Exaustor centrífugo

Ventilador é uma máquina que produz fluxo de gás por meio de um rotor provido de pás acoplado a um eixo rotativo. Os ventiladores convertem a energia mecânica rotacional, aplicada aos seus eixos, em aumento de pressão total do gás em movimento. Esta conversão é obtida através da alteração do momento do fluído.

No ventilador centrífugo o ar entra no rotor axialmente e é descarregado radialmente em uma carcaça do tipo voluta. Os ventiladores centrífugos são divididos em três classificações de acordo com o tipo de rotor: com rotor de pás curvadas para a frente (Sirocco), com rotor de pás voltadas para trás (Limit load e Airfoil), com rotor de pás radiais.

Há três componentes principais em um ventilador: o propulsor (também chamado de rotor), o meio de acioná-lo e a carcaça. Para prever com razoável exatidão o desempenho de um ventilador na instalação, um projetista deve saber:

(a) Como o ventilador foi testado e qual procedimento (norma) foi seguido;

(b) Os efeitos que o sistema de distribuição de ar terá no desempenho do ventilador.

TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES DOS VENTILADORES.

Ar Padrão (Sistema Internacional): ar seco a 20ºC e 101,325 kPa, o ar tem densidade de massa de 1,204 kg/m3.

Pressão Estática (Pe): É a diferença entre a pressão absoluta em um determinado ponto em uma corrente de ar ou câmara pressurizada e a pressão absoluta da atmosfera ambiente, sendo positiva quando a pressão neste ponto estiver acima da pressão ambiente e negativa quando estiver abaixo. Atua igualmente em todas as direções, independente da velocidade do ar e é uma medida da energia potencial disponível em uma corrente de ar.

Pressão de Velocidade/Pressão Dinâmica: É a pressão exigida para acelerar o ar da velocidade zero para alguma velocidade e é proporcional à energia cinética da corrente de ar. A pressão de velocidade apenas será exercida na direção do fluxo de ar e é sempre positiva.

Pd = ( r V2 ) / 2g, onde:

Pd = pressão dinâmica em mmCA

V = velocidade em m/s

r = densidade de 1,204 kg/m3

g = aceleração da gravidade de 9,81 m/s2

Pressão Total: Soma algébrica da pressão dinâmica e estática. É uma medida da energia total disponível na corrente de ar.

Vazão (Q): É a quantidade de ar ou gás, em volume, movimentada pelo ventilador na unidade de tempo, portanto independente da densidade do ar. A unidade usual é m/h, mas no SI o correto é utilizar m3/s.

Pressão Estática do Ventilador: A pressão estática do ventilador é uma grandeza usada na medição do desempenho de ventiladores e não pode ser medida diretamente. É a pressão total do ventilador menos a pressão dinâmica correspondente à velocidade média do ar na descarga do ventilador. Observa-se que não é a diferença entre a pressão estática na descarga e a pressão estática na aspiração, isto é, não é a pressão estática do sistema externo.

Potência Absorvida pelo ventilador (Pabs): É a potência real que um ventilador requer para mover um dado volume de ar a uma determinada pressão. Pode incluir a potência absorvida por correias em V, acessórios e quaisquer outras exigências de potência além do suprimento de força do ventilador.

Rendimento Estático (ne): É a potência estática dividida pela potência absorvida do ventilador.

Não é exequível testar o desempenho de cada tamanho de ventilador de uma linha de um fabricante, em todas as velocidades às quais ele pode ser aplicado. Nem tampouco é possível simular cada densidade do ar de aspiração que pode ser encontrada.

Felizmente, de acordo com o uso das Leis dos Ventiladores, é possível prever com boa precisão o desempenho de um ventilador em outras velocidades e densidades diferentes daquelas do teste de desempenho original.

É importante observar-se, entretanto, que essas Leis se aplicam a um determinado ponto de operação segundo a característica do ventilador. Elas não podem ser usadas para prever outros pontos nesta curva característica, ou seja, as leis dos ventiladores calculam o novo ponto de operação do ventilador dentro da curva de mesmo rendimento.

Estas Leis são mais frequentemente usadas para calcular mudanças na vazão, pressão e potência de um ventilador quando o seu tamanho, velocidade ou densidade do gás forem alterados.

As Leis dos Ventiladores serão exatas para ventiladores com proporcionalidade geométrica; entretanto, uma vez que as tolerâncias normalmente não são proporcionais, um desempenho levemente melhor é normalmente obtido quando for projetado a partir de um determinado tamanho de ventilador para um tamanho maior.

ARRANJOS DE VENTILADORES

A Associação Internacional de Controle e Movimentação do Ar (AMCA) adotou uma norma que define os arranjos para vários tipos de ventiladores usados em aplicações de ventilação em geral.

SWSI = Ventiladores de Simples Aspiração.

DWDI = Ventiladores de Dupla Aspiração.

Os Arranjos 1, 3, 7 e 8, também são disponíveis com mancais montados em pedestais ou conjunto de bases independentes da carcaça do ventilador.

ARR.1 SWSI - Para acionamento por correias. Rotor em balanço. Dois mancais ou mancal monobloco na base.

ARR.2 SWSI - Para acionamento por correias. Rotor em balanço. Mancais apoiados em mão francesa fixada na carcaça do ventilador.

ARR.3 SWSI - Para acionamento por correias. Um mancal de cada lado apoiados na carcaça do ventilador.

ARR.4 SWSI - Para acionamento direto. Rotor em balanço montado no eixo do motor . Nenhum mancal no ventilador. Motor montado na base ou conectado diretamente através de flanges do motor.

ARR.8 SWSI - Para acionamento por conexão direta através de luva elástica. Equivalente ao arranjo 1 mais base estendida para o motor.

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