Ventiladores e exaustores em Mina Subterranea

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VENTILADORES/EXAUSTORES UTILIZADOS NO CONDICIONAMENTO DE MINAS SUBTERRÂNEAS
Basicamente, existem dois tipos de ventiladores: centrífugos e axiais.
Os ventiladores centrífugos são aqueles em que o ar é levado para o interior do conjunto rotor e palhetas e liberado radialmente à armação. Vários ventiladores têm este conjunto rotor/palhetas que se assemelham a um rotor de um motor de indução, consistindo de várias pequenas lâminas curvas.
Os ventiladores axiais são classificados em dois tipos, e ambos consistem de um conjunto rotor/palhetas em uma carcaça cilíndrica com lâminas aerodinâmicas para causar fluxo de ar através de um ventilador em uma direção axial.
A diferença entre os dois tipos é que no ventilador axial existem hélices estacionárias para fortalecer o fluxo de ar e recuperar alguma energia rotativa, concedendo está para o ar pelo movimento das lâminas.
· VENTILADORES CENTRÍFUGOS 
Os ventiladores centrífugos operam como bombas de ar. A base rotativa da roda, o rotor ou o conjunto rotor/palhetas transmite trabalho ao ar, concedendo a este ar energia estática e cinética em proporções diferentes dependendo do tipo de ventilador, ou seja, é um tipo de conversão de energia rotativa dinâmica em energia axial e/ou radial dinâmica. As figuras abaixo mostram ventiladores centrífugos usados em um projeto de ventilação.
Na maioria dos casos, no dimensionamento de ventiladores devem-se desconsiderar os efeitos de compressão do ar.
Existem duas ações separadas e independentes que geram pressão em um ventilador centrífugo: a força centrífuga devido à rotação do ar, e a energia cinética concedida à medida que o ar parte da extremidade das lâminas. A quantidade de energia cinética desenvolvida depende basicamente da velocidade tangencial das lâminas (Vt), enquanto que a energia centrífuga (estática) é função do aumento da velocidade tangencia do ar (Va) entrando e saindo o conjunto rotor/palheta. O trabalho realizado sobre o ar no ventilador é proporcional à velocidade tangencial, sendo que nenhum trabalho é necessário para produzir a velocidade radial.
As variáveis a serem consideradas para o dimensionamento de ventiladores centrífugos são: curvatura das lâminas, número de lâminas, forma das lâminas, profundidade radial das lâminas, comprimento axial das lâminas, entradas (número, forma e tamanho), diâmetro do rotor, largura do ventilador, carcaça, hélices principais e exposição e afastamento do conjunto rotor/palhetas.
Figura 1. Modelo de Ventilador centrifugo.
Tipos de Ventiladores Centrífugos:
· Centrífugo, pás para trás - Possui duas importantes vantagens: 1ª – apresenta maior eficiência e auto-limitação de potência. Isso significa que, se o ventilador está sendo usado em sua máxima potência, o motor não será sobrecarregado por mudanças de sistema de dutos. É um ventilador de alta eficiência e silencioso, se trabalhar num ponto adequado.
Figura 2. Centrífugo com pás para trás.
· Centrífugo, pás radiais - Um ventilador robusto, para movimentar efluentes com grande carga de poeira, poeiras pegajosas e corrosivas. Apresenta menores possibilidades de "afogar", sendo usado para trabalhos mais pesados. A eficiência desse tipo de ventilador é baixa, e seu funcionamento, barulhento.
Figura 3. Centrífugo com pás radiais.
· Centrífugo, pás para frente - Mais eficiente, possui maior capacidade de exaustão a baixas velocidades, e não é adequado para trabalhos de alta pressão nem para altas cargas de poeira, apresentando problemas frequentes de corrosão, se mal utilizado.
Figura 4. Centrífugo com pás para frente.
· VENTILADORES AXIAIS
O princípio básico para um ventilador axial é que a produção de pressão é para promover a aceleração tangencial para o ar, quando este atravessa o rotor do ventilador. Qualquer força centrífuga gerada é pequena e a prática diz que pode ser desprezível em situações reais. As figuras abaixo mostram ventiladores axiais usados em um projeto de ventilação.
A energia de rotação deve ser convertida em fluxo linear de energia e a diferença de pressão estática do ar deixa o conjunto rotor/palheta. Esta troca é difícil de acontecer, mas essencial para a eficiência do equipamento. Hélices guias na carcaça seguintes as palhetas são mais efetivas na conversão de energia rotativa, e a maior parte dos ventiladores axiais são do tipo com hélice, e não tubulares.
O ventilador de hélice consiste em uma hélice montada numa armação de controle de fluxo, com o motor apoiado por suportes normalmente presos à estrutura dessa armação. O ventilador é projetado para movimentar o ar de um espaço fechado a outro a pressões estáticas relativamente baixas. O tipo de armação e posição da hélice tem influência decisiva no desempenho do ar e eficiência do próprio ventilador.
Figura 5. Ventilador de Hélice.
Tipos de ventiladores axiais: 
· Axial Propulsor. É tipo mais barato para mover grandes volumes de ar a baixas pressões, sendo frequentemente utilizado para circulação de ar ambiente.
Figura 6. Axial propulsor.
· Axial Comum - Possui ampla calota central, que possibilita sua utilização a pressões mais elevadas. É frequentemente usado em ventilação de minas subterrâneas e, em algumas ocasiões, em indústrias. Nesse tipo de ventilador, a forma das pás é muito importante, e eles não devem ser usados onde haja risco de erosão e corrosão.
Figura 7. Axial comum.
· Tubo - axial: Trata-se de um propulsor, com pás mais grossas mais largas, colocado dentro de um tubo, o que permite direta conexão como dutos.
Figura 8. Tubo axial.