dispositivo como um venturi.

› O mesmo acontecendo com a preponderância da vazão do ramal em derivação V", embora numa proporção menor.


REFERÊNCIAS

› Clezar, C.A., Nogueira, A.C.R.. Ventilação industrial. 2ª ed. Editora da UFSC, 2009

› Macintyre, A.J.. Ventilação industrial e controle de poluição. 2ª ed. LTC editora, 2013

› Costa, E.C.. Ventilação, Ed Edgard Blucher, 2005

› Centro de Formação Profissional para as Energias Renováveis. http://www.nla.pt/cfp/eficiencia.html#.U2mA7_ldWSp)

› http://www.colegiodearquitetos.com.br/

http://www.nla.pt/cfp/eficiencia.html#.U2mA7_ldWSphttp://www.colegiodearquitetos.com.br/

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