Ventilação Industrial 2011/1 Higiene do Trabalho João Cícero da Silva jciceros@mecanica.ufu.br Bloco 1M-Sala 216.

Ventilação Industrial 2011/1 Higiene do Trabalho João Cícero da Silva Bloco 1M-Sala 216

Ventilação Industrial
Curso: Engª Mecânica/Mecatrônica ( ) ou CEEST ( ) Turma: Apresentação da Disciplina Programa Metodologia Bibliografia Avaliação Comentários

Apresentação da Disciplina -Sub-disciplina da Higiene do Trabalho/Ocupacional/Industrial -Aplicada como Medida de Controle de Riscos Ambientais/Ocupacionais(NRs 5, 9, 15 e 33 da Port de 08/06/78 do MTE) e ANVISA/ MS-Port.3523/1998, RE 176/2000 e 09/2003. -Tecnologia utilizada como alternativa nos processos de renovação do ar para “Conforto Térmico e Qualidade do Ar de Interiores”(Nova NBR 16401) ex-NBR 6401.

Apresentação da Disciplina(continuação) -Tecnologia para transferência de calor e massa-energia(Transporte Pneumático,Aquecimento,Resfriamento,Arrefecimento,Umidificação, Desumidificação,Secagem e Controle da Pressão Interna de um Recinto). -Procedimentos para Ventilação Invasiva e Não Invasiva.

Programa 1.0)Apresentação da Disciplina 2.0)A Ventilação 3.0)Introdução, Histórico , Conceitos e Aplicações 4.0)Higiene Ocupacional e Riscos Ambientais 5.0)Legislação, Normas Técnicas, TOCs,TACs e BOs nas emissões ambientais 6.0)Terminologia 7.0)A Ventilação Geral Diluidora ( V.G.D.) 8.0)Toxicologia 9.0)Conforto Térmico/Fisiologia da Termorregulação 10.0)Qualidade do Ar Interior 11.0)Critérios de Renovação e Diluição 12.0)Projeto de um Sistema de Ventilação Geral Diluidora 13.0)Ventilação Local Exaustora(V.L.E.)

Programa(Continuação.) 14.0)Fluxogramas de S.V.L.E. 15.0)Componentes de um S.V.L.E. 16.0)Desenvolvimento de um Projeto de um S.V.L.E. 17.0)Seleção e Especificação de Equipamentos 18.0)Teste de Desempenho e Partida de Ventiladores 19.0)Introdução ao Transporte Pneumático 20.0)Eficiência Bioclimática(Casa Inteligente e Fábrica Verde)

Metodologia -Exposição do conteúdo programático oral, escrita e apresentações . -Comentários e considerações sobre a legislação, normas técnicas, bibliografia , periódicos e divulgação técnica através de catálogos, publicações em congressos e feiras. -Considerações sobre as aplicações e os estudos de casos. -Interatividade com HVAC-R.

Ementa Higiene Ocupacional-Riscos Ocupacionais-Qualidade do Ar Interior-Microbiologia-Poluição Atmosférica-Composição do Ar-Toxicologia-Fisiologia da Termorregulação-Normas e Legislação-Mecânica dos Fluídos e a Ventilação-Classificação da Ventilação-Sindrome dos Edificios Doentes-Fábrica Verde-Ecobuildings-Carta Bioclimática-Arquitetura Ecológica-Sistemas de Despoeiramento e Captação de Vapores e Gases-Equipamentos e Instalações-Espaço Confinado-Sistemas de Filtragem e Tratamento do Ar-Transporte Pneumático e Ventilação Invasiva e Não Invasiva.

Objetivo Geral da Disciplina Qualificar o participante a empregar técnicas e recomendar equipamentos, sistemas de controle, renovação, distribuição, tratamento do ar de um determinado recinto bem como procedimentos de operação e manutenção, visando auferir qualidade ao mesmo, mitigando ou compensando impactos e riscos ambientais associados aos aspectos e perigos.

Objetivo Específico da Disciplina Renovar, diluir, desconcentrar, tratar o ar de um recinto, bem como transportar partículas, vapores e gases em meio fluídico, tornando o referido ar compatível às necessidades psicofisiológicas das pessoas nos recintos fabris, comerciais, lar , lazer e correlatos de acordo com a legislação e normas técnicas pertinentes.

Bibliografia -Mesquita, A.L.S.,Et Alii,Engª de Vent.Ind.São Paulo, CETESB 1988. -Macintyre, A.J,Ventilação Industrial e Controle da Poluição, LTC, 2ª Ed.1990. -Clezar, C.A., et al, Ventilação Industrial.Ed. UFSC, Florianópolis, 1999 -Costa,Ennio Cruz da, Ventilação, Ed. Ed.Blucher, São Paulo , 2005. -Industrial Ventilation-ACGIH, A Manual of Recommended Practice, 22ª Ed., Michigan, Lasing, 1995. -Publicações.Normas,Portarias,Resoluções,da FUNDACENTRO, ABRAVA, SBCC , IBF, ABHO , AIHA, ANVISA , ABNT, ACGIH, ASHRAE, etc…

Avaliação -A disciplina é ministrada em 51 a 54 HA. -2 Provas Escritas( 1ªPE entre a 21ª à 27ª HA e 2ªPE entre a a 48ª e 54ª HA=Sub-total=45,0=20+25). -Projeto de V.G.D. a partir da 15ª à 24ª HA = Sub-total = 10 -Projeto de V.L.E. a partir da 37ª HA e ser concluído até a 48ª HA=Sub-total=15 -15 Atividades não presenciais 2,0/Atividade/Relatório*15=Sub-total=30,0. Total = 45, =100,0. Relação/Sugestão das ANPs: A1-Salas Limpas/Produção Limpa(até 9ªHA) A2-Síndrome dos Edifícios Doentes ( SED)xconsiderações da nova NBR Edição de 08/2008(até 12ªHA) A3-Riscos Ocupacionais/Ambientais( até 15ª HA)

Avaliação Relação/Sugestão das ANPs(Cont.): A4-Arquitetura Ecológica/Vent.Natural/Aberturas(até 18ªHA) A5-Considerações sobre a Port.3523,RE 176 , 09 da ANVISA/MS,RE do CONAMA,CETESB e COPAM(até 21ªHA) A6-Tratamento de Ar em Submarinos Submersos, Minas Subterrâneas e Aeronaves(até 24ªHA) A7-Sistema de Secagem/Desumificação e Resfriamento Evaporativo(até 27ªHA) A8-Fisiologia da Termorregulação(até 30ªHA) A9-Sobrecarga Térmica,Metabolismo, IBUTG, TMR e TE-Temperatura Efetiva(até 33ªHA) A10-Espaço Confinado(até 36ªHA)

Avaliação A11-Toxicologia(até 39ªHA) A12-Espirometria e Ventilação Invasiva e Não Invasiva(até a 42ª HA) A13-Filtragem(NHO 08 da FUNDACENTRO)( até a 45ª HA) A14-Captores,Ventiladores,Separadores e Coletores(até 48ª HA) A15-Transporte Pneumático(Considerações sobre fases e sopro-exaustão).(até 51ªHA) Nota:Os alunos(as), poderão substituir uma ou mais atividades sem fugir do tema e no caso de apresentar mais de 15 atividades, as notas parciais serão redistribuídas .A apresentação será em Power Point(mínimo de 15 slides e máximo de 3 participantes por grupo) cuja pontuação é A=2,0; B=1,0; C=0,5 e D=0(insuficiente ou fora do prazo)

Critério da Apresentação das ANPs Título Objetivos / Finalidades Contextualização ( Revisão Bibliográfica) Conclusões/Recomendações/Comentários(Valor agregado no conhecimento pessoal e profissional) Referência Bibliográfica e Fontes de Consulta( Exceto Wikipédia )

ENCAMINHAMENTO DA APRESENTAÇÃO: Nome do arquivo: VI111_A.._alunos….ppt

Avaliação(Outros temas) :Produzir uma síntese sobre: -Observação de campo sobre a Ventilação Natural( escolher um edifício do campus ). -Tipos de Aberturas em edificações para VN. -Arquitetura Ecológica aplicada à VN. -Fisiologia da Termorregulação. -Conforto e Qualidade do Ar Interior. -Salas Limpas. -SED-Síndrome dos Edifícios Doentes. -Vibração Induzida por Vórtex-VIV(chaminés, torres, etc…) -Sismos, Tufões, Ciclones, … -Toxicologia. -Aplicação da Ventilação Geral Diluidora. -Aplicação da Ventilação Local Exaustora. -Equipamentos de Separação e Coleta. -Máquinas de Fluxo(Circuladores, Insufladores e Exaustores) para VGD e VLE. -Transporte Pneumático e Principais Componentes. -Desenvolver os cálculos de um SVGD para VN*. -Desenvolver os cálculos de um SVGD pelos critérios de Diluição*. -Resolver os ítens selecionados da lista de exercícios em anexo. -Desevolver os cálculos de um SVLE* *)Conforme dados apresentados

Critério da Síntese da Avaliação Título Objetivos / Finalidades Contextualização ( Revisão Bibliográfica) Conclusões/Recomendações/Comentários(Valor agregado no conhecimento pessoal e profissional) Referência Bibliográfica e Fontes de Consulta

Comentários -A disciplina é parte da Ciência Termo-Fluídica. -A aplicação é imediata a partir de uma análise fundamentada na Eficiência Energética, Qualidade de Ar Interior e como Medida de Controle de Riscos/Agentes ou Fatores Ambientais/Ocupacionais. -A tecnologia é de amplo domínio e de fácil disseminação. -Tem fundamento como antecipação, prevenção, mitigação e compensação de Riscos(Constante no PPRA/PGR e LTCAT). -Tem sustentação pela própria legislação e normas técnicas nacionais ,internacionais e fundamentos específicos , tais como:

LEED=“Leadership in Energy and Environmental Design” Criado nos EUA pelo USGBC (United States Green Building Council) em Esta ferramenta pontua os projetos e obras que sejam executadas de acordo com diversos parâmetros nas áreas de: Sustainable Sites – Terrenos; Water Efficiency – Eficiência no uso da Água; Energy and Atmosphere – Energia e Atmosfera; Materials and Resources – Materiais e Recursos; Indoor Environmental Quality - Qualidade do Ambiente Interno; Innovation in Design – Inovação Consultar artigos sobre o Edifício Humano/Inteligente em ULM-Alemanha inaugurado em 2008. No Brasil , O CENPES II/Petrobrás-RJ, Hospital Sarah Kubistchek, Bancos HSBC e Real, Cidade Administrativa do Governo de MG, Escritórios no formato de Mandalas, entre outros. São instalações “conceito” - ecobuildings

CAS=Chemical Abstracts Service OIT=...Convenção 170 e Recomendação 177 PNUMA=Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP)... NFPA 704=...(Diamante de Hommel) FISP-Q=MSDS...(NBR 14725) GHS=Globally Harmonized System TLVs , BEIs, LEL, UEL, etc...da ACGIH ANVISA=...Portarias e Resoluções OMS-WHO=...CID FUNDACENTRO=...NHOs CLT=... Capítulo V - Art. 154 até Art. 200 MTE=...NRs INSS=...Instruções Normativas(NTEP) CONAMA=...IAQ ou IQA(COPAM, CETESB, FEEMA,...) IS0 7730(PPI-% de Pessoas Insatisfeitas e VMP-Voto Médio Previsto) Cartas Bioclimáticas( OLGYAY, GIVONI, FANGER),NBR

Ficha de emergência(MSDS ou FISP-Q) do produto que está sendo manipulado, fornecida pelo fabricante. RÓTULOS DE SEGURANÇA DIAMANTE DE HOMMEL PLACAS DE SINALIZAÇÃO CLASSES DE RISCO Classe 1 - Explosivo Classe 2 - Gases

Classe 3 - Líquidos inflamáveis Classe 4 - Sólidos inflamáveis Classe 5 - Substâncias oxidantes/Peróxidos orgânicos Classe 6 - Substâncias venenosas (tóxicas) Classe 7 - Material radioativo Classe 8 - Substâncias corrosivas Classe 9 - Substâncias perigosas diversas

Produtos Perigosos Produtos Perigosos são aqueles que podem causar danos à saúde e ao meio ambiente, porém necessários à vida moderna. Como exemplos podemos citar os combustíveis, lubrificantes, defensivos agrícolas, cloro (para uso de produtos de limpeza e tratamento de água), tintas, vernizes, resinas, ácido sulfúrico (insumo industrial para diversos produtos. Consideram-se produtos perigosos os relacionados pela Portaria nº 204 do Ministério dos Transportes. Diferença entre Produto Perigoso e Carga Perigosa. Embora apresentem semelhanças, têm características diferentes que podem ser vistas da seguinte forma: a) O produto perigoso oferece risco armazenado no depósito ou sendo transportado. Exemplo: Um tambor contendo 200 litros de gasolina. b) A carga perigosa estacionada no pátio da empresa não oferece risco, o que só acontece quando está sendo transportada. Exemplo: Um transformador de energia elétrica pesando 110 toneladas. Com base nessas informações podemos afirmar que: "Todo produto perigoso é sempre uma carga perigosa, mas, nem sempre uma carga perigosa é um produto perigoso".

COROLÁRIO “MANTENHA ÊSTE PRODUTO EM SUA EMBALAGEM ORIGINAL , AO ABRIGO DA LUZ E BEM ACONDICIONADO. O LOCAL DEVERÁ SER SÊCO E VENTILADO. DEVERÁ ESTAR FORA DO ALCANCE DE CRIANÇAS E SEM CONTATO COM ANIMAIS. OBSERVAR A DATA DE VALIDADE E OS PROCEDIMENTOS DE EMERGÊNCIA”

SÍNDROME DE ANGÚSTIA RESPIRATÓRIA DO ADULTO (SARA) - Estado de desconforto respiratório de alto risco decorrente de uma lesão pulmonar agúda, com diminuição da oxigenação (PaO2/FiO2 < 200), infiltrado pulmonar bilateral e PAOP normal (pulmonary arterial occlusive pressure < 18 mmHg). CAUSAS TÓXICAS Aspiração de hidrocarbonetos Inalação de irritantes (cloro, NO2, fumaça, ozônio, altas concentrações de oxigênio, fumos metálicos, gás mostarda) Paraquat(herbicida glifosato), Opiódes (heroína, morfina, dextropropoxifeno ou metadona). CAUSAS NÃO TÓXICAS Aspiração pulmonar (frequentemente ocorre associada à intoxicação) Doença sistêmica aguda e grave, como infecção, trauma ou choque. MANIFESTAÇÕES CLÍNICAS Os sintomas mais precoces são aumento da frequência respiratória, dispnéia e cianose.

DIAMANTE DE HOMMEL

Riscos à Saúde 4 – Substância Letal 3 - Substância Severamente Perigosa 2 - Substância Moderadamente Perigosa 1 - Substância Levemente Perigosa 0 - Substância Não Perigosa ou de Risco Mínimo Riscos Específicos OXY – Oxidante Forte ACID – Ácido Forte ALK - Alcalino (Base) Forte COR - Corrosivo W - Não misture com ÁGUA(traço no meio do W)

Inflamabilidade 4 - Gases inflamáveis, líquidos muito voláteis (Ponto de Fulgor abaixo de 23ºC) 3 - Substâncias que entram em ignição a temperatura ambiente (Ponto de Fulgor abaixo de 38ºC) 2 - Substâncias que entram em ignição quando aquecidas moderadamente (Ponto de Fulgor abaixo de 93ºC) 1 - Substâncias que precisam ser aquecidas para entrar em ignição (Ponto de Fulgor acima de 93ºC) 0 - Substâncias que não queimam Reatividade 4 - Pode explodir 3 - Pode explodir com choque mecânico ou calor 2 - Reação química violenta 1 - Instável se aquecido 0 - Estável

Os números necessários para o preenchimento do Diamante de Hommel encontram-se disponíveis para consulta nos endereços: , , ou qualquer outro site ou livro que contenha fichas FISPQ (Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico), também chamadas de fichas MSDS (Material Safety Data Sheet).

Composição e Contaminantes do Ar de Interiores -N2, O2, CO2, Ar, He, CO, COV, COV-S, Vapores d’água, Miasmas e Outros -Aerodispersóides ou Aerossóis Mist, Fog, Smog, Fly Ash, Fuligem, Poeiras, Lamelas, Aparas, Refilos, Fumos, Fumaça, Névoas, Neblinas, Microorganismos( Fungos, Bactérias, Protozoários, Virus), Cúmulus, Nimbos, etc...

Os números necessários para o preenchimento do Diamante de Hommel encontram-se disponíveis para consulta nos endereços: , , ou qualquer outro site ou livro que contenha fichas FISPQ (Ficha de Informação de Segurança de Produto Químico), também chamadas de fichas MSDS (Material Safety Data Sheet).

Estudo Complementar( Sugestão) Ventilação Invasiva e Não Invasiva Espirometria ou Expirometria SARA-Síndrome de Angústia de Respiração Agúda DPOC-Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica PEEP-positive end expiratory pressure -Pressão Positiva no Final da Expiração Tuberculose, Pneumonia, Rinite, Sinusite, Resfriado, Gripe, Bronquite, Asma, Faringite, Laringite, Labirintite, Otite, Amigdalite... Manifestações Clínicas:Edema, Eritema, Enfisema, Eczema, Embolia... Procedimento de Heimlich. Hematose.

Faringe A faringe é porção da anatomia que conecta o nariz e a boca, à laringe e ao esôfago. É um canal comum ao aparelho digestivo e ao aparelho respiratório. De modo geral entre os mamíferos a faringe é ponto de encontro entre estes dois aparelhos. A sua comunicação com a laringe está protegida por uma lâmina chamada epiglote, que atua como uma válvula: durante a inspiração, o ar passa das fossas nasais para a laringe, fazendo com que a epiglote se mova de forma a obstruir a entrada do esófago, conduzindo o ar para o canal correto (traquéia).Na faringe ocorre o fenômeno da deglutição, em que a epiglote fecha a laringe (impedindo que alimentos cheguem à traquéia). Em seguida o alimento desce para o esôfago.A faringe humana é divida em nasofaringe, localizada posteriormente à cavidade nasal; orofaringe, posterior à cavidade oral; e laringofaringe, posterior à laringe. A parte inferior da laringe, onde esta comunica-se como o esôfago, chama-se hipofaringe.

Os pulmões são revestidos pela Pleura.
SISTEMA RESPIRATÓRIO Os PULMÕES, junto com o DIAFRÁGMA são os principais órgãos da respiração. O ar passa pela Fossa Nasal, Faringe,Epiglote,Glote,Lari nge,Traquéia,Brônquios,Br onquíolos até chegar nas pequenas bolsas (300 milhões) de ar chamadas de alvéolos pulmonares (0,5 mícron [0,0005 mm] de diâmetro. Os pulmões são revestidos pela Pleura. Taxa de Ventilação Pulmonar=(Volume Insp. E Exp.).Freq.Resp.

Histórico Conceitos Terminologia e Definições Parâmetros Objetivos e
Premissas Objetivos VENTILAÇÃO Glossário e Siglas Métodos Finalidades Classificação Aplicações e Considerações

Histórico º Curso de Ventilação e Conforto Térmico ministrado pela Fac.de Hig.e Saúde Pública da USP. º Curso de Ventilação Industrial , ministrado pela extinta Com. Interm.de Cont. de Pol. Das Águas e do Ar(CICPAA-São Paulo com apoio da OPAS-Org.Pan-Americana de Saúde. -1977-Publicado o 1º Manual de Engª de Vent.Ind.,convênio CETESB/Ed.Ed.Blucher tendo como base o Industrial Ventilation:A Manual of Recommended Practice,12ªEd.Lasing,Michigan,1972 da ACGIH -A FUNDACENTRO, ministrou por vários anos o Curso de Ventilação Industrial até o MEC regularizar os Cursos da área de SSO no âmbito das Inst.de Ensino Regulares(Particulares e Públicas). -A FEBRAVA - 15ª Edição(ocorreu em 08 a 21/09/07) contemplou “Produção Limpa”,”Salas Limpas”,”Conforto Térmico”,”Qualidade de Ar de Interiores”, “Cadeia do Frio” e “Fluídos Frigorígenos Ecológicos”.A 16ª FEBRAVA, ocorreu na 2ª quinzena de 09/09.

Conceitos -A Ventilação é o processo de renovar o ar de um recinto. (conforme ABNT e ASHRAE) -A Ventilação é uma tecnologia empregada como Medida de Controle para mitigação e compensação de Riscos, Fatores ou Agentes Ambientais/Ocupacionais(Anexo da Port.25 de 29/12/94, Tabela I) do Ministério do Trabalho e Emprego. -A Ventilação é uma tecnologia empregada nos processos de transferência/transporte de massa, energia térmica, controle e monitoramento da pressão do meio ambiente interno. -Aplicadada em Procedimentos de Ventilação Invasiva e Não Invasiva

Objetivos: Controlar rigorosamente a pureza, distribuição e velocidade do ar. Controlar parcialmente a temperatura e a umidade do ar. Transferir ou transportar massa ou energia térmica em circuíto aberto ou fechado. Controlar a pressão atmosférica e/ou local (barométrica)de um ambiente interno.

Siglas(1) -VI-Ventilação Industrial -VG-Ventilação Geral -VN-Ventilação Natural -VGD-Ventilação Geral Diluidora -VLE-Ventilação Local Exautora -TV=Taxa de Ventilação -NT=Número de Trocas -Q=Vazão ou fluxo[m³/s] ou CFM[cubics feet per minutes] -V=Velocidade[m/s] ou FPM[feet per minutes] -TVR=Taxa de Ventilação Requerida -TVv=Taxa de Ventilação (por efeito vento) ou (dinâmica) -TVt=Taxa de Ventilação(por efeito temperatura) ou ( térmica ) ou (efeito lareira ) ou ( efeito chaminé) ou( convectiva) -TVc=Taxa de Ventilação Combinada( Interação entre TVv e TVt) -VDC=Ventilation Design Concentration

Siglas(2) -DL50(Dose Letal) com 50% de letalidade da população exposta -TLV=Threshold Limit Value/VLT=Valor Limite de Tolerância -TLV-TWA=…Time Weighted Average -TLV-STEL=…Short Term Exposure Limit -TLV-C=…Ceiling -LEL=Lower Explosive Level -UEL=Upper Explosive Level -IDLH=IPVS=Immediately Dangerous to Life and Health -PEL=Permissible Explosive Limit -OSHA=Occupational Safety and Health Act/Administration -OHSAS=Occupational Health and Safety Assessment Series -ISO=International Organization for Standardization -MSDS=Material Safety Data Sheet -FISP-Q=Ficha de Informação de Segurança do Produto-Químico -UR=Umidade Relativa

Siglas(3) -DIN=Deutsches Institut für Normung -ACGIH=American Conference of Governmental Industrial Hygienists -ASHRAE=American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers -ICOH=International Commission on Occupational Health -WHO=World Health Organization -FDA=Food and Drugs Administration -NBR=Norma Brasileira -INMETRO=Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial -FUNDACENTRO=Fundação Jorge Duprat Figueiredo de Segurança e Medicina do Trabalho -NIOSH=National Institute for Occupational Safety and Health -ABHO=Assoc. Bras. De Higiene Ocupacional -AIHA=American Industrial Hygiene Association

Siglas(4) -UA=Umidade Absoluta -tbs=Temperatura de Bulbo Seco -tbu=Temperatura de Bulbo Úmido -GH=UE=w=Grau Higrométrico/Umid.Específica -ANVISA=Ag.Nac. De Vig. Sanitária -MTE=Minist. Do Trab. e Emprego -RE=Resolução -BEI=biological exposure index -PAN=pesticide action network -MDL=Mecanismo de Desenvolvimento Limpo -SAR=Specific Absorption Rate -UFC=Unidade Formadora de Colônia -BRASINDOR=Sociedade Brasileira de Meio Ambiente e Ar de Interiores

Siglas(5) -HVAC-R=Heating,Ventilation, Air Conditioning-Refrigerating -ABRAVA= Assoc. Bras. de Refrig., Ar Condic., Ventilação e Aquecimento -SINDRATAR=Sindicato das Indústrias de Refrigeração, Aquecimento e Tratamento do Ar -IBF=Instituto Brasileiro do Frio -ARI=Air-Conditioning and Refrigeration Institute -COV-S=Compostos Orgânicos Voláteis ( Semi) ou Compound Organics Volatil -AMCA=Air Moving and Conditioning Association -CAS=Chemical Abstracts Service -FTIR=Fourier Transform Infrared Spectroscopy -CIP=Clean In Place -IARC=International Agency Research on Cancer -ppm/ppb=partes por milhão ou bilhão -SAR=Structure-Activity Relationship ou Specific Absorption Rate -SMACNA=SHEET METAL AND AIR CONDITIONING CONTRACTORS' NATIONAL ASSOCIATION

Siglas(6) -IDF=Inlet Draft Fan -FDF=Forced Draft Fan -PT=TP=Pressão Total=Total Pressure -PE=SP=Pressão Estática = Static Pressure -PD=DP=PV=VP=Pressão Dinâmica=Dynamic Pressure=Pressão de Velocidade = Velocity Pressure -CETESB=Cia de Tecnol. De Saneam.Ambiental-SP -FEAM=Fund.Est. do Meio Ambiente-MG -INCA=Inst.Nacional do Câncer

Siglas(7) -BTU=British Thermal Unit -kcal=Quilocaloria -TR=Tonelada de Refrigeração -kj=Quilojoule -CFM=Cubics Feet Per Minutes -FPM=Feet Per Minutes -mmca=mmH2O=kgf/m² -Patm=Pressão Atmosférica -Pbar=Pressão Barométrica -kWh=QuiloWatt-hora

Siglas(8) -BHP=Break ou Brake Horse Power -CV=Cavalo Vapor -HP=Horse Power

Finalidades Promover a ventilação para manutenção do conforto e eficiência. Promover a ventilação para manutenção da saúde e segurança. Promover a ventilação para conservação de materiais e equipamentos.

Aplicações e Considerações -Residencial, Comercial e Industrial. -Necessita de análise e observação(principalmente na aplicação natural). -O escoamento ou fluxo do ar é perturbado por distúrbios naturais. -O ar por ser um fluído no estado gasoso( elástico) possui propriedades específicas. -Os SVGD requerem aberturas de entrada e saída ,opostas. -O efeito convectivo, termossifão ou efeito temperatura conduz à necessidade de aberturas no ático, cumeeira ou na parte mais alta da parede oposta à de entrada. -As velocidades deverão ser observadas com relevância. -As modificações e alterações em lay outs têm grande influência no balanceamento dos sistemas.

Classificação Geral → Natural ou Espontânea e Diluidora → Forçada , Artificial ou Mecânica Diluidora Local → Forçada Exaustora ou Propulsora

Métodos IN+EN → Aberturas de entrada e saída. IN+EM → Aberturas de entrada e exaustor. IM+EN → Insuflador e abertura de saída. IM+EM → Insuflador e exaustor(Ventiladores)- Tiragem mista

Considerar: Ventilação Cruzada Efeito Chaminé, Lareira ou Convectivo Ventilação Eólica Evaporação Condução Radiação VIV-Vib. Induzida por Vórtex CRITÉRIOS DE DILUIÇÃO:Odores e Fumaça, Carga Térmica, Velocidade, Trocas, MUR e VDC

Parâmetros¹ e Premissas² Grandezas Climáticas¹. Propriedades Físico-Químicas do Ar e/ou da Mistura¹. Composição do Ar¹. Mix ou Blend( Ar +Agente)=Mistura². Necessidades Humanas da Ventilação¹. Velocidade¹,² Vazão ou Fluxo² Separação e Coleta¹,². Perdas² Fluxograma¹,². Lay Out /Encaminhamento² Ambiente Externo/Comunidade¹ Legislação¹ Norma Técnica¹,². Equipamentos, Acessórios e Instalações¹,². Witness Test(Teste Testemunhado)². Teste de Performance(Desempenho)². Commissioning(Comissionamento)/Aceitação Técnica²

Parâmetros¹ e Premissas² (Cont.) Balanço Mássico e Térmico². Processo e Produto¹,². Assistência Técnica² Descarte¹,². Controle das Emissões¹. Inertização¹. Público Interno¹( colaboradores). Público Externo( Stakeholders)¹.

Emissões da Combustão do Óleo Diesel HC-Hidrocarbonetos não queimados=2,40 NOx-Óxidos de Nitrogênio como N2=11,49 CO-Monóxido de Carbono=0,40 PM-Material particulado=0,50 SO2-Anidrido Sulfuroso=0,62 CO2-Gás Carbônico=510 N2-Nitrogênio=3.400 O2-Oxigênio=490 H2O-Vapor d’água=180 Os valores são expressos em gramas/HPh Resolução CONAMA n° 001 de 08/03/90 e veja a norma brasileira NBR14489

Emissões da Combustão do Óleo Diesel -Ar de combustão = 4 a 4,5 m³/kWh ou 20 a 22 kg ar /kg óleo -Consumo específico = 0,20 a 0,25 kg de óleo/kWh -Fator de potência do gerador=0,85 -Rendimento do gerador=93% -Perdas por irradiação e condução=3% -Rendimento do motor diesel=35%

Terminologia e Definições(1) -Insuflamento=Admissão/Entrada -Exaustão=Retirada/Tiragem/Saída -Push-Pull=Ventilação Sopro-Exaustão -Máquina de fluxo=Ventilador,Exaustor,Circulador,Soprador, Insuflador. -Blower=Ventilador Radial ou Centrífugo. -Booster=Amplificador/Intensificador. -Barlavento=Vento Incidente. -Sotavento=Local 0posto ao Vento Incidente. -Singularidades=Curvas, Cotovelos, Transições, etc… -Captor=Coifa=Dispositivo de entrada da mistura no sistema de ventilação. -Moega ou Tremonha=Dispositivo tronco - cônico piramidal para recebimento do material sedimentado.

Terminologia e Definições(2) -Lanternim=Construção acima do telhado para permitir a saída da mistura. -Shed=Telhado tipo dente-de-serra( permitir a ventilação e Iluminação) -Biruta=Dispositivo para determinar a direção dos ventos e sobre a cumeeira manter a tiragem contínua. -Plenum=Caixa de equalização de pressão para recebimento ou distribuição da mistura. -Ventilador Eólico=Movimentação provocada pelo vento externo e/ou pelo efeito convectivo interno. -Domus=Abertura no telhado para permitir a tiragem convectiva. -Brise ou Brise Soleil=São lâminas horizontais ou verticais fixas ou giratórias dispostas do lado externo às janelas de forma a permitirem o direcionamento da iluminação e da ventilação.

Terminologia e Definições(3) -Câmara Gravitacional=separador mássico -Sanca=Moldura em gesso, madeira assentada abaixo da linha do forro ou laje, permitindo a instalação de iluminação indireta e saída convectiva para o ático. -Ciclone=Dispositivo de Separação por centrifugação. -Câmara Inercial=Dispositivo de Separação -Hidrocilone=Dispositivo de Separação -Demister=Filtro Eliminador de Névoa -Lavadores=Disp. De Tratamento do Ar -Ejetor=Máquina de Fluxo Combinada -Sniffer=Filtros de Captura -Torre de Prato=Disp. De Tratamento do Ar -Torre de Enchimento=Disp. De Trat. Do Ar -Scrubber=Sistema de lavagem e inertização de gases ácidos.

Terminologia e Definições(4) -Ar Circulado ou Recirculado=Movimentação -Ar Refrigerado=Controle da Temperatura -Ar Arrefecido=Cont. de Alta Temp. até a Ambiente -Ar Condicionado= Cont. de Temp. e UR -Adsorção=Processo físico de separação -Absorção=Processo químico de separação -Ventilação Adiabática=Resfriamento Evaporativo -Contaminantes=Qualquer agente abaixo do VLT -Poluentes=Qualquer agente acima do VLT -Difusão=Processo de separação -Impactação=Processo de separação -Intercepção=Processo de separação -Movimento Browniano=Mov.aleatório

Terminologia e Definições(5) -Lamela=Part.Sólidas na forma de minúsculas lâminas. -Refilo=Part.Sólidas na forma de minúsculas tiras, cordões, etc… -Miasma=Subst.Nauseabundas=Excreções corporais voláteis -Fumos=Reações de íons metálicos com Oxigênio -Fumaça=Combustão incompleta de materiais orgânicos. -Fuligem=Fly-Ash=Combustão incompleta de hidrocarbonetos. -Cloramina=Composto de Cloro e Amônia -Virus=Microorg.protéico que desenvolve dentro de uma célula viva -Bactéria=Microorg. Unicelular(colônias)

Terminologia e Definições(6) -Fungo=Multiceluar(Vegetal) -Ração de Ar=Taxa de ar requerida na respiração -Mist=Neblina( espirro,pulverização,…) -FOG=Neblina(cerração) -SMOG= Neblina (Hidrocarbonetos+Luz Solar+Vapor d’água)=Cumulus Nimbos -Pneumoconiose=Doenças do Trato Respiratório -Eritema=Congestão dos Capilares(Vermelhidão) -Edema=Retenção de água(inchaço)/serosidade -Enfisema=Dilatação por infiltração de gases nos tecidos. -Eczema=Vesículas,Coceira,Comichão(Reações Alérgicas)=calombos, vergões.

Terminologia e Definições(7) -Aerossol ou Aerodispersóide=Part.Sólidas,Líquidas e Micoorganismos em dispersão no ar -Lixiviação=Carreamento, Filtragem, Lavagem… -Metabolismo=Disgestão -Anoxia=Falta de suprimento de ar -Hopoxia=Baixo suprimento de ar -Carcinogênio=Provoca tumor,câncer… -Dioxina/Furano=Combustão de Biomassa onde há Cloro -Irritante=Causa bolha, vesícula, vermilhidão -Asfixiante=Reage com o oxigênio impedindo seu transporte pelo sangue. -Tóxico=Interfere parcial ou total no funcionamento de um ou mais órgãos.

Terminologia e Definições(8) -Narcotisante=Anestésico, flutuante, hilariante -Limalha=Usinagem por plaina, rasqueteamento. -Teratogênico=Interfere no feto ou embrião -Névoas=Neblinas com denominação de mist,fog e smog -Veloc.Terminal=Veloc. De Equilíbrio -Veloc.de Captura=Maior que a Vel. Terminal -Veloc. De Face=Maior que a vel. De Captura -Ponto Nulo=Região de Movimento Browniano. -PCB=Bifenila Policlorada( Ascarel) -DDT=Dicloro-Difenil-Tricloroetano -CFC=Cloro Fluor Carbono -HFC=Substitui o CFC=Hidrocarbonetos Fluorados .

Terminologia e Definições(9) -Inversão Térmica=Equilíbrio de Temperaturas entre dois níveis. -Endotérmico=Reações Térm. Internas. -Exotérmico=Reações Térm. Externas -Momento de Inércia= Resist. ao movimento -Efeito “SURGE”= Flutuação -Efeito caça-e-procura=Efeito “Surge” -Efeito Giração ou Bombeamento=c.circuíto -Absorção oral, cutânea e ingestão=formas de contaminação -Adstringente=…que aperta, fecha,ácido -SNC=Sistema Nervoso Central -Coalescente=Junção de duas ou mais partículas(líquido+sólido) -Deliquescente=Coalescência seguida de liquefação ou maceração.

Terminologia e Definições(10) -Cavaco=Part. Sólida(Usinagem, Furação,Desbate,Etc...) -Fagulha=Part.Sólida(Polimento, Lixamento,Esmerilhamento,etc…) -Névoa=(0,01 a 100 microns)Dispersão mecânica de líquidos e Condensação de Vapores com a sub-denominação de NEBLINA -Isquêmico=fluxo arterial insuficiente -Psicossomático=Influência ou correlação entre as funções mentais e orgânicas. -Endêmico=Restrito à uma determinada área e de pouca ocorrência em tempo longo. -Epidêmico=Ídem , muita ocorrência em pequeno intervalo de tempo. -Pandemia=Ocorrência generalizada

Termossifão/ Chaminé ou Lareira
É Diluidora Conceito Efeito Vento Inversão Térmica VENTILAÇÃO NATURAL Aberturas Efeito Temperatura Termossifão/ Chaminé ou Lareira Difusão Vertical Efeito Combinado

Sheds, Oitões e Empena cega
Laje ou Forro c/ Sancas e Sanefas Portas e Janelas Lanternins Sheds, Oitões e Empena cega Plenuns Air e Ático Aberturas Brises e Cobogós Domus Birutas Chaminés Clarabóias E Shafts

Ventilação Geral Natural Tipos de Ventilação Geral (VG)
VG – consiste na movimentação de massas de ar através de espaços confinados. VGN – é a VG com indução da entrada e saída do ar de um recinto sob “forma controlada” de aberturas (janelas, portas e lanternins). Ocorre com admissão e escape natural do ar. VGD – é a VG para o controle da concentração ambiental de gases, vapores e partículas. 1-Insuflação mecânica e escape natural; Modos de admissão natural e exaustão mecânica; VGD insuflação e exaustão mecânicas; 4-admissão e exaustão naturais.

LANTERNINS Os Lanternins são aberturas, dispostas na cobertura de edificações, para propiciarem ventilação e iluminação naturais dos ambientes. O funcionamento dos lanternins se deve à diferença de densidade do ar ambiental ao ganhar calor no recinto. O ar, ao ser aquecido, fica menos denso e ascende para a cobertura. Quanto maior a altura da cobertura, mais significativa será a ascensão do ar. Do ponto de vista da ventilação natural, os lanternins apresentam ótimo desempenho quando aplicados em pavilhões altos onde o processo industrial desprende muito calor e, eventualmente, poluição. O uso de lanternins para ventilação natural deve levar em consideração os seguintes fatores: - Os dimensionamentos das áreas de lanternins devem ser adequados e compatíveis com as aberturas, para ingresso de ar, no nível inferior da edificação; - Os ambientes ventilados por lanternins ficam com pressão negativa em relação ao ambiente externo. Uma eventual poluição nas proximidades do prédio migra para o interior do mesmo; - Em locais com inverno rigoroso, devem ser tomadas providências de fechamento parcial das aberturas para melhorar as condições de conforto ambiental nos dias de muito frio. Atualmente, a indústria disponibiliza uma série de lanternins padronizados que asseguram a passagem do ar sem criar problemas de infiltrações de água. Os lanternins, quando bem aplicados e dimensionados, é uma opção de ventilação sem consumir energia.

Ventilação Geral Natural
Infiltração: é o movimento de ar “não controlado” num recinto por meio de aberturas existentes. VGN é o deslocamento do ar através do recinto, via aberturas, umas funcionando como entrada e outras, como saída. As aberturas devem ser dimensionadas e posicionadas de modo a gerar um fluxo de ar adequado. - Δp entre exterior e interior; - resistência ao fluxo de ar nas aberturas (perda de carga); - obstruções internas; - incidência do vento (localização / posição) e forma do edifício. Fluxo de ar depende :

Ventilação por ação dos ventos / distribuição das pressões
Ação dinâmica provocada pelo vento que ao contornar uma edificação cria distribuições não uniformes de pressões com especial importância nas aberturas onde as diferenças de pressões promovem escoamentos no sentido das altas para as baixas pressões.

Aproveitamento do Movimento do ar
As posturas municipais(COP) estabelecem exigências mínimas para a orientação do projeto, por ex. : 1 – superfície iluminante natural dos locais de trabalho deve ser no mínimo (1/6 ou 1/5) do total da área do piso; 2 – a área de VGN deve ser no mínimo (2/3) da superfície iluminante natural. Projetam-se aberturas de entrada de ar voltadas para o lado dos ventos predominantes (zona de pressão (+)); As saídas do ar devem estar nas regiões de baixa pressão exterior (paredes laterais e oposta aquela que recebe o vento predominante); Projetam-se lanternins e clarabóias ventiladas no telhado onde a pressão é baixa. COP do Munícípio e Legislação Específica. Normas Técnicas-NBRs

Clarabóia Instalada sobre base em fibra de vidro, de perfil especial, acoplável a qualquer tipo de cobertura de unidades industriais ou comerciais. Os sistemas de abertura manual ou elétrica, que se instala, permitem maior ventilação e iluminação constituindo num investimento em segurança contra incêndio pela retirada de fumaça do ambiente.

Fluxos de Ar através dos Recintos
Posições e dimensões das aberturas exercem grande influência na qualidade e quantidade da ventilação interna. Espaços internos vazios (em planta) a)fechado, b) e=s c) e>s , d) e<s

Espaços internos parcialmente divididos (em planta)
(Situações reais do fluxo de ar de entrada e saída)

2) Influência da disposição das aberturas de E/S do ar em fachadas opostas (em corte)
(comentar)

3) Influência da vegetação externa na ventilação do recinto.
(comentar)

Casos típicos de Ventilação Natural em galpões.

Efeitos da distância entre obstáculo e edificação com relação ao sentido da Ventilação Natural interna.

Ventilação natural por diferença de pressão causada pelo vento
Para que a edificação seja ventilada devido à diferença de pressão provocada pelo vento não basta que a mesma seja simplesmente exposta ao vento. É necessário que os ambientes sejam atravessados transversalmente pelo fluxo de ar, como mostra a Figura . Ventilação cruzada A ventilação cruzada ocorre, essencialmente, devido à existência de zonas com diferentes pressões, ou seja, na face de incidência do vento existe uma zona de alta pressão e na face oposta, uma zona de baixa pressão.

Torres de vento São captadores altos, adequados para as casas de tijolos ou blocos. Funciona também quando não há brisa, porque a temperatura dentro da torre é diferente da temperatura externa, e o ar quente da casa sempre circula. Com o vento entrando por um lado da torre e saindo pelo outro, o ar quente dos quartos é sugado até a torre, fazendo com que o ar fresco entre pelas janelas. No inverno, se fecha as aberturas entre a torre e os cômodos. Corte de uma casa com torre, e como construí-la. O teto e as partes cruzadas são de tijolos, e as laterais são de tijolos vazados. A circulação de ar fresco é regulada através das portas entre a torre e os cômodos e das janelas das paredes externas. As paredes cruzadas começam acima das portas ou da abertura do piso mais elevado.

Exemplos Uma casa do estilo árabe com torres do vento
A brisa nas frestas dos badgirs aspira o bafo morno das casas, substituído pelo ar refrescado pela transf. de calor p/ a evaporação dos lagos próximos (Irã). A Bastakiya, com suas torres de vento e ruelas apertadas, é a região mais antiga de Dubai

Estimativa do Fluxo de Ventilação gerada por ação direta dos Ventos
O uso dos ventos para produção de ventilação deve considerar : Velocidade média do vento; Direção predominante; Variações diárias e sazonais; Interferências locais por obstruções. Como base de cálculo, dimensiona-se para uma velocidade de 50% do valor da velocidade média sazonal local. Obs.: Dados diários em ( )

Cálculo da Qar (ft3/min) que entra num recinto através de aberturas
A – aberturas de área total (ft2) Qv = φ A V V – 50% da velocidade média sazonal dos ventos locais (ft/min). 0,5 a 0,6 – p/ ventos perpendiculares à parede. φ (coeficiente de incidência nas aberturas) 0,25 a 0,35 – p/ ventos diagonais A maior vazão de ar por unidade de área é obtida quando as áreas de entradas e de saídas corrigidas são iguais. Quando são diferentes, faz-se o cálculo, considerando-se a menor das áreas de passagem do ar, e acrescenta-se um aumento de vazão obtido no gráfico adiante:

Gráfico para obtenção do aumento de vazão causado pelo excesso de área de uma abertura sobre a outra

Exemplo.: Qual a vazão de ar que entra num recinto perpendicular a uma parede onde há 4 aberturas de (4 x 1,50) m2 sendo a velocidade média sazonal do vento de 2 m/s ? A = 4 x (4x 1,50) = 24 m2 V = 0,5 x 2 m/s = 1m/s Φ = 0,5 vento perpendicular à parede Vmax = 1,2Vmed ou Vmed=0,833Vmax Eficiência da abertura = 0,8 Qv = 0,5x24x1x0,833x0,8= 8m3/s = 480 m3/min  ft3/min[cfm] Esta produção potencial de ventilação pode ser comparada aos “Padrões de Ventilação Geral”. Atenderia aprox. 340 pessoas em sala de reuniões. Aplicação Q (pés3/min/pessoa) Sala de reuniões 50 Fábricas 10 -16 Laboratórios 20

Fluxo de vento por ΔT (“efeito chaminé”, termossifão, lareira, convectivo ou por “gravidade”)
É o sistema de VGN pelo qual o deslocamento do ar é favorecido por aberturas situadas na parte superior do recinto e causado pela Δρ originadas das ΔT entre ar interno e externo. Os ganhos de calor a que o recinto fica submetido ocasionam a ΔT. O ar aquecido fica mais leve e sobe. Se o recinto tiver aberturas próxima ao teto, o ar interno, sairá por cima, enquanto o ar externo entrará pelas aberturas mais próximas ao piso, estabelecendo o “efeito chaminé”.

Efeito Chaminé A diferença entre as temperaturas do ar interior e exterior provocam um deslocamento da massa de ar da zona de maior para a de menor pressão. Quando, nestas condições, existem duas aberturas em diferentes alturas, se estabelece uma circulação de ar da abertura inferior para a superior, denominada efeito chaminé. Ela não é muito eficiente em casas térreas pois depende da diferença entre as alturas das janelas. Como depende, também, das diferenças entre a temperatura do ar interior e exterior, para climas quentes, especialmente no verão, esse mecanismo de ventilação pode não ser a forma mais eficiente de gerar conforto térmico e/ou remover o calor acumulado no interior da edificação. Neste caso, deve-se dar maior importância à ventilação dos ambientes pelo efeito do vento. Esquema de ventilação com efeito chaminé no forro do telhado

A movimentação de ar devida ao efeito de chaminé pode ser estimada pela equação:
Qt = 9,4 A ( vazão de ar – cfm) 9,4 - cte. para efetividade das aberturas; 7,2 -se as condições do fluxo entre a entrada e saída não forem favoráveis. A – área livre das entradas ou saídas, supostas iguais * (pé2). h - distância vertical entre as aberturas de entrada e saída, medida a partir de seus centros (pé). Ti – temperatura média do ar interior na altura das aberturas de saída (F). Te - temperatura média do ar externo (F). * Havendo distribuição desigual de aberturas, utiliza-se a menor área, ou de entrada ou de saída, e adiciona-se o aumento de vazão obtido no gráfico de correção para aberturas desiguais.

Combinação dos efeitos da ação direta dos ventos com diferença de temperatura
A combinação dos efeitos é efetuada pelo uso do gráfico. Após o cálculo separado de Qv e Qt somam-se e obtém-se QT = vazão total. Calcula-se a relação (Qt/QT), abscissa do gráfico, e encontra-se o fator multiplicador de Qt para se obter a vazão combinada real QT= Qv + Qt =  Qt . Desenvolver os cálculos do anexo....

Exaustores Estáticos Os exaustores estáticos como o próprio nome diz, não giram, por isso não são capazes de causar o vácuo necessário para a exaustão efetiva do ar quente, apenas aproveitam sua tendência natural de subir constituindo assim SAÍDAS PARA O AR, mas não em vazões satisfatórias. Podem melhorar o desempenho dos sheds e lanternins (ver figs. abaixo).

Ventilador de Telhado Aplicações:
Os Ventiladores de Telhado fazem a exaustão do ar em ambientes onde ocorrem problemas de calor, presença de fumaça ou odores indesejáveis. São instalados com facilidade em substituição a uma telha de cobertura de prédios industriais, oficinas, armazéns, depósitos, galpões, etc. Características: - telha e chapéu são fabricados com resina poliéster reforçada com fibra de vidro; - a carcaça do ventilador é feita em chapa de aço; - a hélice é construída em alumínio fundido com rigoroso balanceamento estático e dinâmico; - o motor é especial para exaustão, totalmente blindado, tipo IP 54, trifásico. Acabamento/Pintura: - a carcaça do ventilador recebe duas demãos de primer e duas demãos de acabamento em esmalte sintético azul; - telha e chapéu são fornecidos em fibra de vidro translúcida, permitindo a penetração da claridade natural. A pintura de ambas é opcional. Exemplos Típicos de Instalação:

Exaustores Eólicos São SVGN, que utilizam como força motriz a energia eólica. São utilizados para combater problemas com calor, fumaça, mal cheiro, gazes tóxicos e partículas suspensas (poeiras finas). O calor pode ser gerado de duas maneiras: internamente com irradiações de máquinas ou pessoas e externamente pela incidência do sol no telhado e paredes. O calor tem a tendência natural de subir e sua trajetória é barrada pelo forro ou telhado, a massa de ar quente e a poluição ficam então acumulados poucos metros abaixo do teto aquecendo as camadas subseqüentes. O vento incide sobre as aletas de alumínio provocando o giro do globo móvel, este giro produz um redemoinho na base do Exaustor (logo abaixo do telhado) que succiona a massa de ar quente. A Qar do Exaustor Eólico varia com a velocidade do vento. Ventos de 10 km/h (2,8 m/s) produz cerca de m3/h, ou seja, com uma leve brisa serão renovados cerca de 4000 m3 de ar. Aumentando a velocidade do vento, aumentará também a vazão do Exaustor, porém jamais excederá sua capacidade máxima que é de 150 RPM. Escala de Beaufort 1 – (< 7 km/h) (<1,9 m/s) fumaça inclina – (7 a 12 km/h) (1,9 a 3,3 m/s) folhas agitam

Características Técnicas Vantagens do Exaustor Eólico
Globo Giratório Aletas em Alumínio Naval Anéis, Tampa e Base Confeccionados em Chapa de Aço Galvanizado nº 24 Mancais Alumínio Fundido Eixo Aço Trefilado (protegido com PVC) Protetor de rolamentos Polipropileno sob pressão Rolamentos dupla blindagem (primeira linha) Vantagens do Exaustor Eólico Não consome energia; Totalmente silencioso; Adapta-se a qualquer telhado (Kalhetão, Chads, Lanternins, Telhas de barro, Telhas de amianto...); Elimina odores e gases tóxicos; Ao contrário de outros sistemas estáticos é o único que gira forçando realmente a saída do ar quente; Reduz riscos de incêndios, pois além de não utilizar energia elétrica também não produz fagulhas; Elimina condensações no inverno e retira o calor no verão; Maior aproveitamento da luminosidade natural; Não entra água, totalmente imune a vazamentos; Baixíssimo custo de manutenção e instalação; Sua manutenção consiste em trocar esporadicamente os dois rolamentos que compõem sua parte móvel; Nos Exaustores Eólicos estes rolamentos duram em média 05 anos, em Exaustores Eólicos 100% em alumínio (à prova de corrosão) foi constatado vida útil de 06 anos.

APLICAÇÕES TÍPICAS Locais com geração de calor interna ou externamente (não climatizado). São ambientes que não possuem forro, com máquinas que produzem calor quando acionadas e fluxo relativo de pessoas. A função principal do exaustor neste caso é retirar o calor produzido pelo corpo humano, irradiado pelas máquinas ou por efeito do sol. Exemplos são : igrejas, armazéns, mini-mercados, academias de ginástica, gráficas, siderúrgicas, fundições, recauchutadoras, lavanderias, indústrias de artefatos plásticos, etc... Criação de Animais Os animais são os que mais sofrem com o calor, principalmente estando em confinamento, onde o calor pode ocasionar até mesmo mortandade. O Exaustor Eólico nestes casos ameniza a temperatura e renova o ar, tornando-o mais fresco e saudável, apropriado para granjas, currais e cocheiras. No trato com aves existe ainda o problema com as fezes onde ocorre a liberação de gazes tóxicos provenientes da fermentação. Não é apenas o calor que pode prejudicar os animais, o frio excessivo também é proporcionalmente prejudicial, por isso os exaustores quando instalados nestes ambientes são providos de tampas internas que podem ser fechadas durante a noite ou no inverno. Locais com problemas de condensação Existem locais onde vapores condensam-se no forro ou telhado, este fenômeno é mais freqüente durante o inverno, mas há locais onde sempre que há variação dos níveis de umidade isso ocorre. O Exaustor Eólico retira os vapores evitando a condensação. Indicado principalmente para locais que trabalham com armazenagem de produtos que acumulam umidade como feno e cereais em geral.

EXEMPLO : Um galpão industrial apresenta as dimensões de (30m x 10m x 5m) e os equipamentos dissipam uma quantidade de calor de 3000 Btu/min na sua operação industrial. A temperatura exterior é de 26 C (80 F) e a interior deve ser mantida igual a 32,8 C (91 F). A área das aberturas de entradas é de 7 m2 e das de saída é de 12 m2. O vento sopra perpendicularmente à fachada, com uma velocidade média de 3,6km/h (197,4 ft/min). Em cada turno trabalham 40 pessoas. No processo 4 litros/h de água são evaporados no interior e o gás presente é o CO2. A Umidade relativa deve ser mantida entre 50 a 60% Analisar as condições de ventilação natural da fábrica.

Proj./Inst./Ope-ração e Manut.(>complexidade)
É Exaustora Conceito É Diluidora Contingências VENTILAÇÃO FORÇADA Componentes Proj./Inst./Ope-ração e Manut.(>complexidade) Balanceamento Fluxogramas

Contextualização/As-sociação da Ventilação Ar Circulado ou Recirculado
Ar Natural Conceito Ar local ou ambiente Ventilação Adiabática Contextualização/As-sociação da Ventilação Ar Condicionado Ar Circulado ou Recirculado Ar Arrefecido/Aque- cido Ar Refrigerado

Critérios p/Diluição e Renovação do Ar + Agente
Odores e Fumaça Taxa de Ventilação Carga Térmica Calor Sensível Monitoramento do VDC Critérios p/Diluição e Renovação do Ar + Agente Trocas p/h,min,s ou tempo p/troca Monitoramento da UR ou CL Velocidade do Ar [m/s]

Remoção ou Adição da umidade do ar
A remoção da água contida no ar pode ser feita por meio de aparelhos chamados de desumidificadores. Aplica-se em certos ambientes de trabalho tais como: locais de guarda de documentos, microfilmes, bibliotecas, certas indústrias químicas, farmacêuticas, óticas, fotográficas, de papéis, cigarros, plásticos, gráficas, cervejeiras, etc. que necessitam de ar com baixo teor de umidade, sem exigirem climatização completa por ar condicionado. Consiste em retirar calor latente, sem diminuir a TBS. Lembrando que: Calor sensível se manifesta por um certo nível de T. Calor latente causa mudança de estado físico sem alteração de T e p. A adição de umidade é obtida pela introdução de água no estado de vapor.

Desumidificador de ar Opera pelo princípio da circulação forçada do ar ambiente que atravessa uma serpentina evaporadora de gás de refrigeração, que estando com a T abaixo do ponto de orvalho (*), retém a umidade por condensação. (O inverso da desumidificação é a ventilação adiabática ou resfriamento evaporativo) O ar vai perdendo umidade até o limite situado entre [60 – 40]%, função da T e das condições de infiltração de umidade no local. (*) É a T sob a qual o vapor d`água contido no ar condensa. Percebe-se sua atuação quando uma vidraça começa a ficar embaçada.

3 – Insuflação e exaustão mecânicas
É o sistema de VGD em que ventiladores insuflam e exaustores removem o ar do recinto. As máquinas podem ser instaladas diretamente no recinto ou atuando através de sistemas de dutos. -qualidade do ar insuflado -distribuição do ar no recinto (evita circulação parasita) Vantagens Desvantagem -ventilação mais controlável -custo mais alto Exemplo de aplicação:

Exemplo de VGD completa ou mista
A instalação de insuflação e exaustão mecânicas em sua forma mais completa pode fazer a captação do ar em local não-poluído, filtrar, se necessário, e insuflar em bocas dispostas ao longo de dutos. (planta baixa) Vista superior

Ventilação Local Exaustora -Finalidades e Aplicações compatíveis com a VGD, -Dedicada à processos contínuos e bateladas, -Destinada ao monitoramento de misturas(ar+ agentes ),cujo TLV-TWA<100 ppm, mg/kg ou ml/m3, odores ou fragâncias e emissões de aerodispersói- des, -Possui aplicação específica em processos de transferência de massa( Transporte Pneumáti- co e Produção Limpa). A aplicação da VLE não inibe a VGD e sim , ambas se complementam, - O desenvolvimento do Projeto tem maior complexidade devido a maior quantidade de equipa- tos e fluxogramas específicos em função das va- riáveis de Processo.

Ventilação Local Exaustora
Estudo do Captor -É a porta de entrada da mistura(ar+agente), -Tipos de Captores -Formato -Aspectos Construtivos -Perda de Carga de Entrada -Velocidades: -Boca Premente(transição entre o captor e o duto no caso de diferentes seções)=VT(Veloci-dade de Transporte). -Plano da Face(Velocidade de Face) -Velocidade de Captura -Velocidade Terminal -Ponto Nulo

Ventilação Local Exaustora
Estudo do Captor -Vazão ou fluxo da mistura na captação, -Influência das abas e chicanas, -Influência das saias ou fechamento lateral, -Dimensões máximas e mínimas da seção de face, -Captores em ilhas, cantos ou laterais, -Influência de ventos ou distúrbios laterais, -Características das emissões -Recomendações de instalação( Manutenção, limpeza e regulagem de desempenho), -Materiais utilizados, -Outros

Ventilação Local Exaustora (VLE)
Objetiva a proteção da saúde do trabalhador, captando os poluentes (gases, vapores e poeiras tóxicas) na fonte (operações, processos e equipamentos) antes de sua dispersão na zona de respiração e no ambiente. Em geral, processa quantidades menores de ar que VGN e VGD. Benefícios obtidos - maior controle de riscos; - bem-estar, eficiência e segurança do trabalhador retirando do ambiente uma parcela do calor liberado por fontes quentes; - controle da poluição do ar da comunidade.

Exemplos de aplicações de SVLE são sistemas bastante especializados dos ambientes industriais
Cabines de pintura, jatos de areia, granalha; Aparelhos de solda, forja; Fogões; Tanques p/ tratamento químico; Esmeris; Máquinas de beneficiamento de madeira; Transporte de pó; Misturadores; Ensacadores; Britadores; Peneiras; Silos. Condicionantes: no. de fontes muito grande; não se consegue aproximação adequada da fonte.

Componentes básicos de um sistema de SVLE
Fluxograma básico Captor: dispositivo de captura do ar contaminado, instalado na origem da emissão. 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 necessária ao movimento dos ar; Equipamento de Coleta e Separação: retém os poluentes impedindo lançamento na atmosfera (coletores de partículas, filtros, lavadores de gases e vapores, precipitadores eletrostáticos), são instalados antes ou depois do ventilador; Atenuador de Ruído e Chaminé.

Sistemas centrais e coletores unitários
Atende a mais de uma fonte (flexibilidade); Recirculam o ar (atenção com a sua eficiência ! ); Não precisa projeto de engenharia. Escolha em catálogo.

Dimensionamento de um sistema (SVLE)
Captor: determinar forma, dimensões, posição relativa à fonte, vazão e energia p/ a captura. Sistema de dutos: arranjo físico, comprimento, dimensões da seção, singularidades e energia para o fluxo. 3) ECS: tipo, forma e dimensões, energia para o fluxo. 4) Ventilador: escolha da máquina mais adequada para fornecer a energia total necessária ao processo. Atenuador de ruído. Chaminé. Acessórios e Singularidades

Diagrama de variação das energias em uma instalação de (VLE)
1) pD ; 2) pT = h; 3) pE = pT – pD (podem ser medidas c/ instrumentos)

Funcionamento da instalação (VLE) com lavador de gases
Ar com vapores é sugado para a boca de entrada do captor (A); Em (A) atua pressão negativa (inferior à atmosférica = - 40 mmH2O) causada pela depressão (-140 mmH2O) da entrada do ventilador (linha verde - pressão estática); 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 até (E)-boca de entrada do ventilador; Ao entrar no ventilador por (E) o ar recebe das suas pás a energia cinética e potencial de pressão para sair em (F); Esta energia mecânica vai fazer o ar escoar no duto de recalque (F – G) até à saída da chaminé (G), onde volta a atuar a patm, ainda com uma energia residual de saída devida à velocidade do fluxo no trecho (F – G).

Princípios do SVLE Regras básicas na captação de poluentes na fonte: -Enclausuramento de operações ou processos -A direção 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 mínimo de energia promove a entrada destes poluentes para o sistema de exaustão. Induzem na zona de emissão de poluentes, correntes de ar em velocidades tais que assegurem que os poluentes sejam carregados pelas mesmas para dentro do captor. As dimensões do processo ou operação determinam as dimensões do captor e sua forma.

CAPTOR ENCLAUSURANTE (ideal)
CAPTORES Forma e Tipos CAPTOR ENCLAUSURANTE (ideal) (Ref. 4, pg 191) CABINE (permite acesso ao processo industrial) (Ref. 4, pg 191)

(politrizes e esmeris)
CAPTORES EXTERNOS (Ref. 4, pg 191) (Ref. 1, pg 202) CAPTOR RECEPTOR (politrizes e esmeris) (Ref. 4, pg 192) (Ref. 1, pg 202)

Requisitos de Q dos captores
obter a Qmin de exaustão (aliviar o ventilador) que permita uma eficiente captura dos poluentes emitidos pela fonte; Qmin tal que induza em todos os pontos de geração de poluentes uma velocidade de captura maior que a do ar ambiente, e dirigida para o captor; os valores de “V” de captura são determinados com base em experiências anteriores, ou seja, valores recomendados.

Velocidade de captura É o valor da velocidade do ar a uma distância do captor que induz as partículas contaminantes a deslocarem-se na sua direção. (Ref. 1, pg 201)

Distribuição das velocidades de captura
O ar se dirige para a boca de aspiração vindo de todas as direções; A velocidade de captura decresce com a distância das partículas em relação à boca do captor; As flanges ou abas laterais evita a captura do ar que fica atrás da boca. (Ref. 1, pg 208)

Definição das velocidades de captura
Elas são definidas com base em experiências anteriores ou valores recomendados: (Ref. 1, pg 204)

Velocidades de captura recomendadas (ref.9, p. 110)

Vazão (Q) de ar necessária à obtenção da velocidade de captura
Sejam: V – velocidade de captura em M (m/s) S – área do tubo (m2) x – distância do ponto de captação à boca (m) ( x  1,5D) Q – vazão no tubo (m3/s) Boca circular sem flange Q = (10x2 + S)V Boca circular com flange Q = 0,75(10x2 + S)V (Ref. 1, pg 209) 3) Boca retangulares largas (Ref. 1, pg 217)

Verificação experimental da velocidade de captura
A velocidade de captura necessária para uma operação específica pode ser obtida experimentalmente usando um “captor explorador”. (ref. 9, p. 110) Com a pE e a curva de calibração pode-se obter a Qar induzida pelo captor. Aproximando o captor explorador de geração (G), pode-se medir a distância x para a qual ocorre a captura do contaminante. Com x pode-se verificar a velocidade de captura recomendada para o tipo de captor.

Área aberta =  áreas das frestas Q = Aaberta x VRec onde VRec  1 m/s
CAPTOR ENCLAUSURANTE 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, não havendo escape de poluentes. Área aberta =  áreas das frestas Q = Aaberta x VRec onde VRec  1 m/s (VRec - veloc. recomendada) CABINE Q = Aaberta x VRec onde VRec  1 m/s (Ref. 4, p )

Perda de carga num captor

A perda de pressão total de um captor é calculada pela expressão da perda de carga em acessórios (localizada): p = K ρ v2 / 2 (Pa) K - coeficiente de perda de carga do captor; ρ v2 / 2 - pressão de velocidade no duto de ligação (Pa) Em face da perda de carga ocorre uma redução na vazão do captor caracterizada pelo coeficiente de entrada (Ce) que representa a razão entre a (Qreal / Qteórica) ; Demonstra-se que : K = (1 – Ce2) / Ce2

Tabelas de coeficiente de entrada (Ke) para captores
(Ref. 9, p.116)

(Ref. 9, p.117)

Exemplo de cálculo de perda de carga em captor:
Calcular a vazão e a perda de carga em um captor tipo abertura circular flangeada com D = 25cm que se destina a exaurir fumos de solda. A distância de montagem é 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 padrão: D = 0,25m; x = 0,40m; ρar = 1,2 kg/m³; Vc = 0,75m/s; K = 0,49.

Captor de coifa clássica (central)
produtos não tóxicos operador não se curva fogões, mesas quentes, tanques com fervuras, etc. Aplicação Usos Coifa Aberta Vazão aspirada pelo captor P – perímetro do tanque (pés) V – velocidade de captura (pés/min) D – abertura (altura de montagem) da coifa acima do tanque (pés) Q2 = 1,4 P D V (cfm) Coifa baixa D< 90cm  Q1=Q2. Coifa alta D>90cm  vazão do ar induzido deve ser considerada. (Ref. 1, pg 219)

Coifa com Vedação em 3 lados
Usadas quando há corrente de ar laterais Q = W H V ou Q = L H V V – velocidade de captura (50 – 500 pés/min) W, L – dimensões da coifa (pés) Perda de carga na entrada - pc = 0,25 v2 / 2g Velocidade no duto: 1000 – 3000 (fpm) (Ref. 1, pg 223)

Captor cônico de bancada (bico de pato – concordância entre seções)
Captor “portátil” para bancada (Ref. 1, p. 217) (Por o captor próx. da fonte, pois Q varia c/ x2 !) (Ref. 1, p. 220) Captor de coifa com fenda lateral (gases ou vapores emitidos por tanques) (Ref. 1, p. 224)

“Layout” de uma instalação de exaustão
Captores de coifa com fenda lateral junto à parede (tanques de onde saem vapores tóxicos) Captor de coifa central (ilha) (tanque com vapores tóxicos) Captor cilíndrico sem flange (pequena cuba c/ emissão de gases poluentes) Captor cônico de bancada (bico de pato) (bancada de trabalho p/ limpeza de peças de fundição) Coifa de exaustão clássica aberta (banho de chumbo e antimônio) Lavador Ventilador (Ref. 1, pg 259) Motor

Representação isométrica da instalação de exaustão
(Ref. 1, pg 260)

Exemplo: Calcular a vazão do captor de coifa central (ilha) e a perda de carga na entrada.
Dimensões do problema a = 1, x 0,36 = 1,92 m = 6,30 ft b = 2, x 0,36 = 3,12 m = 10,23 ft P = 2(1,20 + 2,40) = 7,2 m = 23,6 ft D = 0,90 m = 3 ft B) Velocidade de captura Adotando-se v = 140 fpm C) Vazão na coifa Q2 = 1,4 P D V = 1,4 x 23,6 x 3x 140 = cfm D) Perda de carga p = K ρ v2 / 2 velocidade recomendada no duto; 2000fpm = 10,2m/s; K=1,04; ρ=1.2kg/m3 p = 64,9 kPa. E) Diâmetro do duto d = (4Q / ¶ V)1/2 = 2,97 ft = 0,90m (adotou-se v=2000 fpm) (Ref. 1, pg 261)

Se originam de saídas tipo frestas c/ importantes aplicações em VI.
JATOS PLANOS DE AR Se originam de saídas tipo frestas c/ importantes aplicações em VI. Aplicações: ventilação sopro-exaustão e cortinas de ar. Processos quentes evitar deflexão do fluxo ascencional

Descarga de Ar Limpo Emissão do Agente Conceito Captação da Mistura
Configuração Fluxograma de um SVLE Descarga de Ar Limpo Transporte da Mistura(Ar + Agente) Descarte Seguro Retenção/Separação

Coletores/Separadores
Captores Dutos, redes ou tramos Acessórios Máquinas de Fluxo(Ventila- dores) Coletores/Separadores Componentes de um SVLE a)Ciclones e)Torres de enchimento e prato b)Filtros d)Hidrociclones e Lavadores c)Câm. Inercial e Gravitacional

Complementação sobre a Ventilação
Transporte Pneumático Teste de Performance Assistência Técnica Operação e Manutenção Curva de Operação Complementação sobre a Ventilação Leis dos Ventiladores Materiais Apli- cados Assoc./ de ventil/separ/colet. Configuração dos Ventiladores Sistemas de Partida/Acion.

TRANSPORTE PNEUMÁTICO

Sistemas de Transporte Pneumático

→ Diversos tipos de acessórios:
Controladores de Nível; Alimentador; Válvulas de Entrada e de Respiro; Silo Pulmão; Transportador; - Compressores, Sopradores e Exaustores; Linha de Transporte ; - Válvula Rotativa Silo Receptor; - Ciclones.

Esquema do transporte em Fase densa

Conceito de Força Bruta – Ciclo de Carga

Conceito Fluidizado – Ciclo de Transporte

Figura 3.6: Ajustador de Pressão (Booster)

Conceito Convencional – Ciclo de Transporte

Conceito Linha Cheia – Ciclo de Transporte

Conceito Linha Cheia – Transporte Contínuo

Centro de Metrologia de Fluidos IPT
Ventiladores Centro de Metrologia de Fluidos IPT

Tipos de Ventiladores Categorias: Axiais Centrífugos Axial-centrífugo
Ventiladores de teto Sopradores de fluxo misto Ventiladores regenerativos (Vórtex)

Ventiladores Axiais Hélice

Ventiladores Axiais Tubo axial

Ventiladores Axiais Fluxo direcionado (Vane axial)

Ventiladores Axiais Jet-fans

Ventiladores Centrífugos
Pás perfiladas (Air Foil)

Pás retas Sirocco (pás para frente)

Pás para trás (limit load)

Ventiladores de Fluxo Misto
O escoamento no interior da carcaça passa a 45o

Carcaça: em forma de voluta (caracol)

Ventiladores Vórtex

Pressão Total A quantidade de energia específica que o ventilador transfere ao fluido de trabalho, sob certas condições de referência, é denominada de pressão total. A pressão total, por definição, é a soma da pressão manométrica na saída do ventilador com a pressão dinâmica também na seção de descarga do ventilador, expressa em comprimento de coluna de água (milímetro ou metro, mmH2O ou mH2O), ou em Pa. PT=PE + PD ou TP = SP + DP(inglês) PE = é a própria impendância ou resistência ao fluxo da mistura no sistema de ventilação PD= é a variação da pressão de velocidade ou pressão cinética ou pressão dinâmica. Observação: Ao inverter a rotação de um ventilador centrífugo a vazão reduz em até 40%, mantendo o mesmo sentido de sucção e recalque.

Curvas Características
Curvas características de desempenho para um ventilador axial

Leis dos Ventiladores Vazão de ar: Pressão Estática: Potência:

Variação do Tamanho Para ventiladores geometricamente semelhantes, valem as leis: Vazão : Pressões : Potência :

Variação da Densidade Vazão: Pressões: Potência:

Eficiência Eficiência média aproximada dos ventiladores centrífugos, conforme o tipo do rotor.Os rotores axiais têm eficiência entre 40 a 60%

Ventilador Air Foil Variação da vazão produzida por um ventilador air foil, em função da largura das pás.

Ventilador Centrífugo
Projeto da voluta (caracol) de um ventilador centrífugo.

Ensaio de Ventiladores
Objetivo: Levantar as curvas características dos ventiladores

Ensaio de Desempenho VALORES MEDIDOS:
Tbs Temperatura de bulbo seco [ oC ] Tbu Temperatura de bulbo úmido [ oC ] Patm Pressão atmosférica [mmHg] T1 Temp. do ar que entra no vent. [ oC ] Tb Temp. do ar que entra nos bocais [ oC ] T2 Temp. do ar que sai do ventilador [ oC ] N Rotação do rotor [ rpm ] P Potência elétrica no motor [W ] Q1 Vazão de ar nas condições de entr [ m3/h ] P1 Pressão estática na entrada [Pa] P2 Pressão estática na saída [Pa]

Câmaras de bocais – Norma ISO5801

Ensaios em Câmara de Bocais
Definidos pela Norma ISO 5801

Ensaio em Duto Ventilador recalcando em duto

Ensaio em Duto Mapeamento de velocidades com o tubo de Pitot

Ensaios Realizados

Sistemas de Tratamento do Ar
Os poluentes exauridos do ambiente de trabalho (vapores, gases, névoas, particulados e poeiras) devem ser coletados ou tratados para liberação na atmosfera.

Os equipamentos para a coleta ou tratamento de poluentes do ar podem ser agrupados segundo os mecanismo de: Coleta e eliminação de PARTÍCULAS ação de filtragem (coleta via meio poroso – FILTROS) ação da força de gravidade (COLETORES GRAVITACIONAIS ou de SEDIMENTAÇÃO) ação de forças de inércia (COLETORES INERCIAIS) ação das forças centrífugas (CICLONES) ação de lavagem por água (LAVADORES, câmaras ou torres de BORRIFO, lavadores VENTURI) ação de ionização e atração eletrostática (PRECIPITADORES ELETROSTÁTICOS) Scrubbers, Demisters e Redlers

FILTROS Um dos mais antigos métodos de remoção de partículas de um fluido gasoso. Os filtros atuam em virtude dos seguintes mecanismos de interação com as partículas: Impacto inercial: partículas (>3) são coletadas devido sua inércia impedir de acompanhar o fluxo do ar ao redor dos filamentos do tecido. O efeito cresce com a massa e velocidade da partícula. Elas deixam o fluxo e colidem com os filamentos do tecido. (1 mícron = 10-6 m ). Interceptação direta: partículas com  (1 – 3)  que acompanham o fluxo do ar são retidas nas malhas constituídas por fios micrométricos do tecido. Movimento browniano: partículas entre (0,1 – 1,0)  tocam os filamentos face seu movimento aleatório. Partículas menores têm mais mobilidade browniana, expondo-se mais que as maiores à colisão com os fios.

Plantas em escritórios servem como filtros naturais de ar Hoje em dia é muito comum ver funcionários de um mesmo escritório "culparem" o uso do ar-condicionado por problemas respiratórios e doenças crônicas. Porém, muitas vezes isso acontece por causa das longas horas que este funcionário passa em um ambiente fechado, que pode sofrer com a chamada "síndrome do prédio doente". Esta síndrome acontece em locais que possuem ar-condicionado sem manutenção e um grande número de máquinas, fazendo com que o ozônio acumulado no escritório fique preso no ambiente. De acordo com pesquisa realizada pela Universidade do Estado da Pensilvânia, ambientes fechados que contam com vasos de plantas, apresentam uma concentração mais baixa. Um benefício do uso de plantas no ambiente de trabalho é a possibilidade de ter um filtro natural de ar, capaz de filtrar as impurezas existentes em um ambiente sem ventilação natural. Por serem locais fechados, os escritórios possuem como grande vilão os poluentes liberados por aparelhos eletrônicos como ar-condicionado, impressoras e copiadoras. Muitas empresas têm investido num serviço que garante a entrega de arranjos e flores frescas semanalmente nas empresas. Além de purificar o ambiente, as flores e plantas também podem melhorar o desempenho no trabalho. Durante pesquisa, homens e mulheres demonstraram mais pensamento criativo e apresentaram soluções mais originais para os problemas propostos no ambiente com flores e plantas.

A escolha do filtro depende do tipo de pó e do “diâmetro” médio () das partículas.
A tabela mostra indicações de tamanho das partículas de vários materiais: Cabelo humano ( ) Limite de visão humana (10 – 40)  Para efeitos comparativos (Ref.1, pg. 288)

Tipos de Filtros PAINÉIS
usa vários tipos de meio filtrante, conforme a classe, sob forma de mantas alojadas em armações. (Ref.1, pg. 285)

FILTROS DE TECIDOS Captação de poeira de moagem Mistura e pesagem de grãos Moagem de pedra, argila e minerais Trituração de cimento Limpeza por abrasão Sacos Mangas Painéis lisos Painéis ondulados Formas Aplicações Quando a (C) de partículas é muito alta, usa-se, antes do filtro, um separador tipo inercial para reter as partículas maiores O rendimento dos filtros de tecido supera 93%

Materiais de tecidos usados em filtros industriais
(Ref.1, pg. 292)

FILTROS DE MANGA Modelo antigo usado em VI: Ar c/ pó entra por dentro da manga e deixa o pó no lado de dentro do tecido (“feltro agulhado”- meio fibroso de grande eficiência de coleta). A eficiência de retenção no tecido aumenta c/ o acúmulo de material coletado que gera aumento da perda de carga. Neste tipo, o sistema de limpeza interrompe a produção fabril. Chapa perfurada (Ref.1, pg. 293)

Modelo novo ar c/ pó penetra de fora p/ dentro das mangas e sai pela parte central da boca superior, deixando o pó no lado de fora do tecido. Válvula Rotativa Equipamento adaptado em filtros e ciclones para controlar a quantidade de material a ser descarregado em transporte pneumático ou qualquer outro tipo de recipiente.

(Ref.1, pg. 296) Filtro automático de mangas (Ref.1, pg. 298)
Usa em poeiras finas em forte (C) em processos contínuos, limpeza por ar comprimido com comando automático. Filtro automático de mangas (Ref.1, pg. 296) (Ref.1, pg. 298)

COLETORES GRAVITACIONAIS (de sedimentação)
Câmara metálica de grandes dimensões, em relação às do duto que nela introduz o ar poluído, com o fim de reduzir a velocidade do fluxo, permitindo a deposição de partículas relativamente grandes  (100 – 200)  pelo seu peso. (Coletor gravitacional de 1 câmara) No fluxo de (E – S) as partículas maiores vão se depositando no cone de coleta. O pó acumulado é retirado periodicamente por A. (Ref.1, pg. 303)

(Ref.1, pg. 304) Baixo custo Pré-coletor em indústria Pouco desgaste
Consomem pouca potência Recebem gases com altas T´s Pré-coletor em indústria Coletas de cinzas em caldeiras a carvão Operações de refino de metais Vantagens Aplicações Solução para uma maior deposição de partículas médias e pequenas Solução para uma maior deposição de pós finos (coletor de câmaras múltiplas) (coletor de câmaras múltiplas, de chicanas, placas dispostas alternadas p/ induzir formação de redemoinhos de eixo perpendicular ao fluxo) (Ref.1, pg. 304)

COLETOR DE CÂMARAS INERCIAIS
São câmaras em que se faz o desvio do fluxo do ar e devido à inércia, as partículas mais pesadas tendem a conservar sua trajetória original caindo em dispositivo de captura. Pré-coletores  Є (50-200) Aplicações (Ref.1, pg. 306)

COLETORES CENTRÍFUGOS ou CICLONES
Usado para coletar as partículas de maior tamanho e peso específico funcionando como pré-coletor, de modo a reduzir a carga de coleta no coletor principal. Induzem um movimento rotatório para o gás de modo que a força centrífuga sendo maior que o peso e a coesão, resulta num lançamento das partículas contra as paredes, separando-as do fluxo do gás. A entrada do gás é tangencial à periferia da parte alta do cone de modo a criar um fluxo helicoidal descendente que ao alcançar a parte inferior retorna como fluxo helicoidal ascendente central até a boca de saída na parte superior do ciclone. As partículas sólidas em suspensão no ar, sob o efeito da força centrífuga, tendem a deslocar-se para a película de ar junto às paredes do ciclone. (Ref.1, pg 307)

O fluxo é complexo e não existe um modelo analítico p/ o projeto
O fluxo é complexo e não existe um modelo analítico p/ o projeto. Usa-se modelos experimentais em que os parâmetros determinantes na seleção do ciclone são a eficiência e perda de carga. Ciclones de veloc, de entrada alta e de raio pequeno originam grandes perdas. Na seleção do ciclone há uma solução de compromisso entre a eficiência e a perda de carga. Em geral se fixa a perda admissível e se obtém a eficiência como consequencia. Δp = K ½ ρar ve2 ; K = 21,16 (Ae / As )1, (SI)

Em vista da complexidade dos fluxos dentro do ciclone, seu projeto p/ atingir uma dada eficiência de coleta é muito difícil. Assim, se usa em VI perfis padrões, a partir do diâmetro do corpo “d”: A- alta eficiência; B- média eficiência.

Coleta de material particulado ou fibroso
Aplicações Baixo custo Fácil de projetar ciclones-padrão A e B Consomem pouca potência Fácil construção e manutenção Pode usar com T elevada Vantagens Baixo rendimento para  < 5 Desgaste rápido com pó de alta dureza e velocidade Podem entupir com poeiras pegajosas, úmidas e em altas C. Desvantagens

LAVADORES Objetivam a coleta de pó (impactação inercial) ou gases poluentes (absorção) mesmo em T elevadas, por ação de lavagem c/ líquido lavador. Usado quando a C de pó é alta e  > 10 , funciona também com  (1 – 10) . O ar com pó recebe água pulverizada bombeada do tanque do lavador. As partículas em choque com as gotículas de água de H2O (20 – 50) , caem formando lodo. Um eliminador de gotas impede as gotículas saírem do lavador. (Ref. 1. Pág.317)

O contato íntimo é obtido por via do fluxo gasoso passar em contra-corrente pelas gotas obtidas por nebulização, ou por meio do aumento da superfície de contato do líquido c/ ajuda de material de enchimento. Para gases sujos é a única alternativa disponível p/ processos industriais. Sua construção exige conhecimentos tecnológicos específicos.

Eliminador de Gotas Executado com perfil especial de polipropileno tipo onda dupla, montagem modulada em painéis, com dimensões que facilitam a desmontagem e limpeza e com alta capacidade de reter as gotículas arrastadas pelo ventilador, reduzindo esse arraste a um percentual ínfimo da vazão de água circulada. Construído através da união de chapas corrugadas que formam câmaras com o desenho de "S", pelas quais passa o fluxo de ar, cujas partículas de líquido se chocam contra as paredes destas, aglomerando-se e sendo eliminadas pela ação da força de gravidade. Quando montado na horizontal (fluxo vertical de ar), permite que as gotas drenadas escorram no contrafluxo do ar; quando montado na vertical (fluxo horizontal de ar), deve ter inclinação entre 5 e 10° em relação à vertical, facilitando a drenagem do líquido separado. Trabalha com velocidades de 2,5 a 3,5 m/s, em sistemas ar/água, e apresenta perda de carga de 1,27 mmca e eficiência de remoção de até 99%.

CICLONE ÚMIDO Ciclone com sistema de borrifamento de água, as partículas tendem a escorrer pela superfície do coletor até o local onde é feita a coleta do material retido sob a forma de lodo ou lama. (Ref.1, pág. 319)

PRECIPITADOR / FILTRO ELETROSTÁTICO
O ar c/ contaminantes em contato com uma alta ddp (entre o fio ionizador e as placas coletoras) se ioniza, os íons chocam-se com as partículas contaminantes, carregando-as eletricamente, causando a sua migração em direção às placas coletoras. (Ref.4, pág.378) Unidade de controle de emissão de particulados finos contidos nos gases de combustão ou de outras correntes gasosas (fumaça, poeira) em processos industriais.

Alto custo inicial (de construção complexa)
Requer espaço (espaço entre placas coletoras de 20-30cm) Perigos de alta-tensão Só serve para material particulado Usinas termoelétricas Fábricas de cimento Aciarias Fundições de metais não-ferrosos - Fábricas de celulose Usos Desvantagens Características Rendimento de coleta em peso de (95 – 99%) para  (0,1 – 200 m); Podem tratar gases a altas temperaturas; A energia é consumida apenas para carregar as partículas. As veloc. do ar entre placas é 1,5-3,0 m/s, baixas perdas de carga (10-15 mm H2O), cerca de 1/10 dos filtros de manga; Vida útil longa / facilidade de limpeza por vibração c/ marteletes mecânicos

Separação e coleta de GASES E VAPORES
absorção (dissolução gáslíquido): por líquidos no qual o gás é solúvel (TORRES de BORRIFO (spray), de ENCHIMENTO, de PRATOS) adsorção: substâncias de alta porosidade retém poluentes gasosos/fumaças pela ação de forças de atração moleculares (Van der Waals) e afinidade química (CARVÃO ATIVADO, ALUMINA ATIVADA, SÍLICA-GEL) ( colunas ou caixas c/ leitos ou camadas de adsorvedor c/ (15-90cm) de espessura. O gás atravessa os leitos de adsorção c/ v=10m/min (odores) e v=20m/min (solventes) ) incineração de resíduos gasosos ( “FLARES” tochas, INCINERADORES) condensação de vapores (resfriamento realizado em CONDENSADORES)

Lavador de Gases - Câmara de Borrifo
Torre Borrifo- o gás contido no ar atravessa a torre de baixo/cima, aspersores espalham gotículas do solvente (H2O) que absorve o gás, caindo o condensado em bacia de onde é recirculado. / Torre de Enchimento- o gás passa por leito de recheio p/ assegurar maior área de contato c/ o solvente que cai de aspersores do alto da torre (contracorrente) / Torre de Pratos- série de bandejas (pratos) c/ furos sobre os quais são postos “copos” invertidos que permitem o gás ascendente borbulhar numa camada fina de líquido solvente lançado nas bandejas. Lavador de Gases - Câmara de Borrifo

Na torre de enchimento, o íntimo contato entre o solvente e o soluto ocorre ao passar os mesmos por uma camada de recheio. O material e o formato do enchimento proporcionam um aumento da área superficial de contato. Na torre de pratos os contato entre o solvente e o soluto é feito em vários pratos. Os principais tipos de enchimentos são: anéis de raschig, sela de berl, anéis pall, sela de intalox e tellerette.

Nos leitos de adsorção os poluentes são retidos por substâncias com alta superfície específica (alta porosidade) por forças de atração moleculares ou por afinidade química. Os materiais capazes de adsorver são denominados adsorvedores. Dentre os principais adsorvedores estão o carvão ativado, a alumina e a sílica-gel. O carvão ativado é uma forma de carbono puro de grande porosidade, que contem micro poros que adsorvem moléculas, sem modificar a composição química do produto tratado. Esse tipo de carvão é obtido a partir da queima controlada com baixo teor de oxigênio de certas madeiras, a uma temperatura de 800°C a 1000°C tomando-se o cuidado de evitar que ocorra a queima total do material, mantendo assim sua porosidade.

Filtros de carvão ativado
Funcionam segundo o fenômeno físico da adsorção molecular sendo mais apropriados para eliminar odores desagradáveis. São postos após filtro convencional ou eletrostático, protegendo-os de poeira, pólen, bactérias e particulados. O carvão é de origem vegetal. Casca de coco fornece grande área de adsorção sem liberação de pó. O carvão ativado é obtido através de pirólise (carbonização) controlada de materiais carbonáceos de origem vegetal, animal ou mineral com posterior ativação termoquímica. A pirólise controlada propicia a cristalização do carbono, formando poros dentro do carvão. (Ref.1, pg. 303)

Os flares são equipamentos que estão localizados no ponto de emissão dos poluentes e que promovem a queima destes em espaço aberto. Este equipamento é utilizado quando os gases combustíveis estão em concentrações próximas ou acima do limite inferior de inflamabilidade. Podem ser do tipo elevado, localizados na chaminé de saída das substâncias ou ao nível do solo. Os elevados são à melhor condição para a dispersão dos poluentes. São empregados basicamente em refinarias de petróleo e/ou em petroquímicas, servindo tal equipamento também como dispositivo de segurança. Os efluentes tem poder calorífico p/ manter a combustão sem o uso de um combustível adicional. A incineração é um método bastante eficaz na eliminação de gases e vapores de origem orgânica. A combustão, que é o processo utilizado na incineração, transforma os contaminantes combustíveis em dióxido de carbono e vapor de água, no caso de combustão completa. A incineração também pode ser utilizada para a oxidação de compostos inorgânicos como por exemplo o gás sulfídrico, que é um gás de mau odor.

CONDENSADORES DE VAPORES / coletores de condensação
Condensadores são dispositivos simples, baratos que usam água ou ar para resfriar uma corrente de vapor condensado. São usados como dispositivos de pré-tratamento, antes dos absorvedores e incineradores, para reduzir o volume de gás total a ser tratado em equipamentos de controle mais caros. Reduzem o custo total do sistema de controle. A condensação de um gás ocorre de três maneiras: (1) em uma dada temperatura, a pressão do sistema é aumentada (compressão do volume de gás) até que a pressão parcial do gás iguale a pressão de vapor; (2) em uma pressão fixada, o gás é resfriado até que a pressão parcial iguale a pressão de vapor; ou (3) usando uma combinação de compressão e resfriamento do gás até que a pressão parcial iguale a pressão de vapor. Na prática, os condensadores operam através da extração de calor. Os condensadores diferem na maneira de remover calor e no tipo de dispositivo usado. As duas diferentes maneiras de condensação são contato direto (ou contato), onde o meio resfriante com vapores e condensados estão intimamente misturados e combinados, e indireto (ou superficial), onde o meio resfriante e vapor/condensado são separados por uma superfície de algum tipo. Os condensadores de contato são mais simples, mais baratos de instalar, e requerem menos equipamentos auxiliares e manutenção. O condensado/resfriado de um condensador de contato tem um volume de 10 a 20 vezes a superfície condensadora. Os condensadores de superfície formam a grande parte dos condensadores usados para controle de poluição do ar.

Filtros eliminadores de névoas
Eliminam névoa líquida, corrosivas e contaminantes solúveis contidos no ar ou em fluxo de outros gases, que ocorrem em processos e indústrias químicas, petroquímicas, têxteis, fertilizantes, etc. As partículas são coletadas, agregadas e coalescem formando uma lâmina líquida, que pela pressão dinâmica do gás, move-se através do leito. Formado um fluxo líquido, este é drenado por gravidade. Coalescência - fenômeno físico de crescimento da massa das gotículas líquidas por contato com outras (Ref.1, pg. 300)

Eliminador de Névoa de Óleo
Trata-se de um equipamento compacto para a instalação no corpo de máquinas operatrizes (tornos automáticos e outras máquinas), destinado à exaustão e retenção da névoa de óleo proveniente do processo de usinagem. Funcionamento: A névoa é aspirada e retida em três estágios através de uma manta de feltro instalada interiormente. Simultaneamente, por centrifugação e aglutinação, o óleo é acumulado, drenado e devolvido ao processo. Vantagens: - diminui a poluição do ambiente de trabalho; - elimina a concentração da névoa, reduz a manutenção das máquinas adjacentes; - longe do contato com a névoa o operador fica resguardado de eventuais irritações da pele; - evita a adoção de um sistema central tornando as máquinas independentes, com baixo consumo e livres para modificações de layout; - recupera o óleo em forma de névoa devolvendo-o ao processo; - fácil reposição das mantas. Características Construtivas: Atende uma vazão de ar de até 800m³/h, com um motor de 1,5 CV, 2 pólos, diretamente acoplado.

Lavador de Gases Os Lavadores de Gases são destinados à limpeza de gases via úmida, caracterizados por alta versatilidade e eficiência e baixo consumo de energia. Aplicações: - abatimento de vapores ácidos, básicos, etc. - controle de odores - despoluição de tanques de galvanoplastia - alta eficiência, baixa energia Funcionamento: Uma bomba d'água (5) eleva o líquido de lavagem da piscina ao distribuidor (3) no topo do leito de recheio. O líquido de lavagem desce por gravidade através do recheio (2), umedecendo-o continuadamente. Os gases poluídos (1) são forçados em contracorrente através deste recheio. Como o meio líquido possui mais afinidade com os poluentes do que com os gases, estes poluentes passam dos gases para o líquido de lavagem. Este líquido, geralmente composto de água e reagente, neutraliza e estabiliza os poluentes. Eficiência: A eficiência se relaciona com as concentrações e propriedades dos poluentes. Com a profundidade do recheio, tamanho e tipo de corpos de enchimento e reagentes/aditivos do líquido de lavagem. 1 - Entrada de Gases 2 - Recheio 3 - Distribuidor d'Água 4 - Eliminador de Névoas 5 - Bomba de Recirculação 6 - Depósito de Sólidos

Seleção econômica de coletores p/ contaminantes sólidos de granulometria conhecida Obs. Rotoclones são ciclones associados a ventiladores que aumentam a aceleração centrífuga do pó. Seleção de Coletores

SELEÇÃO e APLICAÇÃO dependem:
CONCLUSÕES SELEÇÃO e APLICAÇÃO dependem: grau de pureza desejado; temperatura; umidade; estado químico; estado físico (sólido; líquido, gás, vapor). PORTANTO, são equipamentos ESPECÍFICOS para cada TIPO DE SISTEMA.

NORMAS REGULAMENTADORAS
1) NBR 14679:2001: Sistemas de condicionamento de ar e ventilação – Execução de serviços de higienização. Origem: Projeto 04: :2000 ABNT/CB-04 – Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos Mecânicos CE-04:008:08 – Comissão de Estudo de Ventilação Industrial Esta Norma foi baseada na Recomendação Normativa ABRAVA I – Renabrava I: Válida a partir de Palavras-chave: Serviços de higienização. Ventilação. Ar-condicionado 2) NBR 16401:2008: Instalações centrais de ar-condicionado para conforto – Parâmetros de projeto. 3) NBR 13971:1997: Sistemas de refrigeração, condicionamento de ar e ventilação – Manutenção programada. 4) NBR 10080: Instalações de ar condicionado para salas de computadores.

5) NBR 10085: Medições de temperatura em condicionamento de ar.
6) Recomendação Normativa ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar condicionado, Ventilação e Aquecimento. 7) Recomendações Técnicas da Sociedade Brasileira de Meio Ambiente Qualidade de Ar de Interiores – BRASINDOOR. 8) Resolução-RE nº 176, de 24 de outubro de 2000, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária – Anvisa, do Ministério da Saúde. (estabelece critérios e metodologias de análise para avaliar a qualidade do ar interior em ambientes climatizados artificialmente de uso público e coletivo e relaciona as principais fontes poluentes químicas e biológicas). 9) Portaria nº 3.523/GM, de 28 de agosto de 1998, da Agência Nacional de Vigilância Sanitária – Anvisa, do Ministério da Saúde. (estabelece procedimentos de verificação visual do estado de limpeza e manutenção da integridade e eficiência de todos os componentes dos sistemas de climatização para garantir a qualidade do ar e prevenção de riscos à saúde dos ocupantes de ambientes climatizados). 10)Resolução 09/2003 da ANVISA. 11) NR-15/2010- Atividades e operações insalubres. Nível de emissão no ambiente laboral limite de tolerância (anexo 11)

12) ABNT/CB-55 Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento
Gestor Interino: Carlos Eduardo Marchesi Trombini Secretaria Técnica: ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração, Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento Chefe de Secretaria: Jamile Maria Haddad Zahran Av. Rio Branco, 1492 Cep: São Paulo - SP Fone: (11) Fax : (11) Âmbito de atuação do CB: Normalização no campo da refrigeração, ar condicionado, ventilação e aquecimento compreendendo refrigeração comercial e industrial, ar condicionado comercial e industrial, ventilação comercial e industrial e aquecimento convencional e solar, no que concerne à terminologia, classificação; identificação; desempenho e ensaios de máquinas, equipamentos e sistemas; projeto, execução e manutenção de sistemas; conservação de alimentos perecíveis; conforto humano; qualidade do ar e conservação de energia em ambiente comercial e industrial. (...isto não é o fim , é o início de um grande projeto como profissional de Engenharia.)

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