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Ventiladores e Exaustores

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A APOIO PROJETOS não é um fabricante comum de ventiladores padronizados, somos uma empresa de engenharia que executa equipamentos para as mais diversas situações da ventilação industrial.

Movimentação de Ar

Ventilação consiste na introdução de gases no ambiente (pressurização) e Exaustão na retirada de gases de gases do ambiente (despressurização).

Se o equipamento trabalha insuflando é um ventilador, se trabalha exaurindo é um exaustor, e se recirculação é um recirculador.

Ventiladores e Exaustores

Ventiladores ou exaustores, axial e centrífugo respectivamente

Ventilador de Teto não é ventilador

Ventilador de Teto não é ventilador, é circulador de ar

Ventiladores e Exaustores são MÁQUINAS VOLUMÉTRICAS, que deslocam um Volume de Ar em um Período de Tempo, por exemplo: um ventilador com Vazão = 1.000 metros cúbicos por hora desloca um volume de 1.000 m³ em 1 hora.

Para que ocorra o deslocamento do Ar é imprescindível o fornecimento de Energia, essa energia é função não do volume de ar transportado, mas sim da massa de ar deslocada e da intensidade da força contínua que é necessária para o deslocamento de ar.

Conforme explicamos a seguir:

Diferentemente dos líquidos, os gases são fluidos compressíveis que sofrem enormes variações de densidade em função das mudanças de pressão e temperatura, logo 1.000 m³ de ar frio na praia (ao “nível do mar”) pesam 1.290 Kg, enquanto 1000 m³ de ar quente nas montanhas pesam 630 Kg.

1° Conclusão

Deslocar 1000 m³/h de ar frio na praia (1.290 Kg/h) exige muito mais energia que deslocar 1000 m³/h de ar quente na montanha (630 Kg/h). A tabela a seguir mostra numericamente as diferenças.

Tabela de Variação de Densidade do Ar

Como citado, Ventiladores deslocam Volumes de Ar e o Volume é expresso em Metro Cúbico enquanto a Massa é expressa em Quilograma. Na mecânica dos Fluidos admite-se que líquidos são incompressíveis, mas gases não são.

O mesmo ventilador deslocará o mesmo volume de Ar se instalado em Quito ou na capital do Rio de Janeiro, entretanto a massa (peso) do ar deslocado chega ser o dobro na cidade praiana (o dobro do trabalho).

Conclusão

Embora seja o mesmo Ventilador, o consumo de energia do Motor Elétrico dobra em função da Variação de densidade do Ar (temperatura e pressão atmosférica). Ar nas condições normais de temperatura e pressão CPTN pesa a 1,29 kg/m³ (temperatura de 0 °C e nível do Mar).

O primeiro grande erro na seleção de ventiladores surge ao não considerar que a massa de ar varia com a densidade (temperatura e pressão).

  • A energia que cria o movimento é necessária para vencer a tensão de cisalhamento e promover o escoamento do AR.
  • A energia total é a somatória das Energias Cinética e Potencial, na MECFLU são representadas pela Pressão Dinâmica PD e pela Pressão Cinética PC.
  • A pressão total PT é a somatória de ambas = PD + PC.

Um fluido de baixa viscosidade escoa facilmente por uma tubulação, já um fluido muito viscoso sofre maior resistência para escoar pelo mesmo Duto (tensão de cisalhamento).

O segundo grande erro na seleção de ventiladores acontece ao não se considerar a variação da viscosidade do Ar.

A eficiência de transferência energética de um ventilador para um gás também varia de acordo com a viscosidade do fluído, as hélices ou pás de um rotor tem variações de rendimento de acordo com a viscosidade do Ar.

Exemplificando

Tabela - Pressão e Viscosidade dos Gases

Se um ventilador de um forno deve fornecer 12.000 m³/h x 200 mmca na operação a quente, quando na partida a frio, ele fornecerá 12.000 m³/h x uma pressão maior que 200 mmca em função da variação de viscosidade.

Soma-se essa diferença de viscosidade (pressão) à anterior de densidade (massa) para determinação do motor necessário para partida “a frio”, por isso é muito comum um Exaustor que consome 50 BHP  “a quente”, precisar de um Motor de 75 ou 100 CV para partida a frio. Na prática, um CPL pode controlar a rotação (ou um registro) em função da Temperatura.

As imagens a seguir ilustram os principais tipos construtivos de Ventiladores / Exaustores e Tipos de Rotor.

Tabela - Ventiladores / Exaustores

A maioria absoluta dos exaustores é fabricada em Aço Carbono, entretanto é comum encontrar construções em Aço Inoxidável, PRFV (polímero revestido com fibra de vidro) e até mesmo Polipropileno PP.

Não obstantes, existem as construções especiais Ante Faísca e para gases explosivos e Anti incêndio para suportar gases a altas temperaturas.

Exemplo - Vazão PressãoInstalações Industrias podem usar mais de um ventilador / exaustor.

Quando em série somam-se as pressões e mantem-se a vazão, quando em paralelo, somam-se as vazões e mantem-se a pressão.

Outro erro clássico é esquecer que Fluídos em diferentes pressões não se misturam!

As seguintes informações mínimas são necessárias para uma escolha adequada:

  • Vazão Requerida (m³/h) a determinada temperatura e altitude geográfica;
  • Pressão estática e dinâmica mmca, é necessário cálculo da Perda de Carga do circuito;
  • Caraterísticas do Fluido a ser movimentado, entre elas: concentração de poeiras, presença de material fibroso / pegajoso, temperatura, umidade, inflamabilidade, corrosividade e viscosidade;
  • Limitação de espaços, transportes e montagens;
  • Nível de ruído permitido.

Seu Ventilador não Funciona?

  • Para Pó na Tubulação e entope tudo;
  • A sobrecarga queima Motor;
  • A sujeira gruda e desbalanceia tudo;
  • A poeira fura a carcaça e o rotor;
  • A hélice derrete com o Calor;
  • Faz mais barulho que um Avião a Jato;
  • Explodiu, Pegou Fogo.

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