Capítulo 6 - Ventilação geral diluidora obtida mecanicamente

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Fundação Oswaldo Aranha 
CURSO Engenharia Mecânica DISCIPLINA/CÓDIGO SISTEMAS FLUIDO MECÂNICOS - 6945
PERÍODO 8º PROFESSOR Jayme Monteiro Cardoso
25/08/2021
CAP 6 - VENTILAÇÃO GERAL DILUIDORA OBTIDA 
MECANICAMENTE (1)
MACINTYRE, ARCHIBALD JOSEPH. Ventilação industrial e controle da poluição. 2 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008 
DEFINIÇÃO
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É empregada quando a ventilação natural não possui condições de confiabilidade e eficiência para atender 
os requisitos de vazão, pressão, temperatura, etc, necessários a um ambiente e/ou equipamento. Para a sua 
obtenção são empregados ventiladores promover a movimentação do ar.
VENTILADORES
Definição: Ventiladores são turbomáquinas que se destinam a produzir a movimentação dos gases. 
Dependendo do objetivo podem ser denominados:
•
• Insufladores: Quanto o objetivo é o de introduzir um gás (ar, CO2, etc) em um ambiente/equipamento.
• Exaustores: Quando o objetivo é o de retirar um gás (ar, CO2, etc), de um ambiente/equipamento. 
VENTILADOR AXIAL VENTILADOR CENTRÍFUGO
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TIPOS DE VENTILAÇÃO MECÂNICA
1- INSUFLAMENTO MECÂNICO E EXAUSTÃO NATURAL:
- Um ou mais ventiladores captam ar exterior e lançam no interior do ambiente ou equipamento.
- Neste tipo de aplicação a pressão interna é superior à pressão externa fazendo com que o gás insuflado 
saia pelas aberturas existentes no ambiente ou equipamento.
Pint > Pext
Alternativa (A)
INSUFLADOR
Alternativa (B)
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APLICAÇÕES DO NSUFLAMENTO MECÂNICO E EXAUSTÃO NATURAL:
- Ventilação para conforto térmico: A maior velocidade do ar no insuflamento promove uma melhor 
sensação de conforto térmico especialmente nas aplicações para remoção de calor.
- Impedir que o ar contaminado de um outro ambiente penetre no ambiente que está sendo ventilado.
- A abertura de ar externo para o insuflador deverá permitir uma admissão livre do ar. Quando for 
necessário fazer uma tomada em um local afastado., deve-se instalar um duto ou um plenum até o 
ventilador e/ou do insuflador até o recinto. 
Ventilador de telhado Insuflamento no ambiente
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2- INSUFLAMENTO NATURAL E EXAUSTÃO MECÂNICA:
- Um ou mais ventiladores removem o ar do recinto para o exterior do ambiente ou equipamento.
- A pressão interna abaixando devido a ação do exaustor estabelece uma corrente de ar do exterior para o 
interior do ambiente. Ocorre então uma elevação de pressão na descarga do exaustor lançando o gás no 
ambiente externo.
Pint < Pext
Exaustor
Exaustor
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APLICAÇÕES DO INSUFLAMENTO NATURAL E EXAUSTÃO MECÂNICA:
- Exaustão de sanitários, cozinhas, ambientes com contaminantes com grau de toxidez inaceitável para que 
o ar não contamine os ambientes vizinhos 
- A admissão do ar poderá ser feita através de janelas e portas, quando o ar exterior não for contaminado. 
Poderá ser necessária mais de uma abertura para admissão de ar.
- A abertura de ar externo para o ambiente deverá permitir uma admissão livre do ar. Quando for 
necessário fazer uma tomada em um local afastado., deve-se instalar um duto ou um plenum até o 
ambiente e/ou do ambiente até o exaustor. 
- No caso de emprego de exaustor axial este deverá ser colocado preferencialmente na parede oposta às 
entradas de ar e o mais alto possível em relação ao piso. 
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3- INSUFLAMENTO E EXAUSTÃO MECÂNICOS:
- Neste caso ventiladores insuflam e exaurem gás do ambiente/equipamento. Podem ser colocados 
diretamente no ambiente ou através de sistemas de dutos
- Trata-se de um sistema misto de insuflação/exaustão.
- Permite uma ventilação mais controlável tanto em relação à qualidade do ar admitido, distribuição no 
ambiente e pressão interna.
- A partir da escolha correta dos ventiladores pode-se conseguir que a pressão interna seja igual, menor ou 
maior do que a do ambiente externo.
- Tem como principal desvantagem o custo mais elevado tanto de implantação (CAPEX) quanto de operação 
(OPEX),devendo, portanto, ser adotado quando os sistemas isolados (insuflamento ou exaustão), não 
puderem ser aplicados.
INSUFLADOR
EXAUSTORES
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4- CONTROLE DA PRESSÃO NOS AMBIENTES:
- Em um grande número de aplicações a pressão interna nos ambientes não necessita de controle, isto é, 
não é necessário estabelecer faixas para ajuste da pressão.
- Algumas aplicações entretanto, torna-se necessário que seja estabelecido os valores de pressão que 
deverão ser adotados. Por exemplo: Quartos de isolamento hospitalar, laboratórios, ambientes de 
produção de componentes eletrônicos especiais, etc. 
- A maneira mais usual é através do controle das vazões de entrada ou de saída do ambiente, tomando-se 
por referência a vazão “requerida” no projeto.
- Tem-se então:
Pint > Pext Qins > Qreq Qins > Qreq +10%
Pint < Pext Qex > Qreq Qex > Qreq +10%
Qreq = 15000 m³/h
Pint >0 ; Qins = 15000 +10% = 16500 m³/h
Pint <0 ; Qex = 15000 + 10% = 16.500 m³/h
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VENTILAÇÃO DE AMBIENTES NORMAIS, COM POUCAS PESSOAS
DEFINIÇÃO:
Em um grande número de locais onde não estão instalados equipamentos industriais e não existe a
presença de substâncias tóxicas. Define-se um ambiente “NORMAL” como sendo aquele cujas principais
fontes de contaminantes são as originadas do metabolismo humano (suor, resíduos da respiração, odores,
etc), também podem ser considerados os contaminantes de atividades de baixo impacto ambiental negativo
e que não irão causar ao homem e ao meio ambiente danos, mesmo que temporários. Como exemplo de
dessas atividade pode-se citar: Fumaça de cocção, odores em banheiros, resíduos de combustão (gás de
cozinha, lenha, etc)
VAZÃO DE AR REQUERIDA:
Para os ambientes normais tem-se três (03), metodologias que podem ser aplicadas no cálculo da vazão de
ar de ventilação requerida:
- Cálculo da ventilação pelo número das trocas de ar (Método das trocas de ar).
- Cálculo de ventilação por área de piso.
- Cálculo da ventilação pela vazão de ar por pessoa.
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MÉTODO DA TROCAS DE AR
A vazão de ar requerida é dada pela equação:
𝑸 = 𝑵 × 𝑽, 𝒐𝒏𝒅𝒆
N: Número de renovações de ar recomendada (Tab. 6.2, 6.3, 6.8)
V: Volume do ambiente.
- É a metodologia mais empregada para o cálculo da vazão requerida de ventilação.
- Visa essencialmente propiciar conforto às pessoas presentes no ambiente.
- Em ambientes com grandes volumes (Ex: almoxarifados, oficinas), poderá ocorrer um super
dimensionamento da vazão.
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CÁLCULO DA VENTILAÇÃO POR ÁREA DE PISO
A vazão de ar requerida é dada pela equação:
𝑸 = 𝑸𝑺 × 𝑺, 𝒐𝒏𝒅𝒆
QS: Vazão por área unitária (Tab. 6.7)
S: Área de piso.
- Metodologia empregada quando da impossibilidade do emprego do método das renovações de ar.
Muitas vezes é uma metodologia que é imposta através de norma técnica (Ex: ABNT NBR 7256 -
Tratamento de ar em estabelecimentos assistenciais de saúde (EAS) - Requisitos para projeto e
execução das instalações
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CÁLCULO DA VENTILAÇÃO PELA VAZÃO DE AR POR PESSOA
A vazão de ar requerida é dada pela equação:
𝑸 = 𝑸𝑷 × 𝒏, 𝒐𝒏𝒅𝒆
Qp: Vazão por pessoa (Tab. 6.4 e 6.6)
n: Número de pessoas.
- Usualmente estabelece a vazão de ar por pessoa de modo a garantir a salubridade do ambiente sem
propiciar conforto térmico.
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EXERCÍCIO
Determinar a vazão requerida de ar de ventilação utilizando as metodologias apresentadas considerando
uma sala de aula com dimensões 9 x 8 x 2,8 (m) e capacidade máxima para 60 pessoas
Método das trocas de ar:
Método área de piso 
Método por pessoa: