Fuentes fijas "Número de puntos transversales en un ducto circular"

Figura 1. Muestreo en fuentes Fijas

Este Post esta dedicado para el personal que trabaja en el área ambiental de fuentes fijas, particularmente para los que tienen el puesto de sonderos. La intensión del Post es que podamos retroalimentarnos, mejorar aquí la información expuesta y sobre todo que esta información sea de gran utilidad para los que están o buscan integrarse en el área de fuentes fijas. 

Objetivo

Determinar, seleccionar y marcar, en el tubo Pitot, el número de puntos a medir en un ducto circular.

Figura 2. Tubo Pitot tipo S

Pasos

1. Obtener el diámetro del ducto o chimenea, la distancia en A y en B como se muestra en la siguiente imagen.

Figura 3. Esquema de un ducto o chimenea 

Como se muestra en la imagen la distancia en B es la distancia que existe entre el puerto de muestreo y la última perturbación del flujo corriente arriba. Se entiende por perturbación del flujo, la que es provocada por expansión, contracción, codo, ventilación u otro. 

2. Calcular el número de diámetros en A y en B, éstos deben ser como mínimo de 8 para B y 2 para A, respectivamente, utilizando la siguiente fórmula

Número de diámetros= A/D                       (1)

Donde D es el diámetro interno del ducto  o chimenea.

3. Establecidos los diámetros en A y B, seleccionaremos los puntos de muestreo de la siguiente imagen

Figura 4. Diagrama para el número mínimo de puntos 

4. Localizar los puntos en el área transversal del ducto circular: nos apoyaremos de la siguiente imagen 

Figura 5 Localización de puntos en el área transversal para
ductos circulares 

5. Calcular la distancia al punto de muestreo en el ducto; para ello utilizaremos la siguiente fórmula

dint=kl*D                                (2)

Donde Kl es la fracción del diámetro del ducto

            D es el diámetro interior del ducto o chimenea 

6. Puntos a muestrear: 

Para llevar a cabo este paso hay que sumar la extensión del puerto de muestreo al valor que nos de en la ecuación 2.

Ejemplo

Suponga que se tiene un ducto circular o chimenea con las siguientes características; 

Diámetro interno de la chimenea igual a 95cm

Distancia de la última perturbación al puerto de muestro 760cm 

Distancia del puerto de muestreo a la salida de los gases 190cm

Con esta información determine el número de puntos a muestrear en el ducto

Empezamos por calcular el número de diámetros en A y B

Diámetros en A= 190/95=2 

Diámetros en B=760/95=8

Tenemos 2 diámetros en A y 8 en B, lo cual cumplen con la normatividad y por lo cual podemos continuar con los cálculos.

De la figura 4 buscamos el número de diámetros en A y en B respectivamente, tomando el mayor numero de N, como lo marca la norma. 

  

La imagen muestra la localización del número de diámetros tanto para A como B. 

Ahora trazamos una línea recata hasta alcanzar el número de puntos N, éstos van a ser con los que coincidan con la línea. 

Como lo muestra la imagen ambas líneas se juntan donde termina el 12 y empieza el 8, por norma debemos tomar el mayor numero de puntos transversales, por lo que tomamos el valor de 12. Cabe mencionar que los 12 puntos debemos dividirlos entre 2, ya que son 6 para un puerto de muestreo y 6 para el segundo. 

A continuación utilizaremos la información de la tabla de la figura 5. 

Como el número de puntos transversales es de 6 por puerto, tomaremos los valores de kl que se encuentran en esa columna. 

Escribiré a bajo los valores de kl de la tabla en caso de que no los alcancen a distinguir.

2	4	6	8	10	12
0.148	0.067	0.044	0.033	0.025	0.021
0.854	0.25	0.147	0.105	0.082	0.067
	0.75	0.295	0.194	0.146	0.118
	0.933	0.705	0.323	0.226	0.127
		0.853	0.677	0.342	0.25
		0.956	0.806	0.658	0.355
			0.895	0.774	0.645
			0.967	0.854	0.75
				0.918	0.823
				0.975	0.882
					0.933
					0.979

Bibliografía

México. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales . (1993). NMX-AA-009-1993-SCFI. Obtenido de Leyes y Normas del Sector Medio Ambiente: http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium-bin/sumario.pl?Id=20190519164015