O que é amostragem isocinética?

A amostragem isocinética ou a velocidade constante é o método preferido para determinar as concentrações de partículas em fluxos de fluidos.

A amostragem de fluidos de ar, gases de combustão, vapor ou qualquer meio que contenha partículas é um caso muito complicado.

Se o fluido for homogêneo, a amostragem é relativamente simples, pois o fluido tem a mesma consistência em toda a área de fluxo. Este não é o caso com fluidos que contem  partículas. A concentração de partículas muda devido ao padrão de fluxo dentro da corrente de fluido.

Consideremos o exemplo de medir a emissão de partículas de uma usina de energia a carvão. A norma na maioria dos países ao redor do mundo é de cerca de 50 mg / Nm 3. A não conformidade resulta em sanções rígidas e até o fechamento da fábrica. Para provar que a fábrica está funcionando a esses níveis, as amostras de partículas dos dutos dos gases de combustão são analisadas. O ponto chave é obter a amostra correta. Existem dois grandes problemas para obter uma amostra correta.

A grande área de seção transversal do duto de gases de combustão resulta em segregação de fluxo por muitas razões. Tirar um grande número de amostras de pontos do duto evita essa segregação.

A amostra é extraída do canal de gases de combustão por sucção de cada ponto através de um tubo de amostragem. Se a velocidade de amostragem no ponto for menor que a velocidade do fluido, todas as partículas, especialmente as partículas de menor tamanho, não entrarão no tubo de amostragem. Se a velocidade for maior, então mais partículas entrarão no tubo, novamente especialmente as partículas menores. Ambas as condições produzem amostras com concentração errada. Idealmente, o fluxo da amostra através do sistema de amostragem deve ser tal que a velocidade na entrada do ponto de amostragem seja a mesma que a velocidade do gás de combustão nesse ponto. Isso é chamado de Amostragem Isocinética.

Onde é usada amostragem isocinética?

A amostragem isocinética é amplamente utilizada em medidas de poeira e partículas em usinas, fornos, fornalhas e depuradoras. As medidas ambientais da poluição do ar também utilizam esse método.

Outras aplicações nas usinas de energia a carvão incluem amostragem de carvão pulverizado e amostragem de vapor para verificar a pureza antes de entrar na turbina.

A amostragem de petróleo bruto nos pontos de transferência para verificar as impurezas é outra aplicação.

Como fazer amostragem isocinética

Um sistema de amostragem isocinética ideal consiste em uma sonda que insere e atravessa ao longo da seção de um duto ou tubo. Tem um ponto de medição de velocidade na ponta, o tubo de amostragem e um ponto de medição de temperatura. A sonda inclui uma válvula de ajuste de fluxo de amostragem. Depois de medir a velocidade e fazer os ajustes de fluxo de amostragem, as amostras são desenhadas. Isso dá uma amostra isocinética em cada ponto.

A amostragem de vapor e outros fluidos a altas temperaturas e pressão fazem uso de bicos fixos dimensionados para obter fluxo isocinético.

A amostragem isocinética é um processo elaborado usado para coletar amostras que têm implicações comerciais ou legais. Este é também o principal método de amostragem para a calibração de instrumentos online.