VENTILAÇÃO INDUSTRIAL

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL

VENTILAÇÃO INDUSTRIAL

CAXIAS DO SUL – 2011

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

                        Curso Superior de Graduação em Engenharia de Produção

                        Disciplina: MEC 0229D – Instalações Industriais

                        Prof. Carlos Roberto Altafini

Dimensionar tubulação, ciclone e ventilador para fazer a exaustão do sistema e calcular o custo da instalação

Esequiel Antônio Benin

Marcos Casiraghi

Marcos Martinotto

Caxias do Sul, 10 de novembro de 2011

1 – OBJETIVO

Este relatório tem como objetivo solucionar o problema de ventilação apresentado na página 37 da apostila (conforme figura abaixo), utilizando os conhecimentos básicos de sistemas de ventilação aprendidos na disciplina de Instalações Industriais. Através de dimensionamento de dutos e tubulação, bem como o balanceamento de cálculos de perdas de carga, calculando a pressão estática e encontrando o ventilar industrial que atenderá as nossas necessidades.

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2 – INTRODUÇÃO

Os problemas de ventilação são muito corriqueiros nas indústrias em geral. A maior dificuldade de engenharia é ter o conhecimento adequado para poder projetar um sistema de exaustão eficiente, que possa transportar o fluido com as impurezas das operações fabris, para que assim os operadores e funcionários do chão de fábrica, consigam trabalhar com condições ambientais toleráveis.

Para o problema apresentado de ventilação na indústria, é necessário seguir certos passos para poder atingir o objetivo esperado.

3 – DADOS DO PROBLEMA DE VENTILAÇÃO

• 5 politrizes com diâmetro de 26 polegadas e espessura de 5 polegadas
• Dutos de aço galvanizado de seção circular e rugosidade absoluta de 0,09 mm
• Ciclone de alta eficiência

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4 – DESCRIÇÃO DO PROBLEMA

Para o esquema mostrado na figura abaixo, dimensione os dutos, balanceando-os por cálculos de perdas de carga e calcule a pressão estática necessária no ventilador e selecione-o do catálogo de um fabricante. O sistema servirá de exaustão de 5 politrizes de diâmetro 26” e espessura 5”. Use dutos de aço galvanizado de seção circular e rugosidade absoluta de 0,09 mm. Considere “ar padrão” e determine o tipo de equipamento mais adequado para coletar a poluição. Estime ainda o custo da instalação.

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4.1 - Dados utilizados para os respectivos cálculos:

• Vazão de ar para cada politriz = 1200 CFM (péssimo enclausuramento)                transformação:                

1 CFM = 0,000472 m³ - 0,5664 m³/s                                        

• Velocidade no ramal = 22,9 m/s                                        
• Velocidade no duto principal = 17,8 m/s        
• Ar padrão
•         Pressão = 101325 Pa
• Temperatura = 293,15 K
• Densidade = 1,2 kg/m³        
• Viscosidade = 0,000015 m²/s                
• Peso específico = 11,77 N/m³        
• Gravidade = 9,81 m/s²                

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4.2 - Fórmulas usadas para cálculos:

A = Q/V                                                                                

A= π . r²                                                                                

D= 2 . r                                                                                

a= 0,53*ε/D + 0,094(ε/D)^0,225                                                                

b= 88*(ε/D)^0,44                                                                                

c= 1,62(ε/D)^0,134                                                                                

Re= V*D/v                                                                                

f= a+b* Re ^-c                                                                                

∆P= f * L/D * V^2/2 * ρ ar (trechos retos)                                

∆P= K* V^2/2 * ρ ar        (acessórios)                                

4.3 - Tabela dos resultados:

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Esta tabela foi criada a partir dos dados coletados no problema.

4.4 – Dimensionamento do Ciclone:

O Ciclone foi calculado através da obtenção do ciclone em função do diâmetro, na tabela 7.7.1. do livro do Macintyre, página 314. Primeiramente, foram feitos os cálculos práticos para chegar nos dados (tabela 1 abaixo); em segunda instância, foi encontrado no livro do Macintyre (pág. 12.20) um valor de CFM padrão, o mais próximo é o de 7500 CFM (tabela 2 abaixo).

Tabela 1