atmos consultoria ambiental curso conhecendo os sistemas de desempoeiramento
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CURSO CURSO
““CONHECENDO OS SISTEMAS DECONHECENDO OS SISTEMAS DE
DESEMPOEIRAMENTO”DESEMPOEIRAMENTO”
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OBJETIVOSOBJETIVOS
Tomar consciência do problema ambiental
Conhecer o “porque” das coisas
Saber “interpretar” os sinais dados pelos equipamentos
Tornar-se um “pesquisador”
Saber “onde” atuar e “porque” atuar o “como” já é conhecido
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GENERALIDADESGENERALIDADES
Problema a ser resolvido:
Chaminés de grande altura (diluição) ou,
Poluição restrita ao local da geração (efeito bolha)
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GENERALIDADESGENERALIDADES
Chaminés de grande altura (diluição) Transfere o problema para a população externa
Poluição restrita ao local da geração (efeito bolha) Transfere o problema para a população trabalhadora
De todas formas é um problema de saúde pública
Os órgãos públicos estabelecem normas e valores
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GENERALIDADESGENERALIDADES
Ideal: Contaminação zero
Possível: Combater a contaminação com todos os meios disponíveis
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Os contaminantes são absorvidos pelo organismo pelos seguintes meios:
1- através da pele
2- trato digestivo
3- aparelho respiratório o mais importante
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
O trato respiratório é a via mais importante de entrada de contaminantes no organismo
Podem ficar retidos nos pulmões ou passar para outras partes do organismo
Podem ser:
sólidos (poeiras até 5 um)
líquidos (névoas)
Gasosos (fumos e gases)
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
Níveis aceitáveis de contaminação medidos pelo (TLV) Threshold Limit Values
Há tabelas geradas pelo ACGIH
Problema a ser resolvido:
Chaminés de grande altura (diluição) ou,
Poluição restrita ao local da geração (efeito bolha)
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
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PARADIGMASPARADIGMASOperaçãoOperação
Paradigmas da operação “Não são sistemas produtivos” “Não participam do lucro da empresa” “Aumentam os custos de produção” “São um peso morto”
Realidade concreta Diminuem a agressividade ambiental Aumento da vida útil dos equipamentos de produçãoAumento de produtividade
Os Sistemas de Controle Ambiental devem ser operados com o mesmo zelo e dedicação com que são operados os Sistemas Produtivos
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PARADIGMASPARADIGMASManutençãoManutenção
Paradigmas da manutenção “São equipamentos muito simples” “A manutenção dos sistemas de controle ambiental não é tão urgente quanto a dos sistemas integrantes do resto da planta”
Realidade concreta Grande engano!!.
Apesar da simplicidade construtiva, o funcionamento estável e eficiente se dá pela manutenção das condições iniciais de projeto Quase sempre são bastante rigorosas
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MUDANÇAMUDANÇAFatores de ResistênciaFatores de Resistência
CredibilidadeCredibilidade1) Processo Erros na avaliação das condições de processo
Não existem medições confiáveis das condições ambientais
Copiam-se projetos de outras instalações supostamente similares Os projetos são inadequados
Quem vende e quem compra não possuem os conhecimentos mínimos necessários para avaliar o projeto
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MUDANÇAMUDANÇAFatores de ResistênciaFatores de Resistência
CredibilidadeCredibilidade
2) Projeto
Uso do balanceamento dinâmico
Equipamentos sub-dimensionados
Equipamentos inadequados
Dificuldades para inspeção e manutenção
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MUDANÇAMUDANÇAFatores de ResistênciaFatores de Resistência
CredibilidadeCredibilidade
3) Fabricação
Vazamentos em juntas e carcaças
Materiais impróprios
Sem espaços e acessos para manutenção
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MUDANÇAMUDANÇAFatores de ResistênciaFatores de Resistência
CredibilidadeCredibilidade
SoluçãoSolução
Contratar a atmos, uma empresa consultora independente dos fornecedores,
e/ou manter uma equipe de especialistas,
e/ou pesquisar e visitar plantas que possuam sistemas que funcionem em condições similares
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MUDANÇAMUDANÇAFatores de ResistênciaFatores de Resistência
Desconhecimento de EfeitosDesconhecimento de Efeitos
Conseqüências diretas da contaminação ambiental
Aumento dos custos de manutenção da planta
Aumento dos custos com saúde ocupacional
Problemas de segurança no trabalho
Perda de produção
Diminuição da produtividade
Deterioração da imagem da empresa na comunidade
Riscos de cessação de atividades da planta
Perda dos mercados
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CONCEITOSCONCEITOSQue são “Fontes”Que são “Fontes”
Uma fonte poluidora é um ponto, uma área ou uma região onde são gerados os poluentes
Uma fonte poluidora pode ser móvel ou estacionária
Os poluentes atmosféricos são constituídos de
gases
fumos
poeiras
névoas
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CONCEITOSCONCEITOSComo são produzidas as Poeiras?Como são produzidas as Poeiras?
Comumente, pela impactação do ar em movimento em materiais
granulados, (bulk powder) com o conseqüente arraste de partículas
As correntes gasosas podem ser geradas nas fontes por ações internas, ou por ações externas às mesmas
Ações externas ventos rasantes e/ou cruzados
Ações internas movimentação de materiais, processos quentes, reações químicas, etc
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CONCEITOSCONCEITOS Geração de Geração de PoeiraPoeira
É um problema EnergéticoÉ um problema Energético
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CONCEITOSCONCEITOSCausas do movimento do arCausas do movimento do ar
a) Ventos naturais cruzados:
em pilhas
transportadores
ruas
outros
b) Correntes induzidas:
partes girantes
equipamentos móveis
manuseio de materiais
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CONCEITOSCONCEITOS
Exemplos do ar em movimento
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CONCEITOSCONCEITOS O que é Desempoeiramento?O que é Desempoeiramento?
É o controle da emissão para o meio ambiente, de fumos e
particulados
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CONCEITOSCONCEITOSComo é feito o controle?Como é feito o controle?
Implementando “medidas” de controle
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CONCEITOSCONCEITOS Tipos de “Medidas” de ControleTipos de “Medidas” de Controle
1.Preventivas
2.Corretivas
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CONCEITOSCONCEITOSMedidas de ControleMedidas de Controle
1. Através de barreiras naturais (árvores, grama)
2. Através de barreiras mecânicas (coberturas, tapamentos, etc)
3. Usando “sistemas” que consomem energia
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CONCEITOS CONCEITOS Medidas PreventivasMedidas Preventivas
Algumas ações preventivas:
- Enclausurar as fontes
- Mudar processos
- Racionalizar operações
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CONCEITOS CONCEITOS Medidas PreventivasMedidas Preventivas
Algumas ações de “controle” preventivas:
- Enclausurar as fontes
- Mudar processos
- Racionalizar operações
- Manutenção e Limpeza ostensivas
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CONCEITOS CONCEITOS Medidas CorretivasMedidas Corretivas
Medidas de “controle” corretivas devem ser tomadas após o esgotamento das ações de “controle” preventivas.
Geralmente são mais onerosas.
Envolve tecnologia e equipamentos específicos.
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CONCEITOSCONCEITOSExemplos de “Medidas” de ControleExemplos de “Medidas” de Controle
a) Numa Pilha:
barreira natural com árvores e/ou
barreira mecânica (ex.galpão) e/ou
“sistemas” de spray com água ou produtos químicos
b) Num TC:
barreira mecânica com cobertura e enclausuramento
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CONCEITOS CONCEITOS AçõesAções
Primeiro devem ser identificadas todas as “fontes” geradoras ou que possam gerar poluentes.
Seguidamente, devem ser identificados os poluentes.
Depois, estudar o processo de geração dos poluentes.
Finalmente, traçar o plano de ação de combate.
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CONCEITOS CONCEITOS O que é um SD?O que é um SD?
É um sistema de controle da poluição do ar, que consome energia
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CONCEITOSCONCEITOS
Tipos de sistemas de controle da poluição do ar, que consomem energia:
1) Sistemas de Aspersão Liquida (AL)
2) Sistemas de Ventilação (SV)
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Quais as partes de um SD?Quais as partes de um SD?
Subsistema de:
1. Captação
2. Transporte (rede)
3. Filtragem
4. Manuseio do Pó
5. Instrumentação e Controle
6. Ar Comprimido
São bem diferentes entre se
Possuem características e parâmetros próprios
São interdependentes
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO
O sistema é formado pelos:
enclausuramentos e captores
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEnclausuramentosEnclausuramentos
Nos enclausuramentos, pelas correntes de ar induzidas, há aumento da pressão interna
A poeira escapa pelas aberturas
Efeito “Sopro”
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEnclausuramentosEnclausuramentos
São os elementos que contém às fontes
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEnclausuramentosEnclausuramentos
Área aberta Porta inoperante
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEnclausuramentosEnclausuramentos
Velocidade de Fresta
É a velocidade da entrada do ar externo nos enclausuramentos
Se adequada arraste dos poluentes para a coifa
Se insuficiente emissão de poluentes
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEnclausuramentosEnclausuramentos
Recomendação:
Fechar as aberturas com borrachas e anteparos
Diminuir a área aberta
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOCoifasCoifas
São os elementos que captam a poeira
Representam a área de entrada dos gases no sistema de exaustão
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOLinhas de Influência (Dalla Valle)Linhas de Influência (Dalla Valle)
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOLinhas de Influência (Dalla Valle)Linhas de Influência (Dalla Valle)
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO (Dalla Valle) com e sem Flange(Dalla Valle) com e sem Flange
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO1- Quantas coifas por fonte?1- Quantas coifas por fonte?
Verificar:
1- As áreas de geração do pó
2- Barreiras internas
3- Áreas ou linhas de influência(Dalla-Valle)
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO2- Onde colocar as coifas?2- Onde colocar as coifas?
Verificar:
1- Arraste excessivo de material
2- Barreira feita pelo próprio material
3- Ar externo em curto-circuito
4- Curvas de influência
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO2- Onde colocá-las?2- Onde colocá-las?
Coifa localizada na
zona de arraste de
material
o material caindo
está em suspensão
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO3- Vazão de Exaustão3- Vazão de Exaustão
- Vazão de exaustão na coifa = Cte
- É calculada para cada processo e tipo de fonte
atmos tem software próprio
Q= Área aberta das frestas x velocidade de fresta
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO3- Vazão de Exaustão3- Vazão de Exaustão
Exemplo de vazão:
500 cfm/ft
500 (ft2/min) x (0,3048)^2(m2/ft2)=
46 m3/min/m
índice de poeira =1
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOVazão de Exaustão – ExemploVazão de Exaustão – Exemplo
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO3- Vazão de Exaustão3- Vazão de Exaustão
- O ar de exaustão vem de fora, entra pelas frestas
- Energia do ar externo
função velocidade nas frestas
deve ser maior que a energia mínima necessária
É função das condições do processo
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃORecado ImportanteRecado Importante
Duas fontes diferentes manuseando o mesmo poluente com
os mesmos dados de processo, podem ter valores
diferentes dos parâmetros operacionais
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃO Eficiência na CaptaçãoEficiência na Captação
“A manutenção da eficiência de captação é função da manutenção da velocidade de fresta necessária, mantendo a área
aberta menor que a máxima.”
Recado para a Manutenção / Operação:
Recoloque os enclausuramentos adequadamente
Recoloque e ajuste as borrachas danificadas
Tampe os furos
Feche as portas de inspeção
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CAPTAÇÃOCAPTAÇÃOEficiência na CaptaçãoEficiência na Captação
““O ar de saída pela chaminé pode estar limpo, O ar de saída pela chaminé pode estar limpo, porém, a área na captação totalmente poluída”porém, a área na captação totalmente poluída”
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REDEREDE
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REDEREDE
Formada pelos dutos
desde os flanges das faces
das coifas de captação até
o flange de entrada ao filtro
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REDEREDEO que éO que é Balanceamento?Balanceamento?
É a equalização das pressões no ponto de sustentação dos dutos
Os pontos de sustentação dos dutos são conhecidos como os nós da rede
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REDEREDE Parâmetros Críticos da RedeParâmetros Críticos da Rede
1- Conceito de vmáxima
É a velocidade limite superior para evitar desgaste
2- Conceito de vmínima
É a velocidade limite inferior para evitar entupimento
3- Conceito de faixa de velocidade
É a faixa delimitada pelas velocidades mínima e máxima
Todas as velocidades na rede devem estar dentro desta faixaTodas as velocidades na rede devem estar dentro desta faixa
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REDEREDE Dutos EntupidosDutos Entupidos
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REDEREDE Dutos FuradosDutos Furados
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REDEREDE Exemplo de 2 dutos diferentesExemplo de 2 dutos diferentes
Duto Menor 2
Duto Maior 1
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REDEREDE Exemplo de 2 dutos diferentesExemplo de 2 dutos diferentes
Suponhamos ter:
Q1=Q2 e v1=v2
d1=d2 (pois Q=v*A)
Como dp=f (vi2(velocidade);
Li(comprimento);
quantidade de singularidades;
tipo das singularidades
dimensões das singularidades)
dp1 > dp2
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REDEREDE Exemplo de 2 dutos diferentesExemplo de 2 dutos diferentes
Como:
Q1 = Q2
dp1 > dp2
Escolhemos exaustor com:
Q = Q1 + Q2
Pestática = dp1
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REDEREDETipos de BalanceamentoTipos de Balanceamento
1- Auto-balanceamento
2 - Dinâmico
3 - Estático
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REDEREDE 1- Auto Balanceamento1- Auto Balanceamento
Como dp1 > dp2
O auto-balanceamento fará dp1nova = dp2nova
dp1nova = (dp1 - dp1”)
dp2nova = (dp2 + dp2”)
Conseqüências
para d2 = cte dp2 aumenta v2 nova > v2 Q2 nova > Q2
Correlativamente:
para d1 = cte dp1 diminui v1nova < v1 Q1nova < Q1
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REDEREDE1- Auto Balanceamento1- Auto Balanceamento
O auto balanceamento procura o auto equilíbrio da rede
Não mantém vazões escolhidas
Não mantém faixa de velocidade escolhida
Não é isso que queremos !!
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REDEREDE Exemplo de 2 dutos diferentesExemplo de 2 dutos diferentes
Duto Menor 2
Duto Maior 1
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REDEREDE 2- 2- Balanceamento DinâmicoBalanceamento Dinâmico
Para aumentar a pressão num trecho, agimos aumentando a
velocidade localizada numa singularidade
Usam-se válvulas, venturis ou placas de orifício para balancear
No exemplo, colocamos válvula em (2).
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REDEREDE 2- 2- Balanceamento DinâmicoBalanceamento Dinâmico
Área na válvula < área do duto (A2) vválvula > v2
dp2nova = dp2original + dp2(válvula)
dp1 = dp2nova = dp balanceamento maior pressão
d2 = cte v2 = cte
Q2 = cte Q1 = cte OK!
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REDEREDE
2- 2- Balanceamento DinâmicoBalanceamento Dinâmico
dpbalanceamento=dp1
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REDEREDE
2- Balanceamento Dinâmico 2- Balanceamento Dinâmico
Usa válvulas, venturis ou placas de orifício
Mantém vazões escolhidas
Não garante faixa de velocidade escolhida nos dutos Intermediários!!!!
Possibilidade de entupimento e/ou desgaste
COLAPSO DA REDE !!!!
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REDEREDE Exemplo de 2 dutos diferentesExemplo de 2 dutos diferentes
Duto Menor 2
Duto Maior 1
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REDEREDE 3- 3- Balanceamento EstáticoBalanceamento Estático
Para mudar a pressão num trecho, inicialmente, agimos mudando a
velocidade no trecho dentro da faixa de velocidades de segurança
previamente escolhida
A “faixa de segurança” evita o desgaste e o entupimento da rede
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REDEREDE 3- Balanceamento Estático3- Balanceamento Estático
1- No trecho 2, se atua aumentando a velocidade até vmáxima
v2nova > v2original com v2nova <= vmáxima
d2novo < d2original apertamos o diâmetro
dp2nova = dp2original + dp2adicional
Q2 = cte OK!
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REDEREDE 3- Balanceamento Estático3- Balanceamento Estático
2- No trecho 1, se atua diminuindo a velocidade até vminima
v1nova < v1original com v1nova >= vminima
d1novo > d1original aumentamos o diâmetro
dp1novo = dp1original - dp1adicional menor pressão
Q1 = Cte OK!
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REDEREDE 3- Balanceamento Estático3- Balanceamento Estático
3- Se necessário, se atua nas singularidades nos trechos 1 e 2:
Quantidade
Dimensões
4- Se necessário, se muda o Layout da rede
Não há elementos perturbadores no fluxo!!!Não há elementos perturbadores no fluxo!!!
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REDEREDE 3- Balanceamento Estático3- Balanceamento Estático
dpbalanceamento < dp1
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REDEREDE Pressão de BalanceamentoPressão de Balanceamento
dpbal.estático < dpbal.dinâmico
$$$$$$$
custo balanceamento estático < custo balanceamento dinâmico
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REDEREDE
3- Balanceamento Estático3- Balanceamento Estático
Não usa válvulas, venturis ou placas de orifício para balancear
Mantém vazões escolhidas
Garante faixa de velocidade escolhida nos dutos Intermediários!!!!
Não há possibilidade de entupimento e/ou desgaste
SUCESSO DA REDE !!!!
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REDEREDE BALANCEAMENTO ESTÁTICOBALANCEAMENTO ESTÁTICO
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REDEREDE BALANCEAMENTO ESTÁTICOBALANCEAMENTO ESTÁTICO
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REDEREDE BALANCEAMENTO ESTÁTICOBALANCEAMENTO ESTÁTICO
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REDEREDE Paradigma do MercadoParadigma do Mercado
O “mercado” afirma:
“O sistema de balanceamento dinâmico (com válvulas) é mais flexível que o sistema de balanceamento estático”
“Ele permite adicionar novos pontos sem problemas”
É verdade ou é mentira???
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REDEREDE RealidadeRealidade
MENTIRA!!!!
Ambos métodos são igualmente limitados quanto a futuras reformas
se não houver reserva de pressão, vazão e potência no sistema!!!
A ligação deve ser feita após o ultimo nó da rede, antes do filtro.
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REDEREDESemelhanças entre os MétodosSemelhanças entre os Métodos
1- Ambos procuram o balanceamento ideal
2- Ambos são igualmente limitados quanto a futuras reformas
3- Ambos funcionam bem se preservadas as condições de projeto
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REDEREDE
Recado importanteRecado importante!!!!
Há estudos que apontam que, em 10 anos, o custo de manutenção
para corrigir desbalanceamentos freqüentes em sistemas dinâmicos
com elementos reguladores de pressão, é de até 3 vezes o custo
inicial da instalação
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REDEREDEDiferença entre os MétodosDiferença entre os Métodos
1- Balanceamento Dinâmico
Há desgaste nos elementos reguladores “efeito lixa” Não mantém as condições de operação e velocidades inalteradas no tempo Não garante as velocidades nos trechos intermediários
O custo de manutenção é ALTOALTO, pois:• quando ultrapassada a velocidade mínima haverá entupimento e;• quando ultrapassada a velocidade máxima haverá desgaste
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REDEREDEDiferença entre os MétodosDiferença entre os Métodos
2- Balanceamento Estático
Não há elementos perturbadores do fluxo
Não há desgaste
Mantém as condições de operação inalteradas no tempo
GaranteGarante a manutenção das velocidades em toda a redeO custo de manutenção da rede é ZEROZERO
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atmosatmosComparativo Técnico entre métodos Comparativo Técnico entre métodos
de Balanceamentode Balanceamento
Metodologia tradicional
BALANCEAMENTO DINÂMICO
Metodologia usada por atmos BALANCEAMENTO ESTÁTICO
1 – Fases de Projeto
1.1 - Dimensionamento
Mais simples pois seleciona as vazões (Q) e a velocidade media (V) e define diâmetros com Q=VxA
Não garante faixa crítica de velocidades
Mais complexo, trabalhoso e demorado pois define rigorosamente faixa de velocidades (Vmáx. e Vmin.)
Seleciona as vazões e calcula diâmetros com software apropriado, agindo nas perdas intrínsecas da rede
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atmosatmosComparativo Técnico entre métodos Comparativo Técnico entre métodos
de Balanceamentode Balanceamento
1.2- Interferências
Faz levantamento grosseiro
As interferências são
eliminadas na montagem
Faz levantamento definitivo
As interferências são eliminadas no
projeto básico
É mais demorado
1.3- Desenhos Básicos
Gera menor quantidade de
desenhos com poucos
detalhes
Gera maior quantidade de desenhos
com mais informações e detalhes
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atmosatmosComparativo Técnico entre métodos Comparativo Técnico entre métodos
de Balanceamentode Balanceamento
1.4- Balanceamento da Rede
Usa válvulas, placas de orifício e venturis, regulados manualmente após a montagem da rede
É trabalhoso
Perde-se o balanceamento com o tempo
É computadorizado e definido no projeto
Sem elementos perturbadores do fluxo gasoso
Garante o balanceamento durante toda a vida útil do sistema
A pressão de trabalho e a potência consumida são menores
2 – Projeto: Engenharia de Detalhamento
Gera poucos desenhos de detalhe
Somente para peças especiais não padronizadas
Gera grande quantidade de desenhos
Todas as partes da rede são detalhadas para fabricação
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atmosatmosComparativo Técnico entre métodos Comparativo Técnico entre métodos
de Balanceamentode Balanceamento
3 - Fabricação
Pelo geral, para diâmetros
menores, faz “pipe - shop”
Fabricação rigorosa conforme
desenhos de detalhe
Em geral a rede é mais leve e
estável
4 – Montagem
Montagem normal, porém, com
acréscimo das válvulas de
regulagem e/ou placas de orifício
Montagem normal facilitada pelo
grande número de desenhos
básicos e de detalhe gerados no
projeto
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atmosatmosComparativo Técnico entre métodos Comparativo Técnico entre métodos
de Balanceamentode Balanceamento
5 - Mudanças Posteriores
É possível fazer mudanças
posteriores, tais como acréscimo de
pontos de captação, desde que o
conjunto filtro - ventilador o permita,
ou seja, que o sistema tenha
disponibilidade de recursos
É possível fazer mudanças
posteriores, tais como acréscimo
de pontos de captação, desde que
o conjunto filtro - ventilador o
permita, ou seja, que o sistema
tenha disponibilidade de recursos
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atmosatmos REDEREDE Casos Práticos Casos Práticos
Desbalanceo da rede Curvas de alta perda de cargaÂngulo 22,50
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atmosatmos REDEREDECasos Práticos Casos Práticos
Entrada de dutos errada Entrada de dutos a 900 alta
balanceamento indefinido perda de carga
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atmosatmos
FILTRAGEMFILTRAGEM
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FILTRAGEMFILTRAGEMSub-sistema de SEPARAÇÃOSub-sistema de SEPARAÇÃO
Desde o flange de entrada ao filtro até a chaminé e até os flanges de
entrada das válvulas de descarga do pó
É composto por:- Filtro
- Ventilador
- Válvulas de regulagem de fluxo
- Dutos intermediários
- Chaminé
- Silencioso
- Outros acessórios
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FILTROFILTRO
É o coração do Sistema de Despoeiramento.
A sua função específica
separar o material poluente do gás carreador
por via seca ou por via úmida
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FILTROFILTRO
Equipamentos usados:
Câmaras gravitacionais
Câmaras inerciais
Ciclones
Lavadores
Precipitadores eletrostáticos
Filtros de tecidos
Filtros absolutos
Escolha adequada do tipo do filtro função das condições condições processuaisprocessuais inerentes ao projeto
Cada tipo de filtro possui parâmetros próprios que o definem
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FILTROFILTRO
O parâmetro mais importante é:
velocidade máxima de passagem do gás
Velocidades maiores filtros menores custos menores
manipulação comercial
Velocidades superiores ás máximas recomendadas:
comprometem a eficiência
aumentam os custos de manutenção
reduzem a vida útil
comprometem os investimentos
atmosatmosCONSULTORIA AMBIENTALCONSULTORIA AMBIENTAL
FILTROFILTRO
Cada tipo de filtro possui uma faixa própria de
velocidades de passagem do gás
Esta faixa depende dos parâmetros de processoprocesso de filtragem
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FILTRAGEMFILTRAGEM
1-CÂMARA GRAVITACIONAL1-CÂMARA GRAVITACIONAL
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CÂMARA GRAVITACIONALCÂMARA GRAVITACIONAL
- É dos tipos mais simples de filtro
- Baseado no principio da ação da gravidade
- O gás se expande na câmara as partículas perdem velocidade caem na tremonha
- Seu uso principal é como pré-separador ou para filtragem de partículas mais grossas e de fagulhas
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CÂMARA GRAVITACIONAL CÂMARA GRAVITACIONAL Vantagens
- Não possui partes móveis
- Construção simples e barata
- Baixo custo de manutenção
- Normalmente, introduzem baixa perda de carga no sistema
- Não são afetados por variáveis de processo (temperatura, umidade, carga de pó, etc)
- Tolera materiais abrasivos
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CÂMARA GRAVITACIONALCÂMARA GRAVITACIONAL
Desvantagens
- Ocupam muito espaço pois exigem velocidade de passagem reduzida (máximo 3m/s)
- Baixa eficiência para partículas com baixa velocidade de deposição
- Ineficiente para partículas menores de 50um.
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CÂMARA GRAVITACIONALCÂMARA GRAVITACIONAL
Cuidados na Manutenção
- Verificação de vazamentos na carcaça
- Verificação de vazamentos na descarga do pó
O vazamento detectado, deve ser reparado imediatamente!!
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FILTRAGEMFILTRAGEM
2-CÂMARA INERCIAL2-CÂMARA INERCIAL
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
- É um aperfeiçoamento das Câmaras Gravitacionais
- É dos tipos mais simples de filtro
- Baseado no principio da ação da gravidade combinado com a inércia
- A eficiência aumenta com o aumento do numero de obstáculos
- O consumo de energia aumenta com o aumento do numero de obstáculos
- Há diversidade de modelos e projetos
- O projeto é empírico
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
Um tipo muito conhecido: Balão de Pó
- Usado na saída do AF para limpeza do BFG
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
BALÃO DE PÓBALÃO DE PÓ- Consiste numa câmara cilíndrica de grande diâmetro (10 a 20m) e
da mesma altura
- O gás entra por cima por dentro de um duto cônico a alta velocidade
- O gás muda de direção e se expande as partículas perdem velocidade caem
- O gás sai por cima
- Eficiência de 65 a 85% para d>25um
- Perda de carga de 15 a 40 mmca
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
PRÉ SEPARADORPRÉ SEPARADOR
Outro tipo de câmara inercial
Consiste numa câmara com
chicanas
O gás se expande
muda de direção
as partículas impactam nas chicanas
perdem velocidade caem
A eficiência e o consumo de
energia aumenta com o aumento
do número de obstáculos
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
PRÉ SEPARADORPRÉ SEPARADOR
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
Atualmente, seu uso principal é como pré-separador ou para filtragem de partículas mais grossas e de fagulhas.
Usados para preservar FM’s
Muito usado em:
- descarga de coquerias
- secundário da sinter
- saída de fornos
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIALVantagensantagens
- Não possui partes móveis
- Construção simples e barata
- Baixo custo de manutenção
- Normalmente, introduzem baixa perda de carga no sistema
- Não são afetados por variáveis de processo (temperatura, umidade, carga de pó, etc) e tolera materiais abrasivos
- Melhor eficiência que as CG
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
DesvantagensDesvantagens
- Ocupam muito espaço
- Baixa eficiência
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CÂMARA INERCIALCÂMARA INERCIAL
ManutençãoManutenção
- Verificação de vazamentos na carcaça
- Verificação de vazamentos na descarga do pó
- Verificação do desgaste nas chicanas
O vazamento detectado, deve ser reparado imediatamente!!
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FILTRAGEMFILTRAGEM
3-CICLONES3-CICLONES
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CICLONESCICLONES
- É dos tipos mais simples de filtro
- Baseado no principio da inércia (centrífuga) combinada com força gravitacional
- Não possui partes móveis
- O processo de separação pode ser feito por via seca ou por via úmida
- Normalmente, introduzem baixa perda de carga no sistema
- Para maior eficiência maior perda de carga
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CICLONESCICLONES
- Até o final da década de ’80, eram muito usados como filtros
- As exigências ambientais de emissão limitaram seu uso
- Atualmente, seu uso principal é como pré-separador ou para filtragem de partículas mais grossas (maiores de 15 um)
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CICLONESCICLONES
Princípio de Funcionamento
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CICLONESCICLONES
Dados Práticos:
Número de vórtices: de 3 a 5
Velocidade de entrada(m/s): 15 a 25
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CICLONESCICLONES
Tipos de Ciclones
a) De entrada tangencial
b) De entrada envolvente
c) De entrada curva
d) De entrada axial
e) De corpo cilíndrico
f) De corpo cilíndrico / cônico
g) De corpo curvo
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CICLONESCICLONESDimensionamentoDimensionamento
- O dimensionamento é empírico
- Baseado em semelhança
- Diversos autores propuseram diversas fórmulas
- Dimensões gerais em função do diâmetro (D)
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CICLONESCICLONESDimensionamentoDimensionamento
Família de Ciclones
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CICLONESCICLONES EficiênciaEficiência
A eficiência aumenta com o aumento de:
- diâmetro da partícula
- densidade das partículas
- comprimento do corpo do ciclone
- velocidade de entrada
- numero de revoluções do gás
- melhora do acabamento das paredes
- relação de diâmetros de entrada e saída (mínimo 3)
- relação do comprimento ao diâmetro do duto de saída (mínimo 1)
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CICLONESCICLONESEficiênciaEficiência
A eficiência diminui quando aumenta:
- a viscosidade do gás
- diâmetro do corpo
- diâmetro de saída
- largura do duto de entrada
- densidade do gás
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CICLONESCICLONESVantagens
- Não possui partes móveis
- Construção simples e barata
- Baixo custo de manutenção
- Normalmente, introduzem baixa perda de carga no sistema
- Não são afetados por variáveis de processo (temperatura, umidade, carga de pó, etc.)
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CICLONESCICLONESDesvantagens
- Baixa eficiência para partículas mais finas
- Pode entupir com altas concentrações de pó
- Pode entupir com pós higroscópicos e/ou pegajosos
- Pode entupir com gases condensáveis
- Baixa tolerância a materiais muito abrasivos
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CICLONESCICLONESManutenção
- Verificação de vazamentos na carcaça
- Verificação de vazamentos na descarga do pó
- Verificação do desgaste
- Evitar ressaltos de soldas para dentro da carcaça
O vazamento detectado, deve ser reparado imediatamente!!
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FILTRAGEMFILTRAGEM
4 - LAVADORES4 - LAVADORES
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LAVADORESLAVADORES Principio de funcionamento
O gás sujo é forçado através de uma aspersão de gotas
Mecanismos de coleta
a) Impactação
b) Interceptação
c) Difusão
d) Condensação
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LAVADORESLAVADORES Classificação
Podem ser classificados como sendo de:
- baixa energia
- alta energia (acima de 380mmca e até 1.600mmca)
São inúmeros os tipos de lavadores
Toda hora aparecem novos modelos
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LAVADORESLAVADORES Classificação
Podem ser classificados pelo principio de funcionamento:- Câmaras de borrifo- Lavadores ciclônicos- Lavadores auto-induzidos- Lavadores mecânicos- Coletores úmidos de impactação- Lavadores Venturi- Lavadores jet- Lavadores de orifício- Torres de enchimento úmidas- Precipitadores dinâmicos úmidos- Desintegradores- Lavadores de espuma
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LAVADORESLAVADORESFaixa de Utilização
- Usados para controle de gases ácidos e alcalinos (SOx, NOx, HCl, e outros)
- Usados para resfriar gases
- Muito usados no primário de aciarias (duplo venturi)
- Usado em AF’s (Bishoff)
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LAVADORESLAVADORESDimensionamento
O dimensionamento é totalmente experimental
Por similaridade, não existindo fórmulas para dimensionar nada
Há dados experimentais fornecidos por fabricantes
A seleção é por tabelas dos fabricantes
Vazão de Gases + Tipo de Lavador
Velocidade de Passagem
Tamanho do Lavador
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LAVADORESLAVADORES Fatores que afetam a Eficiência
A eficiência aumenta com:
- aumento do tamanho da partícula
- aumento da perda de carga
- aumento da velocidade relativa partícula / gota
- aumento da vazão de líquido
- diminuição do tamanho da gota (atomização)
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LAVADORESLAVADORES Tabela de Eficiência Comparativa
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LAVADORESLAVADORES Vantagem dos Lavadores
- pode coletar partículas e gases simultaneamente
- dissolve partículas solúveis
- executa a função secundária de resfriamento
- neutraliza gases e névoas corrosivas
- elimina os riscos de explosão
- em geral são de menor tamanho para o mesmo volume de gás
- Pode ser usado como elemento “corta fogo”
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LAVADORESLAVADORES Desvantagem dos Lavadores
- apresenta dificuldades com materiais insolúveis
- transfere a poluição para o médio aquático
- baixa eficiência para partículas sub-micrométricas
- baixíssima eficiência para partículas não molháveis
- os efluentes gasosos possuem alta umidade
- alta taxa de corrosão
- exigem abundancia de água e/ou sistema de recirculação
- altas perdas de água para fluídos quentes
- altas perdas de carga e alto consumo de potência para alta
eficiência
- custo operacional elevado
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LAVADORESLAVADORES Cuidados na Manutenção
Cada tipo exige cuidados diferentes
Verificar semanalmente:
- entupimentos nos bicos
- pressão de água disponível
Verificar mensalmente:
- vazamentos na carcaça
- desgaste das partes
- vedação das portas de inspeção
O vazamento detectado, deve ser reparado imediatamente!!
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FILTRAGEMFILTRAGEM
5 - PRECIPITADOR5 - PRECIPITADOR
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PRECIPITADORPRECIPITADORGeneralidades
É junto com o FM, o filtro mais utilizado
Seu principio de funcionamento é muito simples
Pode manusear grandes volumes de gases
Usado quando não há risco de explosão
A teoria e o projeto são complexos dimensionamento empírico
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Histórico
A patente é de Cottrell e data de 1908
A primeira grande aplicação foi em 1912 numa fábrica de cimento, tratando 1.680.000 m3/h
Há muitas patentes posteriores
O princípio de funcionamento atual é o mesmo da patente
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Principio de Funcionamento
Consiste em carregar as partículas eletrostaticamente na presença
de um campo elétrico intenso
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Principio de Funcionamento
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Principio de Funcionamento
O campo elétrico é gerado por um eletrodo emissor, geralmente de signo negativo (arames) efeito “corona”
O eletrodo coletor é geralmente positivo (placas)
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Principio de Funcionamento
- O eletrodo emissor gera íons positivos, negativos e elétrons.
- Os íons positivos se descarregam no eletrodo emissor
- Os negativos e os elétrons carregam negativamente as partículas
no gás
- As partículas carregadas são atraídas pelo eletrodo coletor
- Perdem a carga, se acumulam e formam uma “torta” ou “cake”
- A torta é removida para a tremonha
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Principio de Funcionamento
Resumindo o processo em quatro passos:
- Carga da partícula pela emissão do eletrodo emissor
- Migração ao eletrodo coletor
- Neutralização da partícula
- Remoção
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Mecanismos de Coleta
a) Ionização das partículas por impactação dos íons
b) Gravidade (partículas mais grossas)
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Partes de um PE
Um PE esta constituído de quatro partes principais:
1- Parte elétrica de potência
2- Área de coleta do poluente
3- Área de remoção do poluente
4- Miscelâneas
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PRECIPITADORPRECIPITADORClassificação
a) Pela tensão: alta (30 a 200Kv) ou baixa (<30Kv)
b) Pela construção: tubulares ou de placas coletoras
c) Pela limpeza dos eletrodos: via seca ou via úmida
d) Combinação deles
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Características Positivas
- Introduzem baixa perda de carga (<20mmca)
- Muito eficientes para materiais “adequados”
- Muito eficientes para partículas sub-microscópicas(<1 micra)
- Baixo custo de manutenção
- Servem para filtrar partículas (via seca) e névoas (via úmida)
- Para a mesma vazão são mais caros que os outros filtros
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Características Negativas
- custo inicial alto
- alta sensibilidade à variações das condições de entrada
- ocupam um espaço maior
- riscos de explosão
- geram ozônio (O3)
- exige maiores cuidados de segurança
- alta sensibilidade a defeitos elétricos e mecânicos
- não filtram gases, só partículas
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento
O dimensionamento é totalmente experimental cada fornecedor possui conhecimento próprio difícil avaliar um projeto
Há algumas fórmulas para verificação
Há dados experimentais fornecidos por fabricantes
Grande ajuda similaridade de processos
Dezenas de parâmetros interagem entre se afetando a eficiência
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento
Velocidade de Migração (o “pulo do gato”)
Se conhecida, o dimensionamento é facilitado
Parâmetro de difícil determinação
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento
Alguns parâmetros que interagem entre se afetando a eficiência:
Elétricos tensões aplicadas; vento elétrico; constantes dielétricas; resistividade do pó; intensidade e distribuição do campo; ondas retificadas
Físicos granulometria; temperatura; densidades; viscosidade; umidade
Químicos composições químicas
Processuais carga de pó; controle de freqüências
Construtivos distribuição do gás; velocidades de passagem; áreas de contato; forças aplicadas; distâncias entre eletrodos; numero de campos; forma dos eletrodos; relações geométricas
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PRECIPITADORPRECIPITADORDimensionamento
Os PE são muito caros porque:
quando os materiais não são bem conhecidos
fabricação de protótipos em escala
tamanho 1/8 do industrial
pesquisa demorada
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento / Eficiência
Primeira expressão em 1922 Fórmula de Deustch- Anderson:
n= 1-e(Wx.A/Q)
A fórmula é teórica
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento / Eficiência
Algumas das premissas básicas assumidas na fórmula:
1- distribuição uniforme de partículas e do fluxo de gás
2- não há reentradas de material
3- vento elétrico desprezível
4- velocidade de migração cte
5- velocidade dos gases cte
6- todas as partículas estão totalmente carregadas
7- a velocidade do gás não afeta a velocidade de migração
8- as partículas atuam conforme Stockes
9- as partículas não interagem entre se
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento / Eficiência
Fatores que afetam a eficiência:
1- Dos gases:
a) Temperatura
b) Umidade
c) Pressão
d) Composição química
e) Velocidade de passagem
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento / Eficiência
Fatores que afetam a eficiência:
2- Dos particulados:
a) Características elétricas (resistividade)
b) Curva granulométrica
c) % de partículas <1 micra
d) Composição química
e) Concentração
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PRECIPITADORPRECIPITADOR Dimensionamento / Eficiência
Fatores que afetam a eficiência:
3- Do Equipamento:
a) Voltagem de operação
b) Intensidade de campo
c) Intensidade de corrente
d) Distribuição interna do gás
e) Área de coleta
f) Distância entre eletrodos e relações dimensionais
g) Freqüência de limpeza dos eletrodos
h) Tipo de eletrodos
i) Numero de campos
j) Polaridade dos eletrodos
k) Tipo de onda retificada
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FILTRAGEMFILTRAGEM
6 – FILTRO DE MANGAS6 – FILTRO DE MANGAS
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Generalidades
- É o filtro mais utilizado
- Seu principio de funcionamento é muito simples
- Seu projeto é simples dimensionamento empírico é necessário conhecer seus “segredos”
- Pode manusear grandes volumes de gases
- Filtra partículas sub-micrónicas
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Histórico
- A primeira patente é de 1852 (S.T.Jones)
- Em 1876 Lone Works construiu um filtro para chumbo
- Beth em 1887 patenteou um filtro para farinha
- Até a década de 40, os sistemas eram mecânicos
- Na década de 40 surge o Fluxo Reverso (Harry Hersey)
- No final da década de 50 aparecem os “Pulse-Jet” (T.V. Reinauer)
- O filtro de cartucho surge em 1972 (Baheo)
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Características
- Introduzem perda de carga entre 80 e 200 mmca
- Muito eficientes para quase todos os materiais
- Muito eficientes para partículas sub-microscópicas(<1 micra)
- Custo de manutenção baixo quando bem projetados
- Só servem para filtrar partículas
- Custo médio de implantação
- Cuidado com gases explosivos
- Cuidado com misturas explosivas
- Cuidado com altas temperaturas
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Filtro de MangasFiltro de MangasPrincipio de funcionamento
Consiste em separar o pó do gás, retendo as partículas num saco de tecido (manga) e deixando passar o gás limpo através dele
A retenção do pó pode ser por fora ou por dentro do saco
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Filtragem por dentro da manga
Chapa espelho
Lado sujo
Lado limpo
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Filtragem por dentro da manga
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Filtragem por fora da manga
Chapa espelho
Lado limpo
Lado sujo
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Filtragem por fora da manga
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mecanismos de coleta
a) Impactação inercial
b) Interceptação direta
c) Difusão
d) Eletrostático
e) Gravitacional
f) Pela “torta”
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mecanismos de coleta
Estes mecanismos são importantes no início da filtragem
Após a geração da camada perdem importância
A filtragem é feita através da camada de pó
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Filtro de MangasFiltro de MangasMangas
São o coração do filtro
Podem ser de seção:
- cilíndrica (as mais comuns)
- retangular
- em estrela (star bag)
- em forma de bolsa
- em forma de cartucho
No início do séculoXX eram construídas cônicas
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Quadradas
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Bolsa
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Cartucho
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Star Bag
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas / Materiais
Materiais utilizados:
- Algodão - Lã
- Polipropileno
- Poliamida
- Acrílico
- Poliéster
- PTFE (Teflon)
- Ryton
- Fibras de vidro
- Fibras de aço
- Materiais cerâmicos
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas
As mangas podem ser
- tecidas
- agulhadas
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas de Tecido
Tipos de tecidos:
Base simples
Filtragem em duas
direções
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Filtro de Mangas Filtro de Mangas Mangas Feltradas ou Agulhadas
O tecido gera também o tecido base dos feltros
Mangas feltradas (tecido mais agulhamento) filtram em três dimensões (espacial)
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Feltradas ou Agulhadas
Tipos de tecidos:
agulhado
Filtragem em três
direções
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas Feltradas ou Agulhadas
As mangas feltradas de baixa gramatura e alta permeabilidade são usadas em filtros Fluxo Reverso (300 a 450g/m2 e ate 300l/dm2/min)
As mangas feltradas de alta gramatura e baixa permeabilidade são usadas em filtros Jato Pulsante (acima de 450g/m2 e 150l/dm2/min máximo)
Filtros Mecânicos não usam este tipo de manga feltrada
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas / Características Mecânicas
1- Peso
2- Espessura
3- Densidade
4- Porosidade
5- Volume do poro
6- Permeabilidade
7- Pressão de abertura dos poros
8- Resistência à tração
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas / Características Mecânicas
9- Alongamento de ruptura
10- Resistência ao estalido
11- Resistência à abrasão
12- Retenção de água
13- Absorção de umidade
14- Estabilidade dimensional
15- Comportamento eletrostático
16- Fator de densidade progressiva
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Filtro de MangasFiltro de MangasMangas
Apresentam problemas com:
- temperaturas altas (> 3000C)
- presença de umidade
- gases ácidos
- gases alcalinos
- partículas pegajosas
- partículas higroscópicas
- materiais abrasivos e/ou cortantes
Pioram com a combinação de fatores
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas /Marcas Comerciais
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Filtro de MangasFiltro de MangasMangas / Propriedades Químicas
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FILTRO de MANGASFILTRO de MANGASMangas / Exemplo de Propriedades
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Filtro de MangasFiltro de MangasMangas
As mangas colapsam por:
- degradação física
e/ou
- degradação química
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas / Degradação Física
- Abrasão
- Queima por fagulhas
- Corte de fios
- Perda das propriedades mecânicas por excesso de temperatura
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Filtro de MangasFiltro de MangasMangas / Degradação Química
Hidrólise afeta a resistência mecânica das fibras
Pode ser aquosa, ácida ou alcalina e a baixa ou a alta temperatura
Agressão, aquosa e/ou química + temperatura se potencializam
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mangas / Degradação Química
Ácidos, Álcalis e Solventes
ataca às fibras degradando-as
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Classificação dos Filtros
Pelo método de limpeza das mangas:
a) Mecânico
b) Fluxo Reverso
c) Jato Pulsante
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Dimensionamento/Relação Ar/Pano
Relações ar/pano maiores Tamanhos de filtro menores aumenta pressão na manga aumenta queda de pressão no filtro aumenta emissão aumenta o entupimento das mangas diminui a eficiência diminui a vazão disponível pode desbalancear a rede compromete a eficiência de captação diminui a vida útil das mangas aumentam os custos de manutenção
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Filtro de MangasFiltro de MangasDimensionamento
Para verificar a relação de valores:
Q= N * ( pi * D * L ) * v * C
Onde:Q= vazão (m3/min) N= numero de mangasD= diâmetro da manga (m)L= comprimento da manga (m)v= relação ar/pano (m/min)C= % de área filtrante útil
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Projeto e Seleção de Componentes
A filtragem é uma mistura de “ciência” e “arte”
A “ciência” é representada pelas variáveis físico químicas envolvidas no processo da filtragem e as teorias que as relacionam
A “arte” é representada pelos profissionais encarregados de projetar, operar e manter preventivamente os sistemas instalados
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Filtro de MangasFiltro de MangasLimpeza
A limpeza das mangas pode ser feita com as câmaras em:
a) off (parada)
b) on (em funcionamento)
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Filtro de MangasFiltro de MangasLimpeza
A limpeza das mangas em “off” se aplica para:
a) Filtros Mecânicos
b) Filtros Fluxo Reverso
c) Filtros Jato Pulsante
A limpeza das mangas em “on” se aplica somente para
Filtros Jato Pulsante
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Filtro de MangasFiltro de MangasLimpeza
A limpeza das mangas em “off” é recomendada para:
a) Pós mais leves (ex. carvão vegetal)
b) Pós mais finos c) Elevada concentração
d) Pós não aglomerantes (ex. pós aluminosos)
e) Vazões médias e elevadas
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Filtro de MangasFiltro de MangasLimpeza
A limpeza das mangas em “on” pode ser usada para:
a) Pós mais pesados (minérios)
b) Menores concentrações
c) Vazões menores
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Filtro de MangasFiltro de MangasMecânico
- O tipo de filtro mais antigo
- Limpeza por sacudimento das mangas
- Primitivamente o sistema de sacudimento era acionado manualmente
- Atualmente é um filtro em desuso
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Filtro de MangasFiltro de MangasMecânico
O sistema de limpeza pode ser por:
a) Camus
movimento vertical
movimento horizontal
b) Com vibração pelo teto
mais usado para mangas de fibra de vidro
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Filtro de MangasFiltro de MangasMecânico
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Filtro de MangasFiltro de MangasMecânico / Características
Mecanismos e estruturas suporte sujeitos a quebras
Usa mangas de tecido (duas dimensões)
Trabalha no sistema off-line
Mangas de no máximo 6.000 mm
Baixa velocidade de filtragem (< 0,7m/min)
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Mecânico / Características
Menor energia de limpeza
Menor eficiência
Relações ar-pano menores
Maior área filtrante
Maior custo inicial
Custo de manutenção maior que os outros tipos
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Fluxo Reverso / Características
O tipo de filtro de mangas mais simples
Limpeza por fluxo em contracorrente
O ar sujo entra por dentro da manga
Muito usado para médias e grandes vazões
Não tem partes móveis
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Fluxo Reverso / Características
Pressão positiva ou negativa
Usa mangas de tecido (duas dimensões)
ou feltradas de baixa gramatura (três dimensões)
Trabalha no sistema off-line
Mangas de no máximo LxD= 10.300 mm x 300 mm
Velocidade de filtragem (máxima < 1,4m/min) Média entorno de 1
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Fluxo Reverso / Características
Baixo custo energético
Custo de manutenção baixo
Energia de limpeza média
Relações ar-pano intermédios
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Filtro de MangasFiltro de MangasFluxo Reverso Filtrando
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Filtro de MangasFiltro de MangasFluxo Reverso em Limpeza
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Jato Pulsante
- O tipo de filtro de mangas mais complexo
- Limpeza por jato de ar comprimido
- O ar sujo entra por fora da manga
- Muito usado para pequenas e médias vazões
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Jato Pulsante
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Jato Pulsante / Características
Pressão negativa
Usa mangas feltradas (três dimensões)
Trabalha no sistema on ou off-line
Mangas de no máximo LxD= 6.000mm x 150 mm
Velocidade de filtragem um pouco maior
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Jato Pulsante / Características
Maior custo energético
Baixo custo de manutenção
Maior energia de limpeza
Maiores relações ar-pano (máximo < 2,0m/min) Média entorno de 1,3 a 1,4m/min
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Filtro de MangasFiltro de MangasJato Pulsante
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Jato Pulsante
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Filtro de MangasFiltro de MangasFluxo Reverso x Jato Pulsante
Fluxo Reverso:
- Pode ser de pressão positiva ou negativa
- Menor consumo de energia de limpeza
- Facilita a inspeção e a manutenção
- Adequado para médias e grandes vazões
- O ar de limpeza ajuda na descida do pó
- Menor custo de manutenção
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Filtro de MangasFiltro de MangasFluxo Reverso x Jato Pulsante
Jato Pulsante:
- Adequado para controlar ponto de orvalho
- Adequado para baixas e médias vazões
- Adequado para temperaturas negativas
- Adequado para pós pegajosos e higroscópicos
- Adequado para pós mais finos (<1um)
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Vantagens do FM
- alta eficiência para partículas sub-micrónicas
- custo inicial razoável
- insensível à variações das condições de entrada
- não transfere a poluição para outras áreas
- se aplica a quase todos os materiais
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Vantagens do FM
- manutenção relativamente simples
- tecnologia dominada
- consumo de energia razoável
- não possuem partes móveis( exceto o Mecânico)
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Filtro de MangasFiltro de Mangas Desvantagens do FM
- ocupam um espaço maior
- riscos de explosão
- não filtram gases, só partículas
- não aptos para temperaturas elevadas (>3000C)
- dificuldades com umidade elevada (>15%)
- dificuldades com gases ácidos ou alcalinos
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Filtro de MangasFiltro de Mangas PARADIGMA do Mercado
“Este FM é para uma vazão de X m3/h”
O correto é dizer:
“Este FM possui Y m2 de área filtrante”
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VENTILAÇÃOVENTILAÇÃO
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VENTILAÇÃOVENTILAÇÃOO que é SISTEMA?O que é SISTEMA?
É um conjunto de elementos interligados (ventilador, dutos,
registros, serpentinas, difusores, filtros, silenciosos e outros) que
consome energia devido à circulação de um fluído gasoso
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VENTILAÇÃOVENTILAÇÃOPerdas do SISTEMAPerdas do SISTEMA
As perdas são uma função direta do quadrado da velocidade e portanto da vazão que circula
Dp = f(Q2)
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VENTILAÇÃOVENTILAÇÃO Perdas do SISTEMAPerdas do SISTEMA
A curva de perdas é uma parábola
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VENTILADORVENTILADOR
É o dispositivo que movimenta o fluído no sistema
Fornece a energia necessária
Transforma Energia Mecânica em Energia de Pressão
Deve manter a vazão e a pressão de sustentação de forma estável ao longo do tempo
Se sua capacidade de gerar pressão e vazão diminuírem
Perigo de Desbalanceamento na RedePerigo de Desbalanceamento na Rede
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VENTILADORVENTILADORCurvas CaracterísticasCurvas Características
É a representação gráfica do desempenho
- CNTP (Condições Normais de Pressão e Temperatura) =
00C e 1atm
- CSTP (Condições Standard de Pressão e Temperatura) =
200C e 1atm
São traçadas para CSPT e Rotação = cte.
Cuidado: Alguns fornecedores a traçam para 150C e 1atm
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VENTILADORVENTILADOR Curva CaracterísticaCurva Característica
P(Kw)= (dp(mmca) x Q(m3/s))/(102 x rend(%))
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VENTILADORVENTILADORTipos de VentiladoresTipos de Ventiladores
1- Radiais
a- Pás radiais retas
b- Pás de ponta radial (radial tip)
c- Pás retas inclinadas para trás
d- Pás curvadas para trás
e- Pás curvadas para frente
f- Airfoil (gota d`água)
2- Axiais
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VENTILADORVENTILADOREscolha do Ventilador Escolha do Ventilador
1- Escolher o tipo conforme a aplicação
2- Corrigir a pressão estática ás condições da curva
3- Com a pressão estática e a vazão selecionar a máquina do catálogo do fabricante
4- Obter rendimento, rotação, potência, dimensões, arranjo, e outras informações pertinentes
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VENTILADORVENTILADOREscolha do VentiladorEscolha do Ventilador
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VENTILADORVENTILADOREscolha do Motor Escolha do Motor
Se:
temperatura de operação > temperatura ambiente
Há duas escolhas possíveis de motorização
1) Vazão a temperatura de operação
Pressão a temperatura de operação
2) Vazão a temperatura de operação
Pressão a temperatura ambiente
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VENTILADORVENTILADOR Cuidados na Manutenção (1)Cuidados na Manutenção (1)
Verificar freqüentemente a presença de vazamentos na carcaça e nos dutos e juntas de entrada e saída
Vazamentos diminuem a vazão no sistema
perigo de desbalanceamento na rede
O vazamento detectado, deve ser reparado imediatamente!!
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VENTILADORVENTILADOR Cuidados na Manutenção (2)Cuidados na Manutenção (2)
Verificar periodicamente o estado das correias e polias
Correias frouxas escorregam diminuem a rotação diminuem a vazão
Diminuição da vazão no exaustor
perigo de desbalanceamento na rede
O defeito deve ser reparado imediatamente!!
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VENTILADORVENTILADOR Cuidados na Manutenção (3)Cuidados na Manutenção (3)
Verificar periodicamente a amperagem do motor
Variação pode haver mudanças significativas no sistema
Diminuição cuidado com a vazão perigo de desbalanceamento na rede
Pesquisar o problema imediatamente!!
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VENTILADORVENTILADOR Cuidados na Manutenção (4)Cuidados na Manutenção (4)
Verificar periodicamente a vibração nos mancais
Vibração pode haver desbalanceamento do rotor
Desgaste ou material agarrado
Perigo de ruptura
Pesquisar o problema imediatamente!!
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VENTILADORVENTILADORManutençãoManutenção
É muito importante:
- Ter um esquema escrito de manutenção preventiva claro, baseado nas instruções do fornecedor e na experiência diária
- Seguir o esquema “rigorosamente”
- Ter noções do processo da planta
- Saber “interpretar” os sinais emitidos pelas partes inspecionadas
- Comunicar qualquer alteração observada por menor que seja
- Procurar uma outra opinião ante a dúvida
- Não subestimar nenhuma ocorrência
- Trocar experiências com os outros
- Não relaxar ante a não ocorrência sistemática de fatos importantes Cada inspeção é única
- Ter uma data realista da próxima inspeção, negociada com a Operação
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VENTILADORVENTILADOR ManutençãoManutenção
Porém, o mais importante é:
“Ter humildadehumildade para perguntar o que não se sabe”
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MANOSEIOMANOSEIO
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MANUSEIO
É o sub-sistema encarregado de retirar o material recolhido no interior do filtro, e enviá-lo para seu destino posterior
O material pode ser reaproveitado na mesma planta, vendido a terceiros ou depositado em aterros apropriados
Geralmente estes sub-sistemas são mal dimensionados e/ou as suas partes são mal escolhidas são fonte de problemas podem comprometer o funcionamento de todo o sistema
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MANUSEIO
Compõe-se das seguintes partes:
1) Retirada do filtro
2) Transporte
3) Estocagem
4) Destino do pó
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MANUSEIO RetiradaRetirada
É fundamental manter um isolamento rigoroso entre o interior do filtro e o subsistema de manuseio
Vazamento para o interior do filtro
resistência à descida do material
entope a tremonha e o filtro
diminui a vazão disponível na rede
Desbalanceamento e perda de eficiênciaDesbalanceamento e perda de eficiência
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MANUSEIORetiradaRetirada
As válvulas rotativas comuns, apesar de opiniões em contrário, não garantem a vedação necessária do filtro servem para dosar e não para vedar
Em pressões médias e baixas, podem-se usar válvulas rotativas de no mínimo oito compartimentos, com vedação regulável e com manutenção ostensiva
Em pressões elevadas, o isolamento se consegue com o uso de válvulas de dupla comporta de boa qualidade com compensação de pressões e válvulas rotativas para dosagem
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MANUSEIOTransporteTransporte
Transportadores mecânicos:
- correias
- corrente
Transportadores pneumáticos:
- Pressão positiva
- Pressão negativa
Caçamba e caminhão
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MANUSEIO
Cuidado com:
1) transferir a poluição de um ponto para outro
2) trocar uma forma para uma outra forma de poluição
3) recircular o pó no sistema
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MANUSEIO
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃO
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃO
Medições que devem ser executadas:
1- Diferença de pressão nas câmaras e/ou no filtro
2- Tempos de limpeza das câmaras
3- Na entrada do filtro vazão; temperatura; pressão; peso do pó
4- Na chaminé do filtro vazão; temperatura; pressão; peso do pó
5- Potência do motor
6- Vibração nos mancais
7- Pressão do ar comprimido
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
1.1- Diferença de pressão nas câmaras (FM) Indica o funcionamento do filtro
Baixa pressão mangas furadas
Alta pressão mangas do FM entupidas,
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
1.2- Diferença de pressão no filtro Indica o funcionamento no filtro
Baixa pressão possíveis vazamentos
Alta pressão mangas do FM entupidas,
ou placas de entrada do PE entupidas,
ou entupimento no LV
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
2- Tempos de limpeza das câmaras (FM) Indica distribuição de fluxo
Tempos iguais boa distribuição de gás
Tempos desiguais distribuição irregular do gás nas câmaras
Pesquisar o problema
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
3/4- Na entrada do filtro / saída da chaminé:
vazão; temperatura; pressão; peso do pó
Indica o funcionamento do sistema
Vazões diferentes vazamentos após flange de entrada do filtro
Baixa vazão
funcionamento irregular do ventilador e/ou
entupimento do filtro e/ou
da rede e/ou
da válvula de regulagem de vazão
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
5- Potência do motor alterada
Pode indicar deslocamento do ponto de trabalho do exaustor
Junto com as medidas de pressão e/ou vazão permitem verificar possíveis entupimentos no sistema, ou vazamentos indesejados
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
6- Vibração nos mancais
Pode indicar desbalanceamento do rotor por desgaste ou agarre de material
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃOExemplos
7- Pressão do ar comprimido
Baixa pressão pode comprometer a limpeza do FM ou prejudicar a abertura de válvulas e de outros elementos
pode aumentar a perda de pressão no sistema pode diminuir a vazão no sistema
Pode promover o desbalanceamento da rede
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃORECADOS FINAISRECADOS FINAIS
Para interpretar os resultados, recomendamos que solicite auxílio do pessoal de engenharia
Discuta o problema com outros profissionais
Comparta a responsabilidade da “interpretação” não confie no seu “taco”
Nunca despreze os sinais dados pelos sistemas por menores e “bobos” que estes sejam
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INSTRUMENTAÇÃOINSTRUMENTAÇÃORECADOS FINAISRECADOS FINAIS
BOA SORTE!!!!BOA SORTE!!!!