Os Ventiladores

VENTILADORES^[1]

 Lucio Thiago Triunfo Bolles^[2]

Eduardo Dal Forno ^[3]

RESUMO

O propósito deste estudo é pesquisar e absorver conceitos necessários para analisar, projetar e aplicar máquinas de fluxo em especial ventiladores.

Os ventiladores máquinas nas quais a transferência de energia do fluido, ou para o fluido, dá-se por meio de um elemento rotativo. Os sistemas de ventilação representam parcela grande da carga indústria, A finalidade da ventilação é controlar o deslocamento do ar em um recinto fechado, embora, dentro de determinados limites, a renovação do ar também possa controlar a umidade e temperatura do mesmo.

Palavras Chave: Maquinas de fluxo. Ventiladores. Sistema de ventilação.

1 INTRODUÇÃO

As máquinas de escoamento de fluidos se apresentam em dois grupos como, as máquinas que possuem deslocamento positivo e as chamadas máquinas de fluxo. Podemos destacar que diferença entre estes dois grupos é que no primeiro caso temos o fluido confinado em alguma região do equipamento, enquanto no segundo grupo há um fluxo contínuo através da máquina. Por exemplo, uma bomba de pistão é considerada uma máquina de deslocamento positivo, pois o fluido fica comprimido dentro do conjunto pistão/cilindro, onde ocorre variação de pressão pela variação do volume do recipiente.

As bombas centrífugas são chamadas de máquinas de fluxo, pois o fluido escoa através de um rotor, onde recebe energia. Nas maquinas de deslocamento positivo, ao desligar o equipamento, o fluido fica confinado em seu interior, já nas maquinas de fluxo, isto só ocorrerá se houver algum sistema externo que o mantenha nesta condição, caso contrário escoará para fora da máquina.

Tanto as máquinas de fluxo como as máquinas de deslocamento positivo podem ser divididas em outras duas classes, as máquinas hidráulicas e as máquinas térmicas. Abordaremos mais especificamente as máquinas hidráulicas, essas maquinas trabalham geralmente com água, óleo, e outros líquidos, que são considerado incompressíveis em aplicações normais. Outra característica importante é que essas maquinas trabalham também com o ar, que será tratado como incompressível para pressões até 1 mca, no qual são chamados de ventiladores.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 VENTILADORES

Segundo A.B.N.T.- Associação Brasileira de Normas Técnicas - ventilação é o processo de renovação do ar de um ambiente. O intuito da ventilação é o controle do deslocamento de ar em um recinto fechado.

A função dos ventiladores é a transferência de energia aos gases através do movimento de um hélice ou rotor. O principal objetivo dos Sistemas de ventilação é condução dos gases entre ambientes, isso ocorre através de dutos de ventilação. Os ventiladores se caracterizam com dispositivos mecânicos e utilizam a energia mecânica aplicada em seu eixo, em energia fluidodinâmica, que é descrita como energia potencial de pressão e energia cinética. Devido à energia obtida, os gases são capazes de escoar em dutos, vencendo as resistências que se opõem ao seu deslocamento, e conforme a especificação do projeto proporcionando a vazão desejada.

[pic 1]

2.1.1 VENTILADORES E SUAS GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS

Para o desempenho e funcionamento dos ventiladores existem algumas grandezas características;

• RPM Número Rotações por Minuto [n]
• Diâmetro de saída do rotor [D]
• Vazão [Q]
• Altura de Elevação [H]
• Potencia [W]
• Rendimento [ƞ]

1. ALTURAS DE ELEVAÇÃO

Segundo SILVA, 2008 Altura de Elevação - Altura de elevação indica o desnível de energia entre dois pontos e é expressa com altura de coluna de líquido.

1. Altura total de elevação (Ht) – É a energia total cedida pelo rotor do ventilador ao ar. Uma parte desta energia é perdida no próprio ventilador (h), por atrito e turbilhonamento (perdas hidráulicas).
2. Altura útil (Hu) – É a energia adquirida pelo fluido durante a passagem pelo ventilador. [pic 2]

[pic 3]

1. Altura motriz de elevação (Hm) – É a energia mecânica fornecida pelo eixo do motor. Parte desta energia é eliminada sob a forma de perdas mecânicas, Hp, nos mancais e na transmissão por correia.

[pic 4]

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2.1.1.2. POTÊNCIAS

Ainda segundo SILVA, 2008 A potência é a energia fornecida para efetuar o trabalho em determinado tempo. Deste modo, para cada altura de elevação existe uma potência com a mesma designação.

A potência, W [Kw] necessária para instalação de um ventilador é:

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[pic 7]

Onde;

Q: Vazão do ventilador – (m³/s);

W: altura de elevação (total, útil ou motriz) – (m);

η: rendimento total do ventilador.

2.1.1.3. RENDIMENTOS

Conforme SILVA, 2008 Rendimento é a relação entre a potência aproveitada e a potência fornecida.

• Rendimento elétrico (Ƞe) – é a relação entre a potência de eixo e a potência total;
• Rendimento mecânico (Ƞm) – é a relação entre a potência total útil e a potência motriz;
• Rendimento total (Ƞt) – é o produto do rendimento elétrico pelo rendimento mecânico.

2.1.1.4. PRESSÕES

Pressão Estática (Pe): Função do estado termodinâmico do escoamento do ar, exercido igual em todas as direções. A pressão estática decresce ao longo de um duto de seção constante e cresce nos aumento de seção (recuperação da pressão).