VENTILADORES

FUNDAO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITARIO DE PALMAS

CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

VENTILADORESPALMAS-TO, Maio de 2007.

FUNDAO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS UNIVERSITARIO DE PALMAS

CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

VENTILADORESTrabalho integrante da obteno de nota da disciplina de Instalaes industriais, pelas alunas Tayanna Pimentel e Suellen Lopes, ministrada pelo professor Abram.

PALMAS-TO, Maio de 2007.INTRODUO

Os ventiladores so as mquinas de movimentao de ar mais utilizada na indstria . (CABANO ENGENHARIA, 2003).Os ventiladores so usados nas industrias em ventilao, climatizao e em processos industriais, nas instalaes de caldeiras, em pulverizadores de carvo, em queimadores, em certos transportes e em muitas outras aplicaes.

Ventiladores so dispositivos mecnicos utilizados para converter energia mecnica de rotao, aplicada em seus eixos, em aumento de presso de ar. Podem ser arranjados de acordo com o sentido do fluxo de ar em relao ao ambiente ventilado como sopradores(se h injeo de ar no ambiente) e exaustores ( se h retirada de ar no ambiente).

Ventiladores podem se classificar em trs grandes grupos: Axiais, centrfugos e especiais. Como regra geral se utilizam axiais quando se necessita de grandes vazes e pequenas perdas de carga e os centrfugos para quantidades de ar menores e perdas de carga elevadas. (CABANO ENGENHARIA, 2003). E so encontrados em diversos tamanhos e formatos. So utilizados para promover os escoamento de gases e vapores.

VENTILADORES So turbomquinas geratrizes ou operatrizes destinadas a produzir os deslocamentos dos gases.Ventiladores so mquinas que produzem fluxos de ar ou outros gases, com vazes relativamente altas e presses baixas. So projetados para trabalhar com ar ou vapor e variam de tamanhos. A utilizao ampla. H uma variedade de aplicaes domesticas, comerciais e industriais.

Embora possam ser usados com qualquer gs, na prtica o ar est quase sempre presente, seja na forma natural como climatizao e ventilao, seja misturado com outros gases como exausto de fornos e outros.

Podem ser considerados, entre outros, os seguintes itens para considerao:

- disposio de motor e ventilador: extrao ou sopramento;

-tipo de ventilador: centrifugo ou axial;

-motor: de uma rotao ou de rotao varivel. (STOECKER, 2002)Os ventiladores normalmente operam com uma rotao relativamente baixa e so capazes de movimentar grandes volumes de gs. Ainda que o fluido seja um gs, a variao da massa especifica atravs do ventilador no excede 7%. Para o ar, isto representa mudanas de presso de apenas 6895Pa. Nestas condies, a massa especifica do gs que escoa no ventilador pode ser constante e a analise de escoamento baseada nos modelos incompressveis. Os ventiladores so normalmente construdos com placas leves de metal porque as variaes de presso so pequenas. As turbo mquina utilizadas para aumentar de modo significativo a presso dos gases e vapores so denominados compressores.(MUNSON, 1994)Teoricamente um ventilador pode ser considerado um compressor de ar. Mas a distino ocorre porque, sendo baixas as presses de sada, os aspectos termodinmicos da compresso podem ser desprezados sem grandes erros e a anlise pode ser feita apenas com a equaes de Bernoulli:

v = velocidade do fluido ao longo do conduto

g = acelerao da gravidade

h = altura com relao a um referencial

p = presso ao longo do conduto

= densidade do fluido

O aumento de presso produzido por ventiladores de grandeza inferior ao provocados por bombas. A medio de vazo mais difcil em gases e vapores do que em lquidos. Como o aumento de presso causado por um ventilador pequeno e, em geral, impossvel medir a vazo com um dispositivo de restrio do fluxo, como uma placa de orifcio, bocal medidor ou venturi. Para isso necessria a utilizao de um ventilador auxiliar, capaz de desenvolver um aumento de vazo suficiente, permitindo a medio da vazo com preciso aceitvel com dispositivos de restrio.

Uma alternativa seria usar um duto instrumentado no qual a vazo calculada por meio de um pilot transverso. Por causa da pequena variao de presso atravs de um ventilador, a presso dinmica na sua sada pode ser uma frao aprecivel do aumento de presso. Conseqentemente, necessrio especificar com muito cuidado as bases sobre as quais as medidas de presso so feitas. Dados para aumentar de presso esttica e total, e para eficincia, baseada em ambos os aumentos de presso so com freqncia pilotados no mesmo grfico caracterstico. As coordenadas podem ser plotadas em unidades fsicas ou como coeficientes adimensionais de fluxo e de presso. A diferena entre as presses total e esttica a presso dinmica, de modo que a distncia vertical entre duas curvas proporcional a Q2.

Trs mtodos so disponveis para controlar vazo de ventilador: controle de velocidade do motor, venezianas ou abafadores (dampers) na entrada e estrangulamento na sada. Dampers na admisso podem ser usados com eficcia em alguns ventiladores centrfugos grandes. Entretanto, eles reduzem a eficincia e no podem ser empregados para diminuir a vazo do ventilador abaixo de cerca de 40% da capacidade nominal. O estrangulamento da descarga barato mas desperdia energia.

Ventiladores tambm podem ser combinados em srie, em paralelo ou em arranjos mais complexos, de modo a casar resistncias variveis do sistema com requisitos de vazo.

Os ventiladores so projetados pra trabalhar com ar ou vapor. As formas da curva caracterstica dependem do tipo do ventilador. Variam do fluxo radial (Centrfugos) ao fluxo axial.

Ventiladores axiais

Os ventiladores axiais formam o grupo ao qual pertencem os ventiladores residenciais comuns, isto , usam hlices para produzir o fluxo.

A Figura abaixo d alguns arranjos tpicos, sem outros detalhes construtivos. O arranjo indicado por A para utilizao sem dutos, em geral instalados em paredes, para fins de exausto ou ventilao de ambientes. Em B, o conjunto hlice/motor montado em um trecho de duto circular, permitindo o acoplamento com outros dutos. No arranjo C existem aletas fixas posteriores com a finalidade de direcionar o movimento espiralado do ar na sada da hlice para um movimento retilneo ao longo do duto. Isso melhora o rendimento.

Existem trs tipos bsicos de ventiladores axiais: Helicoidais, tubulares, e tubulares com defletores.

Ventiladores Helicoidais: so empregados para mover o ar com pouca perda de carga, e sua aplicao mais comum a ventilao geral. So construdas com dois tipos de ps: ps de disco para ventiladores sem nenhum tipo de conduto; ps estreitas para ventiladores que devam vencer resistncias baixas (menos de 25 mmCA). Suas partes so muito influenciadas pela resistncia ao fluxo do ar e um pequeno incremento da presso provoca uma reduo considervel na vazo. Ventiladores Tubulares: dispem de uma hlice das ps estreita de seo constante ou com um perfil aerodinmico (p curvada para frente), montada em uma carcaa cilndrica, e geralmente no dispem de nenhum mecanismo para direcionar o fluxo de ar. Os ventiladores tubulares podem mover ar com perdas de carga moderadas (menos de 50mmCA).

Ventiladores Tubulares com Defletores: tem um hlice com perfil aerodinmico, montada em uma carcaa cilndrica que normalmente dispem de aletas defletoras para o fluxo de ar no lado da impulso da hlice. Em comparao com os outros tipos de ventiladores axiais, estes tm um rendimento superior (at 200 mmCA). Esto limitados aos casos em que se trabalha com ar limpo. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Ventiladores radiais ou centrifugo

So utilizados com mais freqncia. Evoluiu dos projetos de rodas de ps simples, nos quais a roda consistia de um disco portando placas planas, radiais. O ventilador radial tem sua construo caracterstica: pois so distribudas radialmente formando um rotor parecido com um cilindro e o fluxo se d radialmente, do centro para fora do conjunto, ou seja, opera de forma similar a uma bomba centrifuga para lquidos. Tambm chamado ventilador centrfugo.

Estes ventiladores tm trs tipos bsicos de rotores: ps curvadas para frente, ps retas e ps curvadas para atrs. (CABANO ENGENHARIA, 2003).

Os ventiladores das ps curvadas para frente: tem as hlices ou rotor com as ps curvadas no mesmo sentido que o sentido de rotao. Estes ventiladores necessitam pouco espao, baixa velocidade perifrica e so silenciosos. Utilizam-se quando a presso esttica necessria baixa como de alguns sistemas de aquecimento, ar condicionado ou de renovao de ar. No recomendvel utilizar este tipo de ventilador com ar empoeirado, visto que as partculas se aderem s pequenas ps curvadas e provocam o desequilbrio do rotor. (CABANO ENGENHARIA, 2003). Os ventiladores centrfugos radiais: tem o rotor com as ps dispostas em forma radial. A carcaa desenhada de forma que a sada alcana velocidades de transporte de materiais. Existem uma grande variedade de desenhos de rotores que vo desde os de alta eficincia com pouco material at os de alta resistncia ao impacto. A disposio radial das ps evita a acumulao de materiais sobre as mesmas. Este tipo de ventilador comumente utilizado nas instalaes de extrao localizada nas que o ar contaminado com partculas deve circular atravs do ventilador. Neste tipo de ventilador a velocidade perifrica mdia e se utilizam em muitos sistemas de extrao localizada que veiculam ar sujo ou limpo. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Os ventiladores centrfugos de ps curvadas para trs: tem um rotor com as ps inclinadas no sentido contrrio ao de rotao Este tipo de ventilador o de maior velocidade perifrica e o de maior rendimento com um nvel sonoro relativamente baixo e uma caracterstica de consumo de energia "No sobrecarregvel". Em um ventilador "No sobrecarregvel", o consumo mximo de energia se produz num ponto prximo ao de rendimento timo de forma que qualquer modificao a partir deste ponto resultar no consumo de energia menor. A forma das ps condiciona acmulo de materiais sobre as ps, de forma que o uso destes ventiladores deve limitar-se como se indica abaixo:

Ps de espessura uniforme: as ps macias permitem o trabalho com ar ligeiramente sujo e mido. No deve aplicar-se com ar contendo materiais slidos, visto que tem tendncia a acumular-se na parte posterior das ps.

Ps com perfil aerodinmico permitem maiores rendimentos e uma operao mais silenciosa. As ps ocas erodem rapidamente e se podem banhar de lquido se a umidade for alta, por isso seu uso limitado a aplicaes de ar limpo. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Ventiladores EspeciaisVentiladores centrfugos de fluxo axial:constitudo de um rotor com ps inclinadas para atrs, montado em uma carcaa especial que permite uma instalao como se tratar de trecho reto de duto. As caractersticas so similares as de ventilador centrfugo normal com o mesmo tipo de rotor.Os requisitos de espao so similares aos de um ventilador axial tubular.(CABANO ENGENHARIA, 2003).Extratores de teto: so equipamentos compactos que podem ser do tipo axial ou centrfugo. Neste caso no se utiliza uma voluta, a descarga do ar atmosfrico se produz em todo o permetro do cilindro. Estes equipamentos podem-se ser com defletores que conduzem o ar de sada de cima abaixo. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Combinao de ventilador e coletor de p: So equipamentos compactos combinados numa s unidade um ventilador e depurador de p. Se devem consultar com o fabricante as caractersticas do equipamento no caso de ser previsto utilizar uma unidade deste tipo. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Desta forma mostrou-se alguns tipos bsicos e mais utilizados de ventiladores, onde a aplicao e uso dependem das condies de utilizao, vazo e perda de carga desejadas. (CABANO ENGENHARIA, 2003).Axial versus radialGrosso modo, pode-se dizer que os ventiladores axiais so mais adequados para maiores vazes e menores presses e o contrrio para os radiais. Os ventiladores axiais tm em geral rendimentos maiores que os radiais. Algumas desvantagens dos axiais: se montados em dutos, a manuteno mais trabalhosa. O nvel de rudo maior. Embora possam ter motores externos e acionamento por correia conforme j mencionado, os mancais e parte da correia esto em contato com o fluxo. Por melhores que sejam as protees, isso sempre uma limitao nos casos de partculas abrasivas, gases corrosivos e altas temperaturas.

Curva caracterstica

Por causa da pequena variao de presso atravs de um ventilador, a presso dinmica na sua sada pode ser uma frao aprecivel do aumento de presso.Conseqentemente, necessrio especificar com muito cuidado as bases sobre as quais as medidas de presso so feitas. Dados para aumentar de presso esttica e total, e para eficincia, baseada em ambos os aumentos, so, com freqncia plotados no mesmo grfico caracterstico. ( MUNSON, 1994)

Os ventiladores tm um comportamento parecido com bombas centrfugas para lquidos, isto , para uma mesma rotao, presso e vazo variam de acordo com uma curva caracterstica e os rendimentos e potncias mecnicas tambm variam.

A Figura 01 em baixo d a curva de um determinado modelo comercial.Notar que h um ponto de mximo rendimento e que este pode cair bastante. Desde que em geral ventiladores operam continuamente ou por longos perodos, o correto dimensionamento e projeto da instalao so importantes para evitar desperdcios de energia. (SOARES, Marco. Ultima atualizao 2007)

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS AARKAY, Industries. A casa da maquinaria do ch, Ventiladores centrfugos, 1997. Disponvel em:. Acesso em: 13 maio, 2007, 16:40:20.AMBIENTAL, Ventec. Ventiladores, 2000. Disponvel em: . Acesso em: 13 maio, 2007, 16:55: 30.

MUNSON,B.R. DONALD Young. THEODORE H. Okii. Fundamentos da Mecnica dos fluidos Volume Il Verso SI Editora Edgard Blcher ,1994.ENGENHARIA, Cabano. Consultoria, Projeto, assessoria, consultoria, e estudo em sistemas de ar condicionado, ventilao, salas limpas e refrigerao, 2003. Disponvel em: . Acesso em: 13 maio, 2007, 15:31:15.Fox e McDonald , Introduo a Mecnica dos Fluidos .Quinta edio LTC editora, 1998.MACINTURE, A.J. Equipamentos industriais e de processo . Livros tcnicos e cientifico editora, Rio de Janeiro , 1997.SOARES, Marco. Artigos e informaes, periodicamente ampliadas ou atualizadas, sobre reas tcnicas diversas, ultima atulizao 06/05/2007. Disponvel em: . Acesso em: 13 maio, 2007, 16:20:10.STOCKER, W.F., JABARDO, J.M. Saiz, Refrigerao industrial .Editora Edgard Blcher LTD ,2002.FIGURAS:

Ventilador Axial:

Ventilador cetrifugos

Ventilador Especial:

Concluso

Conclumos que ventiladores so dispositivos mecnicos utilizados para converter energia mecnica de rotao, aplicada em seus eixos, em aumento de presso de ar. Os ventiladores so projetados pra trabalhar com ar ou vapor. As formas da curva caracterstica dependem do tipo do ventilador. Variam do fluxo radial (Centrfugos) ao fluxo axial. Como regra geral se utilizam axiais quando se necessita de grandes vazes e pequenas perdas de carga e os centrfugos para quantidades de ar menores e perdas de carga elevadas. So usados nas industrias em ventilao, climatizao e em processos industriais.FORNENEDORES

OTAM:

http://www.otam.com.br/port/email.htmlMATRIZAv. Francisco Silveira Bitencourt, 1501Bairro Sarandi - Porto Alegre - RSCEP 91150-010Fone: (0xx) 51 3349.6363Fax.: (0xx) 51 3349.6364FILIAL CURITIBA Sra. Ana Rita De Lima CacianoRua Jos Mendes Sobrinho, 319Cidade IndustrialCep 85350-320 - Curitiba - PRFone: (0xx) 41 576-1798Fax: (0xx) 41 576-2067

VENTILADORES CENTRIFUGOS:TDA-TRIPLEX

Se trata de trs ventiladores de dupla aspirao, com mancais de ferro fundido, estruturados, formando um s conjunto com eixo de acionamento comum.

Vazo de ar: 2.400 a 165.000 m/hPresso Esttica: 3 120 mmca Baixo nvel de rudo Trabalha com ar ou gases limpos

APLICAES: Ar condicionado, cmaras frigorficas, condensadores evaporativos, coifas e torres de resfriamento.

RLS:So ventiladores com rotor de ps inclinadas para trs, com caracterstica de potncia limitada para cada rotao.Possui alto rendimento e bocais de aspirao repuxados, conferindo excelente caracterstica aerodinmica.RLS - Simples aspirao.

Vazo de ar: 300 a 65.000 m/hPresso Esttica: 10 a 200 mmca.

APLICAES: Ar condicionado; ventilao e exausto industrial, comercial e domstica; estufas e secadores.

VENTILADORES AXIAIS:AVR Os ventiladores axiais modelo AVR tem caractersticas de carga limitada. Possuem hlice em alumnio fundido com ps de passo varivel em perfil aeroflio. O ngulo de ataque das ps da hlice ajustvel em repouso, possibilitando a seleo do ventilador no melhor ponto de operao. Versteis e compactos, seu peso pequeno em comparao aos ventiladores centrfugos de caractersticas semelhantes.Vazo de ar: 600 a 200.000 m/hPresso Esttica: 2 a 100 mmcaAPLICAES: Indstria Naval, ventilao e exausto industrial de minerao, torres de refrigerao, cozinhas industriais, coifas, evaporadores e radiadores.

Ventiladores axiais de perfil aeroflio varivel at 1270 mm So fabricados com ps de perfil aeroflio de polipropileno com fibra de vidro (PPG laranja) e poliamida com fibra de vidro (PAG branco) e com cubo de liga de alumnio. Os ventiladores podem alcanar uma velocidade de rotao de at 3600 rpm com geometrias de 5/5/12/16 ps, mini (M) ou grande (B), inclinadas desde 20 at 50, horrias ou anti-horrias, produzindo um fluxo de ar aspirante ou soprante.

Tipos de aplicaes dos ventiladores AHV Compressores

Ventilao

Grupos geradores

Mquinas de movimentao de terra

Trocadores de calor

Torres de refrigerao

Canhes de neve

Aerobarcos

TECNO-VENT:

http://www.tecnovent.ind.br/TECHNOFAN Equipamentos e servios Ltda.http://www.technofan.com.br/p-ventila.htmlPABX/Fax: (0..11) 4368-6867 / 4368-6929CGC: 00.819.143/0001-20 | IE: 635.324.712.117Rua Nove de Julho, 143 - Vila Tereza - So Bernardo do Campo / SP - CEP: 09606-010

Ventiladores fabricados em diversos tamanhos, vazes e presses.

Projetados para utilizao em sistemas de ventilao, exausto de gases, vapores, fumaa, poeiras - para processos industriais diversos e para a melhoria das condies do ambiente de trabalho com solues econmicas s suas necessidades.

GW Grupo Wenzel:http://www.gwequipamentos.com.br/empresa.htm