A EOLIOS dimensionou por simulação CFD exaustores de captação em tiragem natural por cima de queimadores a gás, a fim de extrair as calorias do processo e de melhorar o conforto térmico dos operadores.
A EOLIOS Engenharia dimensionou por simulação CFD exaustores de aspiração que funcionam em tiragem natural, instalados por cima dos queimadores a gás de uma nave de produção. O objetivo: captar as calorias libertadas pelo processo o mais perto possível da sua fonte, para limitar a subida de temperatura da fábrica e melhorar o conforto térmico dos operadores, sem recorrer a uma extração mecânica.
O desafio consiste em explorar a tiragem térmica natural, ou seja, a convecção ascendente gerada pelo ar quente, para evacuar as calorias pelo exaustor, e em dimensionar com precisão a sua geometria e a sua secção para maximizar a captação mantendo um consumo energético reduzido.
Um exaustor em tiragem natural assenta no princípio da convecção térmica: o ar aquecido pelo queimador, menos denso, sobe naturalmente e arrasta consigo os fumos e as calorias. O exaustor, posicionado por cima da fonte, canaliza essa pluma ascendente e evacua-a para o exterior sem ventilador. Todo o desafio do dimensionamento está em acompanhar a forma da pluma térmica para captar a maior parte dela, sem sobredimensionar a obra.
A totalidade da nave de produção foi modelada em CFD: as zonas de processo (zona quente, estiragem, zona fria e forno), bem como os queimadores a gás e os exaustores, foram integradas com a sua geometria real. Os aportes térmicos de cada equipamento estão indicados com precisão, a fim de obter uma distribuição realista das calorias e de reproduzir fielmente a tiragem térmica que anima os exaustores.
Esta representação detalhada permite avaliar, para cada variante de exaustor, a sua eficácia de captação, a sua influência nas velocidades do ar ambiente e o impacto residual das calorias não captadas no conforto dos operadores.
Os resultados CFD permitem visualizar a pluma térmica de cada queimador e verificar que o exaustor capta o essencial. O estudo das velocidades do ar ao nível do exaustor confirma o estabelecimento de uma tiragem natural suficiente para evacuar as calorias e evidencia as eventuais fugas laterais a corrigir através do ajuste da geometria ou da altura de captação.
O dimensionamento resultante da simulação constitui uma ferramenta de apoio à decisão: permite arbitrar entre níveis de captação, ocupação de espaço e custo, e garantir um conforto térmico melhorado para os operadores com uma solução passiva, sem consumo elétrico de extração.
Saber-fazer: ventilação natural industrial & captação das caloriasA simulação CFD permite visualizar a tiragem térmica natural por cima dos queimadores a gás e validar a captação das calorias pelos exaustores. A visualização por isosuperfície evidencia a pluma ascendente e as velocidades do ar no exaustor, confirmando o bom dimensionamento da obra e a melhoria do conforto térmico dos operadores, tudo isto sem extração mecânica.
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