Modelos Matemáticos Para El Monitoreo De Isocineticos

En este documento se pretende presentar las relaciones matemáticas empleadas por el programa ISOCINPRO para realizar los cálculos, de los diferentes métodos de la EPA, no se pretende ser muy extenso y detallado, por el contrario se tratará de ser lo más conciso posible. Las ecuaciones son aplicables tanto al sistema internacional como al sistema inglés de unidades, donde sea necesario seemplearan constantes que permiten realizar los cálculos en cualquiera de los sistema mencionados.

Elaborado por: Jhon Jaime Cárdenas Monsalve. I.Q UDEA INQUISOFT MEDELLIN- COLOMBIA 2011

SELECCIÓN PUNTOS EPA1 Este método permite determinar el número de puntos requeridos para la geometría de la chimenea y la posición de los mismos dentro de los recorridos.

Donde: De: Diámetro equivalente: L: Largopara chimeneas rectangulares ó D2 para chimeneas elípticas. W: Ancho para chimeneas rectangulares ó D1 para chimeneas elípticas. En el caso de chimeneas circulares se cumple que el diámetro equivalente es igual al diámetro de la chimenea. UBICACIÓN DE LOS PUNTOS Diámetros Corriente arriba (DCU):

Donde: LCU: Longitud desde el punto de medición hasta la próxima perturbación después de esté. D:Diámetro de la chimenea. Diámetro corriente abajo (DCD):

LCD: Longitud desde la última perturbación y el punto de medición en la misma dirección de la línea de flujo. D: Diámetro de la chimenea. La distancia total (DT) es la suma de las distancias corriente arriba (DCU) y corriente abajo (DCD) en unidades de diámetros de la chimenea (D). En las gráficas siguientes se muestran estas distancias:Gráficas para la ubicación del punto de muestreo en la chimenea ideal y real.

El porcentaje de cada uno de las distancias corriente arriba y corriente abajo se estiman utilizando las siguientes ecuaciones:

Conocidos el número de diámetros corriente arriba (DCU) y corriente abajo (DCD), se estiman el número de puntos requeridos, para lo cual nos apoyamos en las gráficas construidas por laEPA para tal fin. No olvide que la primera gráfica se utiliza cuando se desea estimar la cantidad de partículas emitidas y la segunda cuando solo estamos interesados en estimar solo la velocidad del gas a través de la chimenea. En el caso de chimeneas rectangulares se debe utilizar el mayor de los dos números que aparecen en la gráfica. Para el caso de chimeneas con diámetros en el intervalo de 12pulgadas (0.3048 m) a 24 pulgadas (0.6096 m), cuando el número de diámetros corriente arriba es >= 2.0 y el número de diámetros corriente abajo >= 8.0, se debe trabajar con 8 y 9 puntos dependiendo de sí la chimenea posee forma circular o rectangular respectivamente

Grafica para selección del número de puntos para el monitoreo de partículas.

Grafica para selección del número de puntos paracalcular velocidad del gas.

Una vez estimado el número de puntos se procede a estimar la posición de los mismos dentro de la chimenea, para lo cual nos apoyamos en la siguiente relación matemática, esto aplica a chimeneas circulares: Donde:

Li: Distancia a la cual se debe introducir el pitot a partir de la parte exterior del niple. Ln: Longitud del niple. wchim: Espesor de las paredes dela chimenea. D: Diámetro (equivalente) de la chimenea. fi: Factor que depende del punto y número de puntos a estimar, este aparece tabulado en algunas tablas o se puede estimar por medio de las ecuaciones siguientes. Para i < = m/2

Para i > m/2

Donde m = número de puntos por travesía. m= nPara una sola travesía y m=n/2 para dos o más travesía. Para chimeneas elípticas se aplican lassiguientes ecuaciones. Para el recorrido 1. Para el recorrido 2. Por último para el caso de chimeneas rectangulares los puntos se distribuyen uniformemente, aplicando la siguiente ecuación:

Donde: L: Largo de la chimenea. m = número de puntos por travesía. Los valores de m son:
n 9 12 16 20 25 m 3 4 4 5 5

METODO EPA2 La velocidad del gas en la chimenea se relaciona con la presión de velocidad a...