Veja a velocidade mínima de transporte para cada tipo de pó, por que dutos superdimensionados entopem e como evitar depósitos, segundo ACGIH e ASHRAE.
Por Climavent
21/10/2026 · 13 min de leitura · 2.794 palavras
O sistema de exaustão funcionava bem nos primeiros meses. Aos poucos, a captação nos pontos mais distantes foi enfraquecendo, e uma inspeção encontrou o duto principal com uma camada de pó no fundo. Muitas vezes, o problema não é sujeira excessiva: o ar dentro do duto está lento demais para carregar o pó. O ASHRAE Handbook: HVAC Applications define a velocidade mínima de transporte como a velocidade necessária para transportar as partículas sem que elas assentem. Para a poeira industrial comum, de esmerilhamento, granito ou argila, essa velocidade fica entre 18 e 20 m/s (ASHRAE, 2019, Cap. 33, Tabela 2).
Este artigo mostra a velocidade de transporte recomendada para cada tipo de contaminante, explica por que os valores têm margem de segurança, mostra como um duto "com folga" acaba entupindo e reúne os cuidados de projeto e manutenção que evitam depósitos. O conteúdo é voltado a donos de marcenarias, serralherias e pequenas fábricas, supervisores de manutenção e quem está projetando ou ampliando uma rede de dutos.
Pontos-chave
- Velocidade mínima de transporte é a velocidade do ar no duto necessária para carregar as partículas sem que elas assentem. Ela vai de 5 a 10 m/s para vapores e gases até 23 m/s ou mais para pó pesado e úmido (ASHRAE, 2019, Cap. 33, Tabela 2).
- Os valores recomendados ficam acima dos teóricos para compensar dutos amassados, vazamentos, desgaste do rotor, correia patinando e ramais fechados (ACGIH, 1998, Seção 3.6).
- Duto maior que o necessário reduz a velocidade: a mesma vazão que passa a 20 m/s em um duto de 300 mm cai para cerca de 11 m/s em um duto de 400 mm.
- Velocidade alta demais também é ruim: gasta energia, aumenta o ruído e acelera a abrasão dos dutos (ACGIH, 1998, Seção 3.6 e Seção 5.18).
O que é velocidade de transporte?
Velocidade de transporte é a velocidade mínima do ar dentro do duto que mantém as partículas em suspensão até o coletor ou filtro. Abaixo dela, o pó mais pesado começa a se depositar no fundo do duto, primeiro nos trechos horizontais e nas regiões onde o ar desacelera. O depósito reduz a seção livre do duto, aumenta a resistência e diminui a vazão nos captores ligados àquele trecho.
A ACGIH resume o equilíbrio: em sistemas que transportam particulado, é preciso uma velocidade mínima de projeto para evitar depósito e entupimento do duto. Por outro lado, velocidades excessivamente altas desperdiçam energia e podem causar abrasão rápida dos dutos (ACGIH, 1998, Seção 3.6).
Gases, vapores e fumaça não assentam, por isso a velocidade nesses sistemas é escolhida por critérios econômicos e de ruído, e não pelo risco de depósito. Para eles, a ACGIH cita velocidades usuais de 1.000 a 2.000 pés por minuto, cerca de 5 a 10 m/s (ACGIH, 1998, Tabela 3-2).
Qual a velocidade mínima para cada tipo de pó?
A Tabela 2 do Capítulo 33 do HVAC Applications, adaptada da ACGIH, organiza as velocidades mínimas de transporte pela natureza do contaminante:
| Tipo de contaminante | Exemplos | Velocidade mínima de transporte |
|---|---|---|
| Vapores, gases, fumaça | Todos os vapores, gases e fumaça | Normalmente 5 a 10 m/s |
| Fumos | Solda | 10 a 13 m/s |
| Pó muito fino e leve | Fiapos de algodão, pó de madeira fino, pó de litografia | 13 a 15 m/s |
| Pós secos | Pó de borracha, pó de moldagem, fiapos de juta, aparas leves, aparas de couro | 15 a 20 m/s |
| Pó industrial médio | Pó de esmerilhamento, de granito, de argila, corte de tijolo, fundição em geral, manuseio de materiais | 18 a 20 m/s |
| Pó pesado | Serragem pesada e úmida, cavaco metálico, desmoldagem de fundição, pó de jateamento, pó de ferro fundido | 20 a 23 m/s |
| Pó pesado e úmido | Pó de chumbo com cavacos, cimento úmido, fiapos pegajosos de polimento, cal virgem | 23 m/s ou mais |
Fonte: ASHRAE (2019, Cap. 33, Tabela 2), adaptada da ACGIH.
Faixas de velocidade mínima de transporte por tipo de contaminante, segundo o ASHRAE Handbook HVAC Applications (2019, Cap. 33, Tabela 2).
Para escolher dentro da faixa, vale o tipo de material real do processo. Em uma marcenaria, por exemplo, pó fino de lixamento e serragem pesada e úmida caem em faixas diferentes, e o duto precisa atender a situação mais exigente que passa por ele.
Por que os valores recomendados têm margem?
Os valores da tabela são mais altos do que os teóricos e experimentais de propósito. A ACGIH explica que a margem protege o sistema contra situações comuns na operação (ACGIH, 1998, Seção 3.6):
- Ramais fechados ou entupidos: reduzem a vazão total e, com ela, a velocidade em pelo menos alguns trechos da rede.
- Dutos amassados: aumentam a resistência e reduzem a vazão e a velocidade no trecho danificado.
- Vazamentos: aumentam a vazão depois do vazamento, mas reduzem a vazão antes dele e em outras partes da rede.
- Rotor corroído ou desgastado, ou correia patinando: reduzem a vazão e a velocidade em toda a rede.
- Pó que já assentou: a velocidade precisa ser suficiente para levantar de novo o material depositado durante uma operação incorreta.
O HVAC Applications repete a mesma lógica e conclui que as velocidades de projeto podem ser maiores que as mínimas de transporte, mas nunca significativamente menores (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
A ACGIH faz um alerta adicional: com materiais pegajosos, condensação junto com pó ou efeitos eletrostáticos fortes, a velocidade sozinha pode não bastar para evitar o entupimento, e outras medidas podem ser necessárias (ACGIH, 1998, Seção 3.6).
Como um duto "com folga" acaba entupindo?
A velocidade no duto é a vazão dividida pela área da seção. Como a área cresce com o quadrado do diâmetro, um duto pouco maior que o necessário derruba a velocidade de forma expressiva. É um erro frequente de quem dimensiona "com folga" para garantir que o ar passe.
Exemplo: o mesmo ar em três diâmetros
Os números a seguir são um cálculo ilustrativo. Considere um ramal que leva 5.090 m³/h de ar com pó industrial médio, que exige de 18 a 20 m/s.
| Diâmetro do duto | Velocidade do ar | Situação |
|---|---|---|
| 300 mm | 20,0 m/s | Dentro da faixa de transporte |
| 350 mm | 14,7 m/s | Abaixo da faixa: pó tende a assentar |
| 400 mm | 11,3 m/s | Bem abaixo da faixa: depósito provável |
Base de cálculo: velocidade = vazão ÷ área da seção circular; faixa de 18 a 20 m/s para pó industrial médio (ASHRAE, 2019, Cap. 33, Tabela 2).
Passar de 300 para 350 mm parece uma diferença pequena, mas a velocidade cai cerca de 26%. Em 400 mm, a queda chega a quase 44%.
Exemplo: a junção de dois ramais
O mesmo efeito aparece onde dois ramais se encontram. Imagine dois ramais de 200 mm, cada um com cerca de 2.260 m³/h a 20 m/s. Depois da junção, o duto principal leva a soma, cerca de 4.520 m³/h. Para manter os 20 m/s, ele precisaria de cerca de 283 mm de diâmetro: um duto de 280 mm mantém cerca de 20,4 m/s.
Se o instalador escolher 300 mm "para garantir", a velocidade cai para cerca de 17,8 m/s, já abaixo da faixa. Se ele somar as áreas dos dois ramais e acrescentar 20% de folga, o duto fica com cerca de 310 mm, e a velocidade cai para cerca de 16,7 m/s. A ACGIH mostra exatamente essa prática, somar as áreas e acrescentar 20%, como algo a evitar. A orientação é dimensionar o duto para manter a velocidade de transporte escolhida ou uma velocidade maior. A mesma figura recomenda que os ramais entrem no duto principal com ângulo de 30° ou menos e que as expansões depois da junção tenham abertura de no máximo 15° (ACGIH, 1998, Fig. 5-26). As mudanças de diâmetro são feitas com cones de redução calculados para cada trecho.
O que mais derruba a velocidade na operação?
Mesmo uma rede bem dimensionada pode perder velocidade com o uso. Três situações merecem atenção.
Fechar ramais com registros. É comum projetar a rede supondo que só parte dos captores funciona ao mesmo tempo, fechando os ramais sem uso com registros. A ACGIH alerta que, em redes com duto principal escalonado (que aumenta de diâmetro a cada junção) e que transportam particulado, essa prática pode entupir o duto principal com o material depositado (ACGIH, 1998, Seção 5.5). O HVAC Applications também não recomenda o balanceamento com registros, principalmente quando há material abrasivo (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Acrescentar captores sem recalcular. A ACGIH orienta não acrescentar captores e dutos a um sistema existente, a menos que isso tenha sido previsto no projeto original ou que o sistema seja modificado (ACGIH, 1998, Seção 5.19). O HVAC Applications explica o motivo: sistemas alterados ou danificados depois da instalação acabam com velocidades baixas nos dutos, e o pó assenta e entope o duto, reduzindo a vazão nos captores afetados (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Ampliações futuras. Quando a rede é feita maior de propósito, para receber captores no futuro, a velocidade no duto principal fica baixa até a ampliação acontecer. A solução prevista pelos dois manuais é a entrada de ar complementar (bleed-in): uma abertura controlada na ponta do ramal ou do duto principal que admite ar externo e mantém a velocidade de transporte até a nova ligação ser feita (ACGIH, 1998, Seção 5.17; ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Há uma exceção de projeto conhecida: os sistemas de pleno. Neles, o duto principal é propositalmente superdimensionado e funciona como câmara de decantação, e a velocidade de transporte é mantida apenas nos ramais. Esse arranjo exige limpeza programada do pleno, e a ACGIH recomenda fazê-lo com folga generosa justamente para permitir intervalos de limpeza convenientes (ACGIH, 1998, Seção 5.7).
E se a velocidade for alta demais?
Velocidade acima do necessário também cobra o seu preço. A ACGIH aponta três efeitos (ACGIH, 1998, Seções 3.6 e 5.18):
- Mais energia: a perda de carga cresce com o quadrado da velocidade, como mostramos no artigo sobre perda de carga em curvas de dutos, e o exaustor precisa de mais potência.
- Abrasão: pó em alta velocidade desgasta rapidamente dutos, curvas e o rotor do exaustor.
- Ruído: em áreas silenciosas, pode ser preciso limitar a velocidade para evitar ruído excessivo no duto.
Para pó abrasivo, o HVAC Applications recomenda curvas e peças de junção em chapa mais grossa que o duto reto e, para cargas muito pesadas, curvas de raio longo com placas de desgaste substituíveis na parte externa (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Como evitar depósitos de pó na rede?
As orientações abaixo resumem a ACGIH e a ASHRAE:
- Identifique o pó real do processo e use a faixa de velocidade correspondente na tabela.
- Dimensione cada trecho para a velocidade de transporte, sem folgas de diâmetro. Depois de cada junção, recalcule o diâmetro para a vazão somada.
- Evite fechar ramais com registros em redes que transportam pó. Se a operação exige ramais desligados, preveja entrada de ar complementar para manter a velocidade.
- Não acrescente captores sem refazer o cálculo da rede.
- Instale portas de inspeção e limpeza nos trechos horizontais, perto de curvas e junções e nos trechos verticais. Para dutos de até cerca de 300 mm, a ACGIH recomenda espaçamento de no máximo 12 pés, cerca de 3,7 m (ACGIH, 1998, Seção 5.19).
- Inclua a inspeção dos dutos na manutenção. O HVAC Applications recomenda verificar acúmulo de pó, erosão e danos nos dutos, conferir a vazão dos captores e checar a transmissão do exaustor (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
O formato do duto também conta. O HVAC Applications prefere dutos circulares em sistemas de exaustão porque eles mantêm a velocidade mais uniforme e resistem melhor ao depósito de material, suportam as pressões estáticas mais altas desses sistemas e são mais fáceis de vedar (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Como conferir a velocidade em um trecho?
A conta é a mesma usada nos exemplos: velocidade = vazão ÷ área da seção do duto. A vazão do trecho pode ser medida com uma travessia de tubo de Pitot, o método que a ACGIH indica para determinar a vazão em dutos (ACGIH, 1998, Seção 9.7), ou estimada pelo ponto de operação do exaustor. Com a vazão e o diâmetro, calcule a velocidade e compare com a faixa da tabela para o pó do processo. Repita a conta depois de cada junção, onde a vazão muda. O HVAC Applications inclui a verificação da vazão dos captores no programa de manutenção, o que permite acompanhar se a velocidade continua na faixa com o tempo (ASHRAE, 2019, Cap. 33).
Perguntas frequentes
Posso usar a mesma velocidade para fumaça e para pó?
Não é necessário. Gases, vapores e fumaça não assentam, e a ASHRAE indica normalmente 5 a 10 m/s para eles. Pós exigem velocidades maiores, de 13 a mais de 23 m/s conforme o material (ASHRAE, 2019, Cap. 33, Tabela 2). Usar velocidade de pó em um sistema só de fumaça gasta energia sem necessidade.
Por que o duto entope mais nos trechos horizontais?
Nos trechos horizontais, o pó que perde velocidade cai pela ação da gravidade e se acumula no fundo do duto, sem nada que o devolva ao fluxo. A ACGIH recomenda portas de limpeza nos trechos horizontais, perto de curvas e junções e nos trechos verticais (ACGIH, 1998, Seção 5.19).
Aumentar a rotação do exaustor resolve o depósito?
Aumentar a rotação aumenta a vazão e, com ela, a velocidade em toda a rede, mas o custo é alto. Pelas Leis dos Ventiladores, a potência cresce com o cubo da rotação. No exemplo do duto de 400 mm, voltar de 11,3 para 20 m/s exigiria cerca de 78% mais rotação e cerca de 5,6 vezes a potência, além de muito mais pressão do que o exaustor original fornece. Corrigir o diâmetro do trecho ou reabrir os ramais costuma ser muito mais barato.
Conclusão: o diâmetro certo vale mais que a folga
A velocidade de transporte é o que mantém o pó em movimento até o coletor:
- cada tipo de contaminante tem uma velocidade mínima, de 5 a 10 m/s para vapores até 23 m/s ou mais para pó pesado e úmido;
- os valores recomendados já têm margem para dutos amassados, vazamentos e desgaste, e as velocidades de projeto nunca devem ficar significativamente abaixo deles;
- duto "com folga", ramais fechados com registro e captores acrescentados sem recálculo derrubam a velocidade e levam ao depósito;
- velocidade alta demais gasta energia, aumenta o ruído e desgasta a rede.
Antes de ampliar uma rede ou trocar um exaustor por causa de pó acumulado, vale verificar a velocidade em cada trecho. Para avaliar a sua rede de dutos, fale com a Climavent.
Sobre este artigo
Este conteúdo foi produzido pela equipe web da Climavent, fornecedora de exaustores e dutos para aplicações industriais, a partir dos manuais técnicos citados. As faixas de velocidade vêm da Tabela 2 do Capítulo 33 do ASHRAE Handbook: HVAC Applications (2019), adaptada da ACGIH, e as recomendações de projeto e manutenção, dos Capítulos 3 e 5 da 23ª edição (1998) do manual da ACGIH. Dúvidas técnicas ou sugestões de correção podem ser enviadas pela página de contato.
Fontes
- ASHRAE. ASHRAE Handbook: HVAC Applications (SI). Atlanta: ASHRAE, 2019. Capítulo 33, "Industrial Local Exhaust": Tabela 2 (velocidades de transporte de contaminantes), preferência por dutos circulares, velocidade mínima de transporte, entrada de ar complementar, integração de trechos, construção de dutos e manutenção. ASHRAE Handbook
- ACGIH. Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice. 23ª ed. Cincinnati: ACGIH, 1998. Seção 3.6 (velocidade mínima no duto) e Tabela 3-2; Capítulo 5: Seções 5.5 (métodos de balanceamento), 5.7 (sistemas de pleno), 5.17 (entradas de ar complementar), 5.18 (velocidade econômica ótima) e 5.19 (diretrizes de construção); Figura 5-26 (dimensionamento e ângulos de junções); Seção 9.7 (travessia de Pitot). acgih.org