Medición y control de flujo para monitorización ambiental

Tipos de aplicaciones de monitorización del aire ambiental

Hay muchos tipos de monitorización del aire ambiental, incluidos los tres tipos de monitorización del aire que se detallan a continuación. Cada uno plantea desafíos únicos para la medición y el control del flujo.

  • La monitorización de aire ambiental examina la concentración de gases de efecto invernadero, compuestos orgánicos volátiles (COV) y material particulado (PM, siglas en inglés) que está presente en el aire exterior que respiramos.
  • La monitorización de fuentes estacionarias examina qué cantidad de los materiales contaminantes mencionados anteriormente están siendo expulsados a la atmósfera por fuentes estacionarias como refinerías, centrales eléctricas y chimeneas de hornos de cemento, así como calderas de universidades y otras instituciones grandes.
  • La monitorización de emisiones fugitivas se enfoca en detectar fugas de material contaminante de fuentes no intencionales, incluidos pozos de gas y petróleo, y minimizar su impacto. Este proceso se llama detección y reparación de fugas (LDAR, siglas en inglés).

Control de flujo volumétrico para muestreo de aire ambiente y de fuente fija

El requisito fundamental de los programas de monitorización del aire es saber cuánta contaminación hay en una muestra de aire para que se puedan tomar las medidas apropiadas para eliminarla o reducirla. Debido a que el objetivo final es determinar la concentración de contaminantes dentro de un volumen de aire conocido, muchas aplicaciones de muestreo de aire requieren un control activo de las tasas de flujo volumétrico, no de las tasas de flujo másico.

Controlador de flujo másico de la serie MCW “Whisper” de Alicat

Un desafío en estas situaciones es garantizar que el volumen de aire medido no se vea alterado por la pérdida de carga inducida por el controlador de flujo. Los controladores de flujo para gas Whisper (serie MCW) de Alicat utilizan un sensor de presión diferencial extremadamente sensible junto con cuerpos de flujo mínimamente restrictivos para mantener la pérdidas de carga al mínimo. Por ejemplo, a una tasa de flujo de 16,7 lpm, que es tan crítica para la monitorización del aire ambiente, un controlador de flujo Whisper de 20 lpm tiene solo 0,2 psi (14 mbar) de pérdida de carga. Mantener baja la pérdida de carga asegura que la medición del flujo volumétrico sea lo más precisa posible.

Totalización del flujo de fugas para emisiones fugitivas

En algunas aplicaciones de monitorización de aire, el control de flujo activo no es deseable. Cuando se descubren fugas a través de la monitorización de emisiones fugitivas, es importante cuantificar la cantidad de gas que se escapa de la tubería en condiciones normales de operación. Agregar una válvula de control de flujo interferiría con la tasa de flujo real, por lo que en este caso el volumen de gas que ha fluído se puede cuantificar utilizando un medidor de flujo de gas con totalización de flujo.

Alicat Whisper-series portable mass flow meter.

Medidor de flujo másico portátil serie Whisper de Alicat.

Usando los instrumentos de la serie Whisper con baja pérdida de carga de Alicat, un medidor portátil de flujo Whisper (serie MWB) puede equiparse con un totalizador de flujo de precisión para cuantificar el volumen total de gas que ha pasado a través del instrumento durante un período de tiempo. La función de promediado del totalizador también puede convertir el volumen total en una tasa de flujo promediada para la duración del muestreo. Cuando se analiza la concentración de la muestra de gas en el laboratorio, la información se puede combinar con la información del totalizador para determinar la cantidad total de gases contaminantes que se han escapado por la fuga, así como la tasa de fuga.

Calibración de flujo instantáneo para monitorización de aire ambiente

Debido a que conocer el volumen de aire es tan fundamental para determinar las concentraciones de contaminantes, la calibración es un proceso crítico. Todos los instrumentos que usan control de flujo activo requieren comprobaciones regulares de flujo y calibraciones de flujo, presión y temperatura para garantizar que la información que producen sea precisa y repetible. Para estas aplicaciones, los estándares de flujo AFS y FP-25 de Alicat cuentan con la calibración más precisa que se ofrece en cualquier instrumento Alicat. Incluso cuando baja la temperatura ambiente o aumenta la humedad, estos instrumentos proporcionan más del 1% de precisión de lectura hasta 1/200 de sus rangos de escala completa.

Cuando se analizan las concentraciones de gas, se requiere otro tipo de calibración para garantizar que el analizador de gases esté detectando la cantidad adecuada de gas contaminante dentro de la muestra de aire. Los calibradores dinámicos de dilución de gases usan controladores de flujo másico para mezclar recipientes de mezclas de gases calibrados con aire cero para alimentar un analizador de gases con una concentración conocida de un contaminante de gas. Aquí, los controladores estándar de flujo másico de Alicat (serie MC) permiten que estos calibradores de dilución logren nuevas tasas de flujo muy rápidamente, incluso cuando las tasas de flujo sean inferiores a 20 sccm.  Esto mantiene precisa la mezcla de gases y reduce el tiempo de calibración requerido.

Consúltenos sobre su aplicación de monitorización de aire ambiente a continuación:

 




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