Ventilação Industrial e seus Tipos

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Controle da poluição 
atmosférica 
Aula 5 
 
Ventilação Industrial 
 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
Ventilação Industrial 
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. 
 
 
 
 
 
 
 
Tipos de Ventilação Geral (VG) 
Ventilação Geral Natural 
• 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 2-admissão natural e exaustão mecânica; 
 VGD 3-insuflação e exaustão mecânicas; 
 4-admissão e exaustão naturais. 
 VG – consiste na movimentação de massas de ar através 
de espaços confinados. 
 LANTERNINS 
 
Os Lanternins são aberturas, 
dispostas na cobertura de edificações, 
para propiciarem ventilação e 
iluminação naturais dos ambientes. 
 
 
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. 
Fluxo de ar depende : 
 - 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. 
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. 
 
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. 
Aproveitamento do Movimento do ar 
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 
1) 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 
(Situações reais do 
fluxo de ar de 
entrada e saída) 
 Espaços internos parcialmente divididos (em planta) 
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. 
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. 
 
A Bastakiya, com suas torres de vento e ruelas 
apertadas, é a região mais antiga de Dubai 
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). 
 
Uma casa do estilo árabe com torres do 
vento 
 
Exemplos 
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 ( http://www.cptec.inpe.br/ ) 
 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. 
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. 
- 
 
 
 
 
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 alumínioprovocando 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. 
 Características Técnicas 
 
Globo Giratório 45 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. 
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 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. 
(O inverso da desumidificação 
é a ventilação adiabática ou 
resfriamento evaporativo) 
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. 
Vantagens 
 
Desvantagem 
-ventilação mais controlável 
-qualidade do ar insuflado 
-distribuição do ar no recinto 
(evita circulação parasita) 
Exemplo de aplicação: 
-custo mais alto 
Exemplo de VGD completa ou mista 
Vista superior 
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) 
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. 
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. 
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. 
CAPTORES 
• Forma e Tipos 
CAPTOR ENCLAUSURANTE (ideal) 
 CABINE (permite acesso ao processo industrial) 
(Ref. 4, pg 191) 
(Ref. 4, pg 191) 
CAPTORES EXTERNOS 
CAPTOR RECEPTOR 
(politrizes e esmeris) 
(Ref. 4, pg 192) 
(Ref. 1, pg 202) 
(Ref. 4, pg 191) 
(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) 
 Ventiladores 
Tipos de Ventiladores 
• Categorias: 
 
o Axiais 
o Centrífugos 
o Axial-centrífugo 
o Ventiladores de teto 
o Sopradores de fluxo misto 
o 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) 
Ventiladores Centrífugos 
 
 Pás retas 
 
 
 
 
 
 Sirocco 
 (pás para frente) 
Ventiladores Centrífugos 
• Pás para trás (limit load) 
Ventiladores de Fluxo Misto 
• O escoamento no 
interior da carcaça passa 
a 45o 
Ventiladores Centrífugos 
• Carcaça: 
 em forma de voluta 
(caracol) 
Ventiladores Vórtex 
Trabalho AV1: Temas – 24/04 
- Controle da poluição do ar em indústrias siderúrgicas: consequências, 
atualidades e alternativas de controle; 
- Emissão de particulados por processos industriais: efeitos na saúde e 
alternativas de controle; 
- Qualidade no ar e a segurança no trabalho (Síndrome do edifício 
doente) : Conceito, problemática na saúde pública e alternativas de 
controle; 
- Emissões de poluentes por veículos automotores: consequências, 
atualidades e alternativas de controle.