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• Miguel Angel Ordoñez

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MUESTREADOR ACTIVO MANUAL TIPO RACK 3 El muestreador de gases de RAC 3 es un sistema de químicos húmedos que toma muestras de aire ambiente para hasta tres gases contaminantes diferentes simultáneamente y cuenta con un sistema termoeléctrico para garantizar la máxima precisión para el muestreo de SO2. (ARALCO, 2006)

La muestra de 3 gases prueba dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco (NH3), aldehídos alifáticos (R-CHO) y otros gases contaminantes para los cuales hay un reactivo adecuado (absorbente solución). Esta muestra se puede usar prácticamente en cualquier lugar donde la potencia de la línea esté disponible para satisfacer los requisitos de muestreo de gas ampliamente diversificados. (ARALCO, 2006)

En su configuración básica, el sistema de 3 gases está diseñado para recolectar muestras de SO2, NO2 y un tercer gas (opcional) simultáneamente. Los componentes modulares permiten cambios fáciles en la configuración del tren de muestreo, a excepción de la disposición de SO2 (Estación 1), para satisfacer las diversas necesidades de muestreo. (ARALCO, 2006)

CARACTERISTICAS Cumple o excede las especificaciones del método de referencia de la EPA de EE. UU. Para el muestreo de SO2 en el aire ambiente Calefacción y refrigeración termoeléctrica. El sistema mantiene el reactivo SO2 entre 5 y 25 ° C para una estabilidad óptima de la muestra a temperaturas ambiente de -25 a 50 ° C. Allweather refugio portátil y fácil de operar Los orificios críticos proporcionan una velocidad de flujo de 200 ml / min (nominal) a través de orificios del sistema protegido por filtros en línea y trampas de humedad para evitar obstrucciones y reducción de flujo El compartimiento del tren de muestreo tiene una calentador y ventilador ajustables para evitar el congelamiento del reactivo en burbujeadores no controlados termoeléctricamente Mecanismos de temporizador opcionales disponible

EXACTITUD MÁXIMA DE MUESTREO DE SO2 Las pruebas realizadas por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) revelaron que la precisión de los procedimientos establecidos de muestreo de SO2 húmedo-químico se ve afectada negativamente por las altas temperaturas ambiente. A 50 ° C (122 ° F), por ejemplo, aproximadamente el 75% del SO2 en una muestra recolectada o almacenada se perderá debido a la inestabilidad térmica dentro de un período de 24 horas. La degradación de la muestra comienza en el rango de 20 ° C (68 ° F), con un factor de pérdida inicial de aproximadamente 0.9% en 24 horas, y

progresa a un ritmo creciente a medida que aumenta la temperatura ambiente. La velocidad de descomposición aumenta cinco veces por cada aumento de 10 ° C en la temperatura en el rango de 20 a 40 ° C (68 a 104 ° F). (ARALCO, 2006)

¡EL DISEÑO DEL MUESTREADOR RAC 3-GAS ELIMINA ESTE PROBLEMA EN EL MUESTREO DE SO2! Cuenta con un resistente sistema de enfriamiento y calefacción termoeléctrico de estado sólido (efecto Peltier) que mantiene la temperatura del burbujeador de SO2 y el reactivo entre 5 y 25 ° C (41 y 77 ° F) en un rango de temperatura ambiente de -25 a 50 ° C (-13 a 122 ° F). Como resultado, todo el SO2 recolectado durante un ciclo de muestreo se preserva para una precisión óptima en la evaluación de la muestra mediante procedimientos estandarizados de química húmeda y espectrofotométrica. (ARALCO, 2006)

COMPONENTES DE MUESTREO DE 3 GAS El sistema de muestreo RAC 3-Gas se suministra en un refugio portátil para todo tipo de clima para uso en exteriores y se suministra completo y listo para operar (reactivos no incluidos). Este diseño autónomo incluye un gabinete de acero de calibre pesado con una bisagra, tapa superior con cierre, dos compartimentos separados en el interior y un acabado de esmalte horneado resistente a la intemperie. El premontado tren de muestreo completo, el sistema termoeléctrico y un conjunto de calentador controlado por termostato están instalados en una compartimiento aislado; la bomba de vacío, el vacuómetro y la caja de conexiones eléctricas del sistema están instalados en el segundo compartimiento, que tiene persianas en tres lados para la disipación de calor. Se suministra un cable de alimentación de 3 hilos como estándar. (ARALCO, 2006)

TREN DE MUESTREO: El conjunto del tren de muestreo de gas RAC incluye un tubo de entrada de polipropileno con una protección contra la lluvia cónica y un estante de aluminio que contiene un colector de entrada de vidrio de 3 ramificaciones, 3 pistones de polipropileno de 100 ml con tapas intercambiables, 3 trampas de arrastre de humedad de polipropileno, 3 orificios críticos / limitadores un colector de escape de 3 ramas y todos los tubos de conexión necesarios. La gradilla de muestreo está posicionada en un módulo base que soporta el dispositivo termoeléctrico para el burbujeador de SO2 y el conjunto de calefactor y ventilador del compartimento no relacionado. El módulo de muestreo completo se elimina fácilmente para el llenado, la limpieza o los cambios en la configuración (excepto para la estación SO2). El módulo base también es fácil de quitar para inspección periódica o servicio. (ARALCO, 2006) Los burbujeadores en la estación 1 (muestreo de SO2) y la estación 3 (tercer muestreo de gas) contienen tubos de burbujeo de vidrio tipo orificio de 0,4 ± 0,1 mm. La unidad en la Estación 2 (muestreo de NO2) tiene un elemento de dispersión de vidrio poroso (70 a 100 μ). (ARALCO, 2006)

CONTROL DE TEMPERATURA: El burbujeador de SO2 está encerrado en una camisa aislante y su temperatura se controla entre 5 y 25 ° C únicamente por el sistema de enfriamiento y calefacción termoeléctrico. Para evitar que los reactivos en los otros dos burbujeadores se congelen durante el clima frío, el calentador integral mantiene una temperatura constante (variable) superior a 16 ° C (60,8 ° F) en el compartimento aislado, lo que no afecta la temperatura del aislamiento especial. Burbujeador de SO2. (ARALCO, 2006)

El sistema termoeléctrico utiliza una combinación de ventilador con aletas y ventilador para una transferencia de calor eficiente y está protegido por un corte térmico en el disipador de calor como dos fusibles en el circuito eléctrico. (ARALCO, 2006)

ORIFICIOS REGULADORES DE FLUJO: Los orificios críticos / limitantes son tubos de vidrio de calibre de precisión encerrados en tubos de plástico Tygon. Los orificios proporcionan un caudal de 200 ml / min (aproximado) a todos los burbujeadores y se limpian fácilmente en pequeños baños de ultrasonidos. (ARALCO, 2006) PIERNAS DESMONTABLES: El refugio para todo tipo de clima tiene patas de hierro angulosas resistentes que se pueden unir con el gabinete para llevarlo / transportarlo. Las patas están fijadas de forma segura en la posición extendida o retraída mediante pernos resistentes al óxido roscados en tuercas cautivas. (ARALCO, 2006) MECANISMOS DE SINCRONIZACIÓN: Para cumplir con una variedad de requisitos de muestreo, se puede suministrar un temporizador de 24 horas o un temporizador de omisión de 7 días con el muestreador de gases RAC 3 como accesorios opcionales. El temporizador de 24 horas tiene disparadores conectados permanentemente que proporcionan hasta 96 ciclos de encendido y apagado en incrementos de 15 minutos durante un período de 24 horas. El temporizador de 7 días permite ajustes con una semana de anticipación y cuenta con 14 excursionistas que brindan ciclos mínimos de muestreo de 3 horas y ciclos máximos de 7 días. Ambos temporizadores están unidos a la tapa con bisagra del refugio y ubicados en el compartimento de la bomba. (ARALCO, 2006)

OPERACIÓN En funcionamiento, la bomba de vacío aspira aire ambiente a través del protector de lluvia cónico y el tubo de entrada (el protector de lluvia se invierte para evitar que la precipitación entre en el dispositivo de muestreo). El colector de entrada divide la corriente de aire en volúmenes iguales que fluyen a través de tubos de PTFE a los burbujeadores. Cada burbujeador tiene un tapón de 2 orificios con un tubo de burbujeo de vidrio estándar, ya sea contraído o fritado, en el puerto de entrada. El aire de muestra pasa a través de estos tubos en 50 ml de reactivo contenido en cada burbujeador. (ARALCO, 2006) Después de burbujear a través del reactivo, el aire se escapa a través del tubo Tygon conectado al puerto de salida en la tapa. Cada corriente de muestra luego pasa a través de otro burbujeador de polipropileno que contiene un desempañador de espuma seguido de un filtro de membrana. Esta disposición de doble trampa protege los orificios críticos de la humedad u otros arrastres y ayuda a mantener el funcionamiento continuo de flujo completo para una eficiencia de muestreo óptima. Las corrientes de aire fregado fluyen a través de los orificios críticos hacia el colector de escape y se descargan a través de la bomba. (ARALCO, 2006) En este instrumento, las muestras de gas contaminadas entran en contacto solo con polipropileno, PTFE o vidrio antes de ingresar a los reactivos absorbentes. Este concepto de diseño proporciona una recolección de muestras óptima. Todos los materiales en contacto con la corriente de muestra son ampliamente reconocidos por sus características no contaminantes cuando se usan en una amplia gama de instrumentación de contaminación del aire. (ARALCO, 2006)

Después de completar un ciclo de muestreo, el conjunto del tren de muestreo se retira del refugio. Los tubos de reactivo se retiran del estante y las tapas de 2 orificios se reemplazan por tapas roscadas sólidas y herméticas. Estos luego se llevan a un laboratorio para el análisis de los contenidos de acuerdo con los procedimientos adecuados. Los tubos que contienen muestras de gases térmicamente inestables, como SO2, deben transmitirse en contenedores refrigerados. (ARALCO, 2006)

PARTES QUE CONFORMAN EL EQUIPO De acuerdo al (MAVDT, 2008), El equipo muestreador de gases tipo Rack, consta de -

Caja metálica con tapa móvil Dos compartimientos

Cubierta de acceso para el tren de muestreo y bomba

Cable de alimentación de 110-115 voltios de corriente alterna

Figura 1. Fuente: internet

Cono de entrada de aire libre

1) Compartimiento

El primer compartimento tiene una bomba de vacío cuyas características cumplen las especificaciones recomendadas por la U.S. EPA 40 CFR Ap22 A (motor de 1700 rpm, 0.5HP de fuerza, presión máxima de 20 psi, 110-115 voltios y 23 pulgadas de mercurio de capacidad de vacío a nivel del mar). (MAVDT, 2008)

Calentador

Bomba de vacío (motor de 1700 rpm) Manómetro (en sus valores positivos máximos de 20 psi y en sus lecturas de vacío 23 in hg a nivel del mar)

Figura 2. Fuente: internet Refrigerador termoeléctrico

2) Compartimiento se encuentra el tren de muestreo, que va conectado a la bomba de vacío y consta de un tubo distribuidor conectado en serie a tres colectores de vidrio de boro silicato (burbujeadores) que contienen la solución absorbente para NOX, SOX, y un tercero, vacío, que hace las veces de trampa colectora de humedad (burbujeador trampa). El flujo de aire que pasa a través del sistema es controlado por orificios críticos, el cual es calibrado antes y después de la colección de la muestra (24 horas). El sistema es protegido por un filtro de membrana de 8 micras colocado entre la entrada de la muestra y el primer burbujeador, y por una trampa de humedad (sílica gel) colocada entre el burbujeador trampa y la bomba de vacío. (MAVDT, 2008) Tren de muestreo

3 colectores de polipropileno o de vidrio (burbujeadores)

Estante de aluminio

Colector de entrada de vidrio de 3 ramificaciones

3 orificios críticos

Figura 3. Fuente: New Star Environmental.

3 trampas de arrastre de humedad

Adicionalmente, el colector de NOX va empotrado en una pequeña nevera refrigerada con hielo seco o hielo con salmuera para mantener el sistema a baja temperatura. El Dióxido de Azufre y el Dióxido de Nitrógeno son monitoreados mediante este equipo muestreador, el cual es un instrumento que utiliza un sistema húmedo de absorción de gases con químicos en estado líquido. (MAVDT, 2008)

Orificio de control de flujo Entrada de aire-ambiente

Filtro de partículas

Burbujeador Trampa de humedad

Figura 4. Ilustración de una gas contaminante al pasar por un reactivo seleccionado. (Sánchez, 2013)

CONSIDERACIONES TECNICAS El objetivo del muestreo es hacer pasar el gas contaminantes por el reactivo seleccionado, después el resto de aire pasa por una trampa de humedad, un filtro de partículas y un orificio que permite hacer la regulación de flujo. (Sánchez, 2013) El flujo de aire se logra a través de una bomba de vacío

Figura 5. Fuente: (Sánchez, 2013)

FUENTES http://www.forofrio.com/index.php?option=com_content&view=article&id=245:el-vacio-en-lossistemas-de-refrigeracion-y-aire-condicionado&catid=9:actualidad&Itemid=54