SECRETARIA DE COMERCIO Y FOMENTO …

1 SECRETARIA DE COMERCIOYFOMENTO INDUSTRIALNORMA MEXICANANMX-AA-009-1993-SCFICONTAMINACIO N ATMOSFERICA-FUENTESFIJAS-DETERMINACION DE FLUJO DE GASES EN UNCONDUCTO POR MEDIO DE TUBO DE PITOTATMOSPHERIC POLLUTION-STATIONARY SOURCES-DETERMINATION OF GASES FLOWING TROUGH A DUCT-PITOT TUBEMETHODDIRECCION GENERAL DE NORMASNMX-AA-009-1993-SCFIPREFACIOEn la elaboraci n de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas einstituciones:-CAMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE TRANSFORMACION. Departamento de , DE Gerencia de NOVUM CORPORATIVO, DE FABRICA NACIONAL DE VIDRIO, DE DE MEXICO FABRICACION, DE Departamento de ingenier Y EVALUACIONES DE MEXICO, SECRETARIA DE DESARROLLO SOCIAL Instituto Nacional de Ecolog a-SERVICIOS PROFESIONALES EN CONTROL DE CONTAMINANTES, DE CORONA, DE Departamento de Normatividad y evaluaciones de emisiones GEOMECANICA DE LA CONSTRUCCION, DE , DE NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO Instituto de Ingenier.

2 Cuando se tengan condiciones fuera de las especificaciones establecidas en la presenteNorma Mexicana, la dependencia que verifique el muestreo, marcar los criterios ymodificaciones a que deben someterse los Y CAMPO DE APLICACION2 REFERENCIAS3 DEFINCIONES4 FUNDAMENTO5 APARATOS E INSTRUMENTOS6 PROCEDIMIENTO7 DETERMINACION DE HUMEDAD8 TEMPERATURA PROMEDIO9 PESO MOLECULAR PROMEDIO10 PRESION REAL11 AREA DEL CONDUCTO12 CALCULOS13 FLUJO DE GASES14 RESTRICCIONESAPENDICE A "LOCALIZACION DE PLATAFORMAS Y PUERTOS PUERTOS (ORIFICIOS)15 BIBLIOGRAFIA16 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALESNMX-AA-009-1993-SCFICONTA MINACION ATMOSFERICA-FUENTESFIJAS-DETERMINACION DE FLUJO DE GASES EN UN CONDUCTO POR MEDIODE TUBO DE PITOTATMOSPHERIC POLLUTION-STATIONARY SOURCES-DETERMINATION OF GASES FLOWING TROUGH A DUCT-PITOT TUBEMETHOD1 OBJETIVOEsta Norma Mexicana establece el m todo para determinar el flujo de gases en un conductopor medio del tubo de m todo es aplicable para velocidades de gases superiores a 3m/s ( ) en promedio,y conductos con di metros internos iguales o mayores a 10cm ( ).

3 2 REFERENCIASEsta norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas y Normas Mexicanasvigentes:NMX-008-SCFIS istema General de Unidades de de medici n - Term metros de l quido en vidriopara uso Instrumentos de medici n - Man metros con elementoel stico - Especificaciones".NMX-AA-23 Protecci n al ambiente - Contaminaci n atmosf rica -Terminolog n de bi xido de carbono, mon xido de carbonoy ox geno en los gases de combusti n atmosf rica - Determinaci n del contenido dehumedad en los gases que fluyen por un los efectos de esta norma, se establecen las siguientes normalesSon aquellas en que la temperatura es de 298K (25 C) y la presi n de 101325 Pa (760mmHg). RealesSon aquellas que se encuentran dentro del conducto de puerto de medici de lecturas obtenidas a lo largo de las l neas de puntos de prueba en los puertos de muestreoOrificio o perforaci n que se hace en un conducto para realizar la toma de variables rectoEs un tramo del conducto de eje rectil neo cuya superficie de secci n transversal.

4 Permanece de pruebaEs la ubicaci n dentro de la secci n transversal del conducto seleccionado para medir lasvariables de neas de puntos de pruebaTrayectoria recta a trav s de la cual se encuentran los puntos de de mediciones y c lculos necesarios para una determinaci n de de tiro en un la corriente de un fluido provocada por diferencia de NaturalEs la corriente de un fluido producida por la diferencia de presiones de una convecci nt rmica, entre los gases que fluyen en un conducto y el InducidoEs la corriente de un fluido generada por la presi n negativa de un sistema mec ForzadoEs la corriente de un fluido ocasionada por la presi n positiva de un sistema mec flujo de un gas (F) a trav s de un conducto, es funci n directa de la velocidad promediodel gas (V) y del rea de la secci n transversal del conducto (A).

5 F = V x ASiendo la velocidad funci n directa de la presi n din mica ( P) y la densidad del fluido( ). 2 x P V = Este m todo se basa en la propiedad del sistema tubo de Pitot-man metro, de ser capaz demedir las presiones totales, din mica y est tica del gas en el E de PitotConstituido de dos tubos conectados a un man metro diferencial que permite medir lavelocidad de un fluido respecto a un cuerpo inm n el caso pueden emplearse cualquiera de los dos tipos de Pitot Normal (tipo L)NMX-AA-009-1993-SCFIDebe emplearse de preferencia cuando los contenidos de humedad y polvo no ocasionenobstrucci n en los orificios (ver figuras 1, 2 y 3). Tubo de Pitot tipo S (Stauscheibe o tipo invertido) Puede usarse cuando no sea posible utilizar el tipo L, (ver figura 4)FIGURA TUBO DE PITOT TIPO AMCA NMX-AA-009-1993-SCFINMX-AA-009-1993-SCFI NMX-AA-009-1993-SCFIFIGURA Tubo de Pitot CETIAT NMX-AA-009-1993-SCFIEl factor de calibraci n del tubo de Pitot (Fc), debe ser corroborado anualmente o antes sisufre un metrosPuede emplearse cualquier tipo siempre y cuando cumplan con las caracter sticasestablecidas en las Normas Mexicanas metrosPuede emplearse aquel que cumpla con una escala m nima de Pa (1 in de agua), consensibilidad de Pa ( )

6 O menor, en la primera de gasesDebe emplearse el analizador Orsat o cualquiera de sus tipos siempre que cumplan con losrequisitos de sensibilidad especificados en la norma resultado del an lisis debe ser el promedio de muestras tomadas al inicio, etapaintermedia y al finalizar el , condiciones de puertos y plataformas (ver Ap ndice A y B) y dimensiones y marcar en el Tubo de Pitot el n mero de puntos a medir. El n mero m nimode puntos por corrida esta especificado en la figura 5 y Tabla 1. Para conductos condi metros de 30cm ( ) y di metros menores de 30 y hasta 10cm ( y hasta ) est n especificados en elAp ndice B inciso conductos no circulares se deber calcular los di metros equivalentes para seleccionarel total de puntos a muestrear como se especifica en los Ap ndices A y que las paredes interiores del man metro no presenten escurrimiento de aceiteantes de ser y nivelar el man metro con las v lvulas abiertas protegiendo las boquillas decorrientes de aire, ajustando la escala del man metro a el tubo de Pitot al primer punto de medici n cuidado de que no hayaobstrucciones parciales o totales en el los claros que quedaron en el puerto de muestreo asegur ndose que no hayinfiltraciones de aire o fugas de de la Se determina A y Se determina N para cada Se selecciona el mayor de los valores de Para di metros mayores de (24in)

7 NOTA Para di metros de a (12 - 24in)NOTA ductos de secci n rectangular cuando N no sea m ltiplo de 4, se tomael siguiente n mero mayor que si lo sea, esto se debe a que el n mero depuertos de muestreo debe ser poder aplicar el criterio de la zona achurada de esta figura se requerir la autorizaci n expresa por parte de la autoridad componente (SEDESOL).NOTA A partir de la publicaci n de la presente norma, todo conducto que seconstruye deber tener una altura m nima de que la boquilla de presi n din mica del tubo Pitot se mantenga en sentidoopuesto al flujo, dando tiempo a que se estabilice la la lectura del man metro de cada uno de los puntos seleccionados. En caso de quese presenten fluctuaciones, se tomar n tres lecturas en cada punto y se utilizar el promediode stas como valor real de medici el valor de la presi n est tica, tomada en el punto m s representativo del promediode las presiones de velocidad, con la boquilla del tubo de Pitot tipo "S" perpendicular alflujo desconectando una de las mangueras y para el tubo Pitot de tipo "L" se desconectar la manguera de la presi n din mica y tomar la lectura.

8 La presi n est tica puede serpositiva o el tubo de Pitot del conducto y comprobar el ajuste inicial del man : Cuando se presenten altas temperaturas en el conducto y los tiempos de medici nsean prolongados, tomar las medidas pertinentes que eviten el calentamiento de losman DE HUMEDADEsta se debe obtener a trav s del procedimiento especificado en la NMX-AA-054 (ver ).8 TEMPERATURA PROMEDIOA notar las temperaturas de cada uno de los puntos seleccionados y determinar el promedioaritm tico de sus valores en grados seg n los formatos MOLECULAR PROMEDIOEste debe calcularse con el an lisis de gas especificado en la NMX-AA-035 (ver ). Su valor ser el promedio de muestras tomadas al inicio, intermedia y alfinalizar el muestreo en el REALEsta debe calcularse con la suma algebraica de la presi n barom trica y la presi n est tica,anotarla en unidades requeridas en los formatos de DEL conductos circulares (ver figura 6), calcular el rea con la expresi n siguiente:NMX-AA-009-1993-SCFI( D ) A = ---------- 4 Donde:D = Di metro interno del conducto en cm o ftA = Area en cm o Ft Para conductores rectangulares (ver figura 7a o 7b) el rea se calcula con lasiguiente expresi n:A = B x LDonde.

9 B = Ancho del conductoL = Largo del n din micaEs la suma de las ra ces cuadradas de cada una de las presiones din micas en los puntosseleccionados divididos entre el n mero de puntos totales. 1=n ( 1)1/2 1/2 1=1 = mediaSe calcula mediante la siguiente expresi n: Tch __ V = KP FC P1/2 PM PchDonde:Sistema M trico Sistema Ingl s (internacional)V = velocidadm/s ft/sNMX-AA-009-1993-SCFIKp = ft lb in Hg s gmol K s lbmol in = Factor de calibraci n del tubo de PitotAdimensional AdimensionalTch = Temperatura de gases del conductoKRPM = Peso molecular base h medag/g mol lb/lb mol P1/2 = Presi n din micakPa1/2 in de agua1/2 Pch = Presi n en el conducto (absoluta)Kpain de Hg13 FLUJO DE GASESSe debe determinar con la siguiente expresi n:F= V x ADonde.

10 F = Flujo en (m3 /s o ft3/s )V = Velocidad en (m/s o ft/s)A = Area en (m2 o ft2 ) se utilice la sonda, tubo de Pitot y sensor de temperatura simult neamenteen conductos iguales o mayores a 30cm ( ) de di metro, el punto m s cercano a lapared deber estar ubicado a no menos de ( ). se utilice por separado la sonda, el tubo de Pitot y sensor de temperatura enconductos de di metro interno menor a 30cm y hasta 10cm ( hasta ), el puntom s cercano a la pared del conducto deber estar ubicado a no menos de ( ).Nota: La localizaci n de los puntos de prueba a lo largo de un di metro se calcula con lasiguiente f rmula:2Z-1Rz = D ----- 4nDONDE:Z = el en simo punton= el n mero de puntos de medici nNMX-AA-009-1993-SCFIF igura Posiciones de los puntos de medici n en conductos de secci n ALOCALIZACION DE PLATAFORMAS Y PUERTOS DE nLa determinaci n del flujo de gases a trav s de un conducto como funci n directa de lapresi n de velocidad (D P), es factor importante en la cuantificaci n de emisionesNMX-AA-009-1993-SCFI contaminantes a la atm sfera de las fuentes fijas, por lo que su medici n deber efectuarseen flujos laminares.