BRPI0704836B1 - ISOCINETIC COLLECTOR SYSTEM FOR PARTICULATED MATERIAL IN DUCTS, CHIMNEYS AND SIMILAR - Google Patents
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- BRPI0704836B1 BRPI0704836B1 BRPI0704836-0A BRPI0704836A BRPI0704836B1 BR PI0704836 B1 BRPI0704836 B1 BR PI0704836B1 BR PI0704836 A BRPI0704836 A BR PI0704836A BR PI0704836 B1 BRPI0704836 B1 BR PI0704836B1
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Abstract
sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares. descreve-se a presente patente de invenção como um sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares que, de acordo com as suas características, propicia a formação de sistema coletor isocinético (1) em estrutura própria e específica do tipo eletromecânica baseada na coleta de material particulado de forma isocinética do tipo ponto-a-ponto diretamente em dutos, chaminés e similares (a) de fontes estacionárias tendo a massa armazenada no sistema filtrante medida gravimetricamente fora de linha, com vistas a possibilitar de forma extremamente segura, prática e eficiente uma completa otimização nos procedimentos de medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior de dutos, chaminés e similares (a) de fontes estacionárias tendo o sistema filtrante imerso no meio e os preceitos da norma abnt nbr 12.827/1993 e seus complementos.isokinetic collecting system of particulate matter in ducts, chimneys and the like. The present invention is described as an isokinetic collecting system of particulate matter in ducts, chimneys and the like which, according to its characteristics, provides the formation of isokinetic collecting system (1) in its own specific electromechanical type structure. collecting point-to-point isokinetic particulate matter directly into ducts, chimneys and the like (a) from stationary sources having the mass stored in the filter system measured gravimetrically off-line in order to make it extremely safe, practical and efficient a complete optimization in the measurement procedures of the concentration of particulate matter in gaseous streams inside ducts, chimneys and similar (a) of stationary sources having the filtering system immersed in the medium and the precepts of the abnt nbr 12.827 / 1993 norm and your add-ons.
Description
(54) Título: SISTEMA COLETOR ISOCINÉTICO DE MATERIAL PARTICULADO EM DUTOS,(54) Title: ISOCINETIC COLLECTOR SYSTEM OF PARTICULATED MATERIAL IN DUCTS,
CHAMINÉS E SIMILARES (51) Int.CI.: G01N 5/04; G01N 15/06 (73) Titular(es): ELISEU ESMANHOTO (72) Inventor(es): ELISEU ESMANHOTOCHIMNEYS AND SIMILAR (51) Int.CI .: G01N 5/04; G01N 15/06 (73) Holder (s): ELISEU ESMANHOTO (72) Inventor (s): ELISEU ESMANHOTO
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SISTEMA COLETOR ISOCINÉTICO DE MATERIAL PARTICULADO EM DUTOS, CHAMINÉS E SIMILARESISOCINETIC COLLECTOR SYSTEM OF PARTICULATED MATERIAL IN DUCTS, CHIMNEYS AND SIMILARS
Refere-se a presente patente de invenção a sistemas de medição em geral, mais especificamente a um sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares que, de acordo com as suas características gerais, possui como princípio básico propiciar a formação de sistema coletor isocinético em estrutura própria e específica do tipo eletromecânica baseada na coleta de material particulado de forma isocinética do tipo ponto-a-ponto diretamente em dutos, chaminés e similares de fontes estacionárias tendo a massa armazenada no •o sistema filtrante medida gravimetricamente fora de linha, com vistas a possibilitar de forma extremamente segura, prática e eficiente uma completa otimização nos procedimentos de medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior de dutos, chaminés e similares de fontes estacionárias tendo o sistema filtrante imerso no meio e os preceitos da norma ABNT NBR 12.827/1993 e seus complementos e, tendo como base, a formação de um sistema coletor isocinético de grande resistência, durabilidade e versatilidade. Com design e formato específico e de fácil acesso para melhor adaptação e segurança dos usuários, características de praticidade no manuseio e funcionalidade, custo bastante acessível e, devido as suas características gerais e dimensões, facilmente adaptável a uma vasta gama de usuários, locais e dutos, chaminés e similares em geral, independentes das características que estes possam apresentar.This invention patent refers to measurement systems in general, more specifically to an isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like, which, according to its general characteristics, has the basic principle of enabling the formation of a system isokinetic collector in its own specific electromechanical type structure based on the collection of isokinetic particulate material of the point-to-point type directly in ducts, chimneys and the like from stationary sources with the mass stored in the • gravimetrically measured filter system offline , in order to enable an extremely safe, practical and efficient complete optimization in the procedures for measuring the concentration of particulate material in gaseous flows inside ducts, chimneys and similar from stationary sources with the filter system immersed in the middle and the precepts of standard ABNT NBR 12.827 / 1993 and its complements and, based on, the training It is not an isokinetic collector system of great resistance, durability and versatility. With specific design and format and easy access for better adaptation and safety of users, practicality in handling and functionality, very affordable cost and, due to its general characteristics and dimensions, easily adaptable to a wide range of users, locations and pipelines , chimneys and the like in general, regardless of the characteristics they may present.
A patente em apreço caracteriza-se por reunir componentes e processos em uma concepção diferenciada, a qual atenderá as diversas exigências que a natureza da utilização demanda, ou seja, medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior de dutos, chaminés e similares de fontes estacionárias. Concepção esta que garante um sistema coletor isocinético de grande funcionalidade, versatilidade, eficiência, resistência, durabilidade, economia, segurança e precisão em razão das excelentes qualidades técnicas agregadas, o que proporciona vantagens e melhoras nos procedimentos aplicados nestas medições de concentração de material particulado e, cujas características gerais, diferem dasThe patent in question is characterized by bringing together components and processes in a differentiated design, which will meet the various requirements that the nature of the use demands, that is, measurement of the concentration of particulate material in gaseous flows inside ducts, chimneys and the like stationary sources. This conception guarantees an isokinetic collecting system of great functionality, versatility, efficiency, resistance, durability, economy, safety and precision due to the excellent added technical qualities, which provides advantages and improvements in the procedures applied in these measurements of concentration of particulate material and , whose general characteristics differ from those
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demais formas e modelos de sistemas coletores amplamente conhecidos a aplicados pelo atual estado da técnica.other forms and models of collecting systems widely known and applied by the current state of the art.
A presente patente consiste no emprego de um moderno, eficiente,The present patent consists of the use of a modern, efficient,
seguro e funcional sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares formado por um conjunto de soluções físico-químicas e ambientais corretamente incorporadas, compondo um sistema coletor isocinético completo e diferenciado, com design exclusivo, detalhes de ótimo acabamento e características próprias, que incorpora uma estrutura própria e específica do tipo eletromecânica, de elevada durabilidade e resistência e contendo perfeitamente integrados e simetricamente dispostos entre si uma maleta de suporte como elemento central de comando do sistema coletor isocinético, uma sonda de coleta como elemento de medição de dados e coleta de materiais necessários ao sistema coletor isocinético e um computador pessoal do tipo portátil como elemento de aquisição e tratamento de dados com emissão de relatórios necessários ao sistema coletor isocinético, de modo a viabilizar a formação de um conjunto completo, seguro e otimizado, cujas formas e disposições internas e externas se adaptam diretamente aos mais diversos tipos de dutos, chaminés e similares em geral, sendo especialmente projetado para estes fins com geometria própria.safe and functional isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like, formed by a set of correctly incorporated physico-chemical and environmental solutions, composing a complete and differentiated isokinetic collector system, with exclusive design, details of excellent finish and its own characteristics, incorporating its own specific structure of the electromechanical type, of high durability and resistance and containing perfectly integrated and symmetrically arranged with each other a support case as the central command element of the isokinetic collecting system, a collection probe as a data measurement element and collection of materials needed for the isokinetic collection system and a portable personal computer as an element of data acquisition and treatment with the issuance of reports necessary for the isokinetic collection system, in order to enable the formation of a complete, safe and optimized set, whose fo internal and external rules and provisions adapt directly to the most diverse types of ducts, chimneys and the like in general, being specially designed for these purposes with its own geometry.
A concepção geral do presente sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares, objeto da presente patente, é baseada totalmente na sua estruturação altamente simples e robusta com um mínimo necessário de componentes e seu funcionamento extremamente simplificado, preciso e otimizado, aliado aos procedimentos de manufatura e manutenção extremamente práticos, de modo a gerar um sistema que opera com sensores eletrônicos para a medida da velocidade de fluxo pela pressão diferencial, vazão, temperatura e vácuo em tempo real e em paralelo possibilitando a coleta isocinética do material particulado emitido por uma caldeira ou similar segundo recomendações das normas, ou seja, um processo de coleta de material realizado na mesma velocidade do fluxo gasoso existente no interior do duto, chaminé ou similar para não gerar durante esta qualquer tipo de turbulência durante o processo deThe general conception of the present isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like, object of the present patent, is totally based on its highly simple and robust structure with a minimum necessary of components and its extremely simplified, precise and optimized operation, allied to extremely practical manufacturing and maintenance procedures, in order to generate a system that operates with electronic sensors for the measurement of flow velocity by differential pressure, flow, temperature and vacuum in real time and in parallel allowing the isokinetic collection of the emitted particulate material by a boiler or similar according to recommendations of the norms, that is, a material collection process carried out at the same speed as the gas flow inside the duct, chimney or similar so as not to generate any type of turbulence during the process of
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coleta - processo isocinético.collection - isokinetic process.
Desta forma, pode-se medir a concentração de material particulado em fluxos gasosos diretamente no interior de dutos, chaminés e similares de fontes estacionárias com sonda de coleta imersa no meio através de uma coleta de material particulado de forma isocinética do tipo ponto-a-ponto nestes e na qual a massa armazenada no filtro coletor é medida gravimetricamente fora de linha em uma balança do tipo analítica, ou seja, a medida de massa do filtro coletor antes da coleta e a aderida no filtro coletor após a coleta com a sonda de coleta é feita em balança do tipo analítica, sendo relacionada com o volume do fluxo gasoso coletado medido com o tempo.In this way, it is possible to measure the concentration of particulate material in gaseous flows directly inside ducts, chimneys and the like from stationary sources with a collection probe immersed in the medium through a collection of particulate material in an isokinetic form, point-to-point type. point at these and at which the mass stored in the collecting filter is measured gravimetrically out of line on an analytical type scale, that is, the mass measurement of the collecting filter before collection and that adhered to the collecting filter after collection with the collection is done on an analytical scale, being related to the volume of the collected gas flow measured over time.
O presente sistema baseia-se na aplicação de componentes e processos em uma concepção diferenciada sem, no entanto, atingir um alto grau de sofisticação e complexibilidade, tomando possível solucionar alguns dos principais inconvenientes das demais formas e modelos conhecidos pelo atual estado da técnica e empregados nos procedimentos de medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior de dutos, chaminés e similares de fontes estacionária, que se situam em uma faixa de trabalho nas quais as dificuldades de utilização e aplicação, a baixa eficiência e performance e os acidentes são muito freqüentes e as formas e/ou modelos são de elevada insegurança, grande deterioração e fragilidade, relativa imprecisão, elevadíssimos custos, pouco rendimento, baixo acabamento, baixa versatilidade, pouca durabilidade e resistência, grande desperdício de tempo, baixa performance, manuseio extremamente complexo, volume e peso geral elevado e elevadíssima manutenção.The present system is based on the application of components and processes in a differentiated design without, however, reaching a high degree of sophistication and complexity, making it possible to solve some of the main drawbacks of other forms and models known by the current state of the art and employees in the procedures for measuring the concentration of particulate material in gaseous flows inside ducts, chimneys and the like from stationary sources, which are located in a working range in which the difficulties of use and application, low efficiency and performance and accidents are very frequent and the shapes and / or models are highly insecure, great deterioration and fragility, relative imprecision, very high costs, little yield, low finish, low versatility, little durability and resistance, great waste of time, low performance, extremely complex handling high volume and general weight and very high maintenance.
Os objetivos, vantagens e demais características importantes da patente em apreço poderão ser mais facilmente compreendidas quando lidas em conjunto com as figuras em anexo, nas quais:The objectives, advantages and other important characteristics of the patent in question can be more easily understood when read in conjunction with the attached figures, in which:
A figura IA representa uma vista em perspectiva frontal do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares.Figure IA represents a front perspective view of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like.
A figura 1B representa uma vista esquemática do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares.Figure 1B represents a schematic view of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like.
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Α figura 2Α representa uma vista em perspectiva frontal da maleta de suporte do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares com a parte superior aberta.Α figure 2Α represents a front perspective view of the support case of the isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like with the upper part open.
A figura 2B representa uma vista em perspectiva frontal da maleta de suporte do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares com as tampas internas levantadas.Figure 2B represents a front perspective view of the support case of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like with the internal lids raised.
A figura 3A representa uma vista em perspectiva frontal da sonda de coleta do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares.Figure 3A represents a front perspective view of the collection probe of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like.
A figura 3B representa uma vista em perspectiva frontal explodida do conjunto filtrante do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares.Figure 3B represents an exploded front perspective view of the filter assembly of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like.
A figura 3C representa uma vista em perspectiva frontal explodida da solda de coleta e conjunto filtrante do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares.Figure 3C represents an exploded front perspective view of the collection weld and filter assembly of the isokinetic collector system for particulate matter in ducts, chimneys and the like.
Como se infere nas figuras em anexo que ilustram e integram o presente relatório descritivo da patente de invenção de Sistema Coletor Isocinético de Material Particulado em Dutos, Chaminés e Similares, na figura (1) é apresentado o mesmo de um modo geral, compreendido por um sistema coletor isocinético (1) completo e de características próprias, que incorpora uma estrutura própria e específica do tipo eletromecânica, de elevada durabilidade e resistência, formas e disposições internas e externas se adaptam diretamente aos mais diversos tipos de dutos, chaminés e similares (A) e contendo perfeitamente integrados e simetricamente dispostos entre si uma maleta de suporte (2) de formato geral paralelepipedal e disposta adjacente aos dutos, chaminés e similares (A) com a função primordial de comando central do sistema coletor isocinético (1); uma sonda de coleta (3) de formato geral cilíndrica e disposta interligada a maleta de suporte (2) e penetrada no interior dos dutos, chaminés e similares (A) com a função primordial de medir dados e coletar material necessário ao sistema coletor isocinético (1); um computador pessoal do tipo portátil (4) disposto interligado aAs can be inferred from the attached figures that illustrate and integrate the present specification of the patent for the invention of the Isokinetic Collector System of Particulate Material in Ducts, Chimneys and Similars, in figure (1) the same is presented in general, understood by a complete isokinetic collector system (1) with its own characteristics, which incorporates its own specific structure of the electromechanical type, of high durability and resistance, internal and external forms and dispositions adapt directly to the most diverse types of ducts, chimneys and the like (A ) and containing perfectly integrated and symmetrically arranged among themselves a support case (2) of general parallelepipedal shape and disposed adjacent to ducts, chimneys and the like (A) with the primary function of central command of the isokinetic collecting system (1); a collection probe (3) of general cylindrical shape and disposed interconnected to the support case (2) and penetrated inside the ducts, chimneys and the like (A) with the primary function of measuring data and collecting necessary material for the isokinetic collecting system ( 1); a portable personal computer (4) arranged interconnected to
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maleta suporte (2) com a função primordial de aquisição e tratamento de dados com emissão de relatório necessários ao sistema coletor isocinético (1); e um programa de computador embarcado no computador pessoal do tipo portátil (4) como gerenciador e analisador do sistema coletor isocinético (1) como um todo.support case (2) with the primary function of data acquisition and treatment with the issuance of reports necessary to the isokinetic collecting system (1); and a computer program embedded in the personal computer of the portable type (4) as a manager and analyzer of the isokinetic collecting system (1) as a whole.
A maleta de suporte (2) é composta de uma divisória central (2A) de formato geral retangular e disposta verticalmente e simetricamente centrada transversalmente no interior maleta suporte (2); duas tampas superiores (2B) de formatos gerais retangulares de seção transversal em desnível e dispostas horizontalmente e simetricamente alinhadas na face superior da parte interna da maleta de suporte (2), sendo que a tampa superior (2B) esquerda possui um conjunto de orifícios (2C) de formatos gerais circulares e dispostos simetricamente centrados e espaçados sobre o desnível; um conjunto eletrônico (2D) disposto em toda a extensão interna da parte direita da maleta de suporte (2); e um conjunto de vácuo e secagem do gás (2E) disposto em toda a extensão interna da parte esquerda da maleta de suporte (2).The support case (2) is composed of a central partition (2A) of general rectangular shape and arranged vertically and symmetrically centered transversely inside the support case (2); two upper lids (2B) of general rectangular shapes with uneven cross-section and horizontally and symmetrically aligned on the upper face of the inner part of the support case (2), the left upper cover (2B) having a set of holes ( 2C) of general circular shapes and arranged symmetrically centered and spaced on the unevenness; an electronic set (2D) arranged along the entire internal extension of the right part of the support case (2); and a vacuum and gas drying assembly (2E) arranged along the entire internal extension of the left part of the support case (2).
O conjunto eletrônico (2D) é composto de duas chaves liga/desliga (2F) dispostas simetricamente espaçadas sobre a tampa superior (2B) direita; uma fonte de energia (2G) disposta simetricamente no interior da parte direita da maleta de suporte (2); uma tomada de energia (2H) disposta paralelamente e simetricamente na face lateral direita da maleta de suporte (2); uma interface de computador (21) disposta paralelamente e simetricamente sob a tampa superior (2B) direita; uma placa de circuito integrado (2J) disposta simetricamente no interior da parte direita da maleta de suporte (2) e interligada a interface de computador (21) e tendo um sensor eletrônico de condicionador de sinal (temperatura), um sensor eletrônico de pressão diferencial, um sensor eletrônico de vácuo (pressão da linha) e um sensor eletrônico de vazão; quatro conectores de entrada (2K) dispostos simetricamente alinhados e espaçados no desnível da tampa superior (2B) direita, sendo um conector de entrada para pressão estática, um conector de entrada para pressão total, um conector de entrada para fluxo e um conector de entrada para termopar; três mangueiras internas (2L) dispostas interligando o conector deThe electronic set (2D) consists of two on / off switches (2F) arranged symmetrically spaced on the upper right cover (2B); a power source (2G) arranged symmetrically inside the right part of the support case (2); a power outlet (2H) arranged parallel and symmetrically on the right side of the support case (2); a computer interface (21) arranged in parallel and symmetrically under the right top cover (2B); an integrated circuit board (2J) arranged symmetrically inside the right part of the support case (2) and connected to the computer interface (21) and having an electronic signal conditioner (temperature) sensor, an electronic differential pressure sensor , an electronic vacuum sensor (line pressure) and an electronic flow sensor; four inlet connectors (2K) arranged symmetrically aligned and spaced at the unevenness of the upper right cover (2B), one inlet connector for static pressure, one inlet connector for full pressure, one inlet connector for flow and one inlet connector for thermocouple; three internal hoses (2L) arranged interconnecting the
6/13 entrada (2K) para pressão estática a ptaea de circuito integrado (2J), o conector de entrada (2K) para pressão total a placa de circuito integrado (2J) e o conector de entrada (2K.) para fluxo ao conjunto de vácuo e secagem do gás (2E); uma fiação específica (2M) disposta interligando o conector de entrada (2K) para termopar a placa de circuito integrado (2J); e um conjunto de fiações internas (2N) dispostas interligando os componentes do conjunto eletrônico entre os quais as duas chaves liga/desliga (2F), a fonte de energia (2G), a tomada de energia (2H), a interface de computador (21) e a placa de circuito integrado (2J).6/13 inlet (2K) for static pressure at integrated circuit port (2J), inlet connector (2K) for full pressure the integrated circuit board (2J) and inlet connector (2K.) For flow to the assembly vacuum and gas drying (2E); a specific wiring (2M) arranged interconnecting the input connector (2K) to thermocouple the integrated circuit board (2J); and a set of internal wiring (2N) arranged interconnecting the components of the electronic set between which the two on / off switches (2F), the power source (2G), the power socket (2H), the computer interface ( 21) and the integrated circuit board (2J).
O conjunto de vácuo e secagem do gás (2E) é composto de um •o condensador (20) disposto simetricamente no interior da parte esquerda da maleta de suporte (2); um reservatório de sílica gel (2P) disposto simetricamente no interior da parte esquerda da maleta de suporte (2) e adjacente ao condensador (20) ; um fluxímetro digital (2Q) disposto simetricamente no interior da parte esquerda da maleta de suporte (2) e interligado ao sensor eletrônico de vácuo (pressão da linha) da placa de circuito integrado (2J) e a interface de computador (21) ; uma válvula de controle de fluxo (2R) disposta simetricamente no interior da parte esquerda da maleta de suporte (2) com a tecla de comando (2S) disposta simetricamente sobre a tampa superior (2B) esquerda; uma bomba de vácuo (2T) disposta simetricamente no interior da parte esquerda da maleta de suporte (2); um conjunto de mangueiras (2U) dispostas interligando sequencialmente o condensador (20), o reservatório de sílica gel (2P), o fluxímetro digital (2Q), a válvula de controle de fluxo (2R) e a bomba de vácuo (2S); e um cabo do tipo USB (2V) disposto interligando a interface de computador (21) ao computador pessoal do tipo portátil (4).The vacuum and gas drying set (2E) consists of a • condenser (20) arranged symmetrically inside the left part of the support case (2); a silica gel reservoir (2P) arranged symmetrically inside the left part of the support case (2) and adjacent to the condenser (20); a digital flow meter (2Q) arranged symmetrically inside the left part of the support case (2) and connected to the electronic vacuum sensor (line pressure) of the integrated circuit board (2J) and the computer interface (21); a flow control valve (2R) arranged symmetrically inside the left part of the support case (2) with the control key (2S) arranged symmetrically on the left top cover (2B); a vacuum pump (2T) arranged symmetrically inside the left part of the support case (2); a set of hoses (2U) arranged sequentially connecting the condenser (20), the silica gel reservoir (2P), the digital flow meter (2Q), the flow control valve (2R) and the vacuum pump (2S); and a USB-type cable (2V) arranged interconnecting the computer interface (21) to the portable type personal computer (4).
A sonda de coleta (3) é composta de um Tubo Pitot (3A) de formato geral retilíneo de seção circular e possuindo um divisor posterior (3B) de formato geral paralelepipedal e disposto simetricamente na extremidade posterior do Tubo de Pitot (3A); um termopar (3C) de formato geral retilíneo e disposto simetricamente ao longo de toda a extensão do Tubo de Pitot (3A); duas mangueiras com conectores (3D) dispostas interligando o divisor posterior (3B) aosThe collection probe (3) is composed of a Pitot Tube (3A) of general rectilinear shape with a circular section and having a posterior divider (3B) of general parallelepipedal shape and arranged symmetrically at the posterior end of the Pitot Tube (3A); a thermocouple (3C) of general rectilinear shape and arranged symmetrically along the entire length of the Pitot Tube (3A); two hoses with connectors (3D) arranged interconnecting the rear divider (3B) to the
7/13 conectores de entrada (2K) para pressão estática e para pressão total; uma fiação específica (3E) disposta interligando o termopar (3C) ao conector de entrada (2K) para fluxo; uma haste (3F) de formato geral retilínea de seção circular, disposta paralelamente e simetricamente espaçada ao longo de toda a extensão do tubo de7/13 inlet connectors (2K) for static pressure and for full pressure; a specific wiring (3E) arranged connecting the thermocouple (3C) to the input connector (2K) for flow; a rod (3F) of general rectilinear shape with a circular section, arranged parallel and symmetrically spaced along the entire length of the
Pitot (3A) através de um conjunto de suportes (3G) de formatos gerais paralelepipedais e dispostos simetricamente espaçados entre o Tubo de Pitot (3A) e a haste (3F) e possuindo um conector posterior (3H) disposto simetricamente na extremidade posterior da haste (3F) e um receptáculo (31) de formato geral cilíndrico e disposto perpendicularmente e simetricamente centrado na extremidade • o frontal da haste (3F); uma mangueira com conector (3J) disposta interligando o conector posterior (3G) ao conector de entrada (2K) para fluxo; e um conjunto filtrante (3J) de formato geral similar a um gancho, disposto paralelamente e simetricamente centrado na face livre do receptáculo (31) e possuindo um conjunto de boquilhas (3K) de formatos gerais similares a um gancho de diâmetros variados e disposta paralelamente e simetricamente centrada na face livre do receptáculo (31), um acondicionador interno (3L) de formato geral cilíndrico e disposto simetricamente centrado no interior da parte posterior da boquilha (3K), um filtro coletor interno (3M) de formato geral circular e disposto paralelamente e simetricamente centrado na face posterior da boquilha (3K) e do acondicionador interno (3L), um anel de vedação interno (3N) de formato geral anelar e disposto paralelamente e simetricamente centrado na face posterior do filtro coletor interno (3M), um divisor interno (30) de formato geral circular aletado e disposto paralelamente e simetricamente centrado na face posterior do anel de vedação interno (3N) e um anel de fixação extemo (3P) de formato gral anelar e disposto paralelamente e simetricamente sobre e ao redor das extremidades laterais da boquilha (3K) e do receptáculo (31).Pitot (3A) through a set of supports (3G) of general parallelepipedal shapes and arranged symmetrically spaced between the Pitot Tube (3A) and the stem (3F) and having a posterior connector (3H) arranged symmetrically at the rear end of the stem (3F) and a receptacle (31) of general cylindrical shape and arranged perpendicularly and symmetrically centered on the end • the front of the stem (3F); a hose with connector (3J) disposed connecting the rear connector (3G) to the inlet connector (2K) for flow; and a filter set (3J) of a general shape similar to a hook, arranged in parallel and symmetrically centered on the free face of the receptacle (31) and having a set of mouthpieces (3K) of general shapes similar to a hook of varying diameters and arranged in parallel and symmetrically centered on the free face of the receptacle (31), an internal conditioner (3L) of general cylindrical shape and arranged symmetrically centered inside the back of the mouthpiece (3K), an internal collecting filter (3M) of general circular shape and arranged parallel and symmetrically centered on the rear face of the mouthpiece (3K) and the internal conditioner (3L), an internal sealing ring (3N) of general annular shape and arranged parallel and symmetrically centered on the rear face of the internal collector filter (3M), a internal divider (30) of general circular shape finned and arranged parallel and symmetrically centered on the rear face of the internal sealing ring (3N) and an external fixing ring ring shape (3P) of ring shape and arranged parallel and symmetrically on and around the lateral ends of the mouthpiece (3K) and the receptacle (31).
O sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares tem o seu funcionamento manual baseado totalmente na perfeita integração dos seus componentes e na perfeita imersão da sonda de coleta (3) no interior dos dutos, chaminés e similares (A).The isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like has its manual operation based entirely on the perfect integration of its components and the perfect immersion of the collection probe (3) inside the ducts, chimneys and the like (A).
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Inicialmente, deve-se realizar a montagem das boquilhas (3J) para utilização na cabeça da sonda de coleta (3). Após esta montagem, o conjunto filtrante (3J) deve ser identificado, seco em estufa a uma temperatura aproximada de cem a cento e dez graus centígrados por um período aproximado de duas a três horas, dessecados por aproximadamente duas horas e pesados em balança analítica, até massa constante, com precisão de 0,1 mg, sendo o filtro coletor interno (3M) utilizado nas boquilhas (3K), para determinação do material particulado, apresenta quase cem por cento de eficiência para a retenção de partículas até 0,3 pm de material não reativo com o meio e compatível com a temperatura do efluente a ser •o analisado.Initially, the mouthpieces (3J) must be assembled for use in the collection probe head (3). After this assembly, the filter set (3J) must be identified, dried in an oven at a temperature of approximately one hundred to one hundred and ten degrees centigrade for a period of approximately two to three hours, desiccated for approximately two hours and weighed on an analytical balance, up to constant mass, accurate to 0.1 mg, with the internal collecting filter (3M) used in the mouthpieces (3K), for determining the particulate material, it has almost one hundred percent efficiency for the retention of particles up to 0.3 pm of non-reactive material with the medium and compatible with the temperature of the effluent to be analyzed.
Em seguida, devem-se realizar as determinações preliminares do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares entre as quais:Then, preliminary determinations of the isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like must be carried out, including:
- determinação da umidade: a umidade dos gases é determinada a 15 partir da técnica do bulbo úmido e seco, na qual o procedimento é iniciado pela medida da temperatura de bulbo seco, utilizando termômetro com haste de trezentos milímetros, sendo que, para a determinação do valor do bulbo úmido, na mesma haste com termômetro, é colocado um chumaço de algodão umedecido na ponta do termopar (3C), sendo, ambos, inseridos no duto, chaminé ou similar (A), espera-se- determination of humidity: the humidity of the gases is determined 15 using the wet and dry bulb technique, in which the procedure is initiated by measuring the temperature of the dry bulb, using a thermometer with a stem of three hundred millimeters, and, for the determination of the wet bulb value, on the same stem with a thermometer, a damp cotton pad is placed on the tip of the thermocouple (3C), both of which are inserted in the duct, chimney or similar (A), it is expected
W a temperatura estabilizar e anota-se a temperatura de bulbo úmido, de modo que, os valores obtidos são digitados em planilha do programa. A pressão ambiente é determinada por barômetro instalado em equipamento GPS;W the temperature stabilizes and the wet bulb temperature is recorded, so that the values obtained are entered in a program spreadsheet. The ambient pressure is determined by a barometer installed in GPS equipment;
- determinação da densidade: para o cálculo da densidade dos gases de combustão é utilizado equipamento analisador de gases de medição contínua, com princípio de medida por célula eletroquímica para o oxigênio (O2) e cálculo de combustão fornecido pelo próprio equipamento para o dióxido de carbono (CO2), sendo que, os dados obtidos são digitados na planilha do programa do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares, de modo que, o valor inserido para a percentagem em volume da umidade (célula H2O) é obtido conforme a determinação da umidade;- density determination: for the calculation of the flue gas density, continuous gas analysis equipment is used, with a measurement principle by electrochemical cell for oxygen (O 2 ) and combustion calculation provided by the equipment itself for the dioxide carbon (CO 2 ), and the data obtained are entered in the program spreadsheet of the isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like, so that the value entered for the percentage in volume of humidity (cell H 2 O) is obtained according to the moisture determination;
Λ,Λ,
A 9/13A 9/13
- medida da pressão barométrica: a pressão atmosférica é medida a partir do barômetro instalado no equipamento GPS que acompanha todo o conjunto de amostragem;- barometric pressure measurement: atmospheric pressure is measured from the barometer installed on the GPS equipment that accompanies the entire sampling set;
- temperatura ambiente: a medida da temperatura ambiente é realizada 5 com termômetro que acompanha o conjunto de amostragem;- room temperature: room temperature is measured using a thermometer that comes with the sampling set;
- diâmetro interno do duto, chaminé ou similar (A): a medida do diâmetro destes é realizado com auxilio de uma trena, caso não seja possível, solicitar este dado ao responsável pelo sistema a ser medido; e- internal diameter of the duct, chimney or similar (A): their diameter is measured with the help of a measuring tape, if this is not possible, request this data from the person responsible for the system to be measured; and
- número mínimo de pontos de coleta: o número de pontos deve ser determinado conforme NBR 10.701 sendo que o tempo medido em cada ponto não pode ser inferior a dois minutos.- minimum number of collection points: the number of points must be determined according to NBR 10.701, and the time measured at each point cannot be less than two minutes.
Na seqüência, deve-se realizar o ensaio de vazamento, sendo que o mesmo deve ser iniciado antes da coleta, ou seja, com o trem de amostragem já montado, sempre que ocorrer a troca de componentes (antes e após a troca) e após a conclusão da coleta, de modo que o ensaio de vazamento deve ser conduzido da seguinte forma: ligar a bomba de vácuo (2S), abrir totalmente a válvula de controle de fluxo (2R) e fechar a entrada da boquilha (3K). O teste será satisfatório se o fluxímetro digital (2Q) indicar valor abaixo de 0,6 Nlpm, sendo que, caso isto não ocorra os tubos e as conexões devem ser revisados. Após alterar qualquer valor nas planilhas de cálculo, teclar F9 para que o programa de computador atualize as informações.In the sequence, the leak test must be performed, and it must be started before collection, that is, with the sampling train already assembled, whenever the components change (before and after the change) and after the completion of the collection, so that the leakage test must be conducted as follows: turn on the vacuum pump (2S), open the flow control valve (2R) fully and close the mouthpiece inlet (3K). The test will be satisfactory if the digital flow meter (2Q) indicates a value below 0.6 Nlpm, and if this does not happen, the tubes and connections must be checked. After changing any value in the spreadsheets, press F9 to have the computer program update the information.
Em seguida, inicia-se a operação do sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares através da seqüência de procedimento a seguir:Then, the operation of the isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like begins through the following procedure sequence:
- montar o sistema coletor isocinético (1), conectando todos os sensores da sonda de coleta (3);- assemble the isokinetic collector system (1), connecting all sensors of the collection probe (3);
- conectar o computador pessoal do tipo portátil (4) a maleta de suporte (2) através do cabo USB;- connect the portable computer (4) to the support case (2) using the USB cable;
- ligar o computador pessoal do tipo portátil (4) e abrir o programa de 30 computador embarcado, de modo a aparecer na tela deste um gráfico com as- connect the personal computer of the portable type (4) and open the embedded computer program, so that a graphic with the
10/13 indicações canal 1 - pressão diferencial de velocidade (hPa); canal 2 - temperatura dos gases de combustão (°C); canal 3 - vazão da bomba (Nlpm); e canal 4 - pressão (vácuo) da linha de amostragem (hPa);10/13 channel 1 indications - differential speed pressure (hPa); channel 2 - flue gas temperature (° C); channel 3 - pump flow (Nlpm); and channel 4 - pressure (vacuum) of the sampling line (hPa);
- aguardar a estabilização do sistema coletor isocinético (1) por um 5 período mínimo de aproximadamente quinze minutos;- wait for the isokinetic collecting system (1) to stabilize for a minimum period of approximately fifteen minutes;
- medir a pressão estática desconectando o conector de entrada (2K) da pressão total e deixar este sensor aberto para a pressão atmosférica, anotando este valor;- measure the static pressure by disconnecting the inlet connector (2K) from the total pressure and leaving this sensor open for atmospheric pressure, writing down this value;
- abrir a planilha de cálculo e a planilha de aquisição de dados, não esquecer de renomear e salvar a planilha para cada coleta;- open the spreadsheet and the data acquisition spreadsheet, do not forget to rename and save the spreadsheet for each collection;
- entrar com os valores preliminares coletados e a pressão estática, na planilha de dados gerais, anotando, também, os dados da empresa e as características do ponto amostrado;- enter the preliminary values collected and the static pressure, in the general data spreadsheet, noting, also, the company data and the characteristics of the sampled point;
- inserir a sonda de coleta (3) no duto, chaminé ou similar (A) para medida da velocidade e escolha da boquilha (3K) a ser utilizada;- insert the collection probe (3) in the duct, chimney or similar (A) to measure the speed and choose the mouthpiece (3K) to be used;
- iniciar o programa de aquisição na planilha de coleta por um período de oito minutos, sendo que, caso o programa seja iniciado em outra planilha aparecerá um sinal de erro - a bomba de vácuo (2S) deve permanecer desligada neste período;- start the acquisition program in the collection worksheet for a period of eight minutes, and, if the program is started in another worksheet, an error signal will appear - the vacuum pump (2S) must remain off during this period;
- entrar na planilha de dados de campo para visualizar os dados que estão sendo medidos;- enter the field data spreadsheet to view the data being measured;
- escolher a boquilha (3K), coluna vazão isocinética na planilha dados de campo, de modo a utilizar a boquilha (3K) que apresenta a maior vazão, não excedendo o limite da bomba de vácuo (2S) (15,00 Nlpm), sendo que se deve ter o cuidado de escolher a boquilha (3K) que mais se adequou às condições do duto, chaminé ou similar (A) a ser ensaiado, e as condições do sistema coletor isocinético (1), ou seja, escolher a boquilha (3K) de tal forma que não seja necessária sua troca no decorrer da coleta;- choose the nozzle (3K), isokinetic flow column in the field data spreadsheet, in order to use the nozzle (3K) that has the highest flow, not exceeding the vacuum pump limit (2S) (15.00 Nlpm), being that care must be taken to choose the mouthpiece (3K) that best suited the conditions of the duct, chimney or similar (A) to be tested, and the conditions of the isokinetic collecting system (1), that is, choose the mouthpiece (3K) in such a way that it is not necessary to change it during the collection;
- após a escolha do diâmetro da boquilha (3K) a ser utilizado, montar o 30 conjunto filtrante (3J), tendo todo o cuidado para não danificar o filtro coletor- after choosing the nozzle diameter (3K) to be used, mount the filter set (3J), taking care not to damage the collector filter
1)/13 interno (3M);1) / 13 internal (3M);
- na seqüência, a linha de amostragem deverá ser testada quanto a vazamentos.- in the sequence, the sampling line must be tested for leaks.
- inserir a sonda de coleta (3), novamente, no duto, chaminé ou similar (A) com a bomba de vácuo (2S) desligada, fixar a sonda de coleta (3) no duto, chaminé ou similar (A), ligá-la e ajustar a vazão isocinética, iniciando a coleta e acompanhando a isocinética na coluna isocinética da planilha dados de campo, tendo o cuidado de permanecer sempre próximo a cem por cento com um desvio não maior do que dez por cento em todo o período da coleta, sendo que, se esta condição não for seguida a coleta não será válida; e- insert the collection probe (3) again in the duct, chimney or similar (A) with the vacuum pump (2S) off, fix the collection probe (3) in the duct, chimney or similar (A), connect it and adjust the isokinetic flow, starting the collection and following the isokinetics in the isokinetic column of the field data spreadsheet, taking care to always stay close to one hundred percent with a deviation not greater than ten percent throughout the period of the collection, and if this condition is not followed, the collection will not be valid; and
- o tempo total de coleta não deve ser inferior a sessenta minutos, na soma de, no mínimo, duas coletas, sendo que, em casos em que a concentração de material particulado seja elevada o tempo de coleta deve ser reduzido para evitar o rompimento do filtro coletor interno (3M), o qual possui a capacidade máxima de duzentos miligramas de massa coletada.- the total collection time must not be less than sixty minutes, in the sum of, at least, two collections, and, in cases where the concentration of particulate material is high, the collection time must be reduced to avoid the rupture of the internal collector filter (3M), which has a maximum capacity of two hundred milligrams of collected mass.
Por último, deve-se realizar a recuperação da amostra coletada através da seqüência:Finally, recover the sample collected through the sequence:
- após o término da coleta, deve-se remover a sonda de coleta (3) do interior do duto, chaminé ou similar (A), aguardar o conjunto esfriar, e proceder à limpeza externa da sonda de coleta (3) e da boquilha (3K);- after the end of the collection, the collection probe (3) must be removed from the inside of the duct, chimney or similar (A), wait for the set to cool, and proceed with the external cleaning of the collection probe (3) and the mouthpiece (3K);
- retirar a boquilha (3K) da sonda de coleta (3), acondicionar na maleta apropriada, tendo o cuidado para não danificar o filtro coletor interno (3M) no manuseio e transporte até o laboratório;- remove the mouthpiece (3K) from the collection probe (3), put it in the appropriate case, taking care not to damage the internal collection filter (3M) when handling and transporting it to the laboratory;
- no laboratório proceder a pesagem do conjunto boquilha (3K) e filtro coletor interno (3M) após a secagem na estufa;- in the laboratory, weigh the nozzle set (3K) and internal collection filter (3M) after drying in the oven;
- depois de obtida a massa por pesagem, digitar a diferença da massa obtida da boquilha (3K) antes e depois da coleta na planilha dados gerais, o programa calculará, automaticamente, todas as medidas para caracterização do ponto amostrado, concentração de material particulado e taxa de emissão.- after obtaining the mass by weighing, enter the difference in the mass obtained from the mouthpiece (3K) before and after collecting general data in the spreadsheet, the program will automatically calculate all the measurements for characterizing the sampled point, concentration of particulate material and emission rate.
Cabe ressaltar que, é necessário que a amostragem seja representativaIt is worth mentioning that, it is necessary that the sampling is representative
V5 V 5
12/1312/13
das condições de operação da fonte emissora, de modo que, deve-se efetuar pelo menos duas determinações de material particulado por fonte, sendo que a amostragem deve ser considerada representativa se os resultados obtidos em cada coleta não forem discrepantes entre si.the operating conditions of the emitting source, so that at least two determinations of particulate material per source must be made, and the sampling must be considered representative if the results obtained in each collection are not discrepant from each other.
O sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares, por possuir os seus componentes totalmente encaixados e fixados entre si, nada se desprega e nada tem para quebrar ou entortar, alcança-se um alto índice de performance e eficiência, aliado a alta durabilidade e absoluta segurança. Depois de totalmente integrados entre si, os componentes ficam presos e coesos, impedindo desta maneira, que se soltem sozinhos quando em uso, ficando o conjunto totalmente disponível para os procedimentos de medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior de dutos, chaminés e similares de fontes estacionárias. Desta forma, o sistema coletor isocinético (1) pode ser facilmente utilizado sem preocupação de qualquer natureza, principalmente quanto à durabilidade e segurança dos seus componentes.The isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like, for having its components fully fitted and fixed together, nothing unfolds and has nothing to break or bend, a high performance and efficiency index is achieved, allied to high durability and absolute security. After being fully integrated with each other, the components are stuck and cohesive, thus preventing them from loosening on their own when in use, making the whole available for procedures for measuring the concentration of particulate material in gas flows inside ducts, chimneys and the like from stationary sources. In this way, the isokinetic collector system (1) can be easily used without concern of any kind, especially regarding the durability and safety of its components.
Pelo tudo que foi exposto trata-se de um sistema de medição que será muito bem recebido pelos usuários de dutos, chaminés e similares em geral, assim como os órgãos de vigilância ambiental em geral, pois o presente sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares apresenta inúmeras vantagens, tais como: grande segurança, confiabilidade e agilidade na aplicação; altíssima resistência e durabilidade geral, aliado a um baixo ou nenhum desgaste do conjunto como um todo; grande rendimento e performance na sua aplicação em virtude de sua concepção geral; maior conforto, comodidade e segurança aos usuários em geral; custos totalmente acessíveis o que possibilita uma ótima relação custo/benefício; grande versatilidade e flexibilidade nas aplicações; prática e segura utilização por técnicos especializados; perfeita e direta adaptação aos mais diversos tipos de dutos, chaminés e similares em geral; baixo peso e dimensões gerais; altíssimo rendimento e precisão nas operações; baixíssima e prática manutenção geral; grande faixa de alcance; elevada ergonomia no manuseio; operação totalmente manual; e a certeza de se ter um sistema de medição \λFor all that has been exposed it is a measurement system that will be very well received by users of ducts, chimneys and the like in general, as well as the environmental surveillance bodies in general, since the present isokinetic collector system of particulate material in ducts , chimneys and the like has numerous advantages, such as: great security, reliability and agility in the application; very high resistance and general durability, combined with low or no wear on the set as a whole; great performance and performance in its application due to its general design; greater comfort, convenience and safety for users in general; fully accessible costs, which allows an excellent cost / benefit ratio; great versatility and flexibility in applications; practical and safe use by specialized technicians; perfect and direct adaptation to the most diverse types of ducts, chimneys and the like in general; low weight and general dimensions; very high performance and precision in operations; very low and practical general maintenance; wide range; high handling ergonomics; fully manual operation; and the certainty of having a measurement system \ λ
13/13 que atenda plenamente as legislações vigentes e as condições básicas necessárias a sua aplicação como segurança, durabilidade, precisão e performance.13/13 that fully complies with current legislation and the basic conditions necessary for its application such as safety, durability, precision and performance.
Todos estes atributos permitem classificar este sistema coletor isocinético de material particulado em dutos, chaminés e similares como um meio totalmente versátil, eficiente, preciso, seguro e econômico para uma elevada otimização nos procedimentos de medição da concentração de material particulado em fluxos gasosos no interior dos mais diversos tipos de dutos e chaminés de fontes estacionárias diretamente pelos mais variados técnicos e nos mais diversos tipos de locais, independente das características que estes possam apresentar, sendo ainda de grande facilidade de aplicação e manuseio, aliada as excelentes características gerais; contudo as medidas, dimensões e quantidades podem variar de acordo com as necessidades gerais de cada aplicação.All these attributes allow to classify this isokinetic collector system of particulate material in ducts, chimneys and the like as a totally versatile, efficient, precise, safe and economical means for a high optimization in the procedures of measurement of the concentration of particulate material in gaseous flows inside the more diverse types of ducts and chimneys from stationary sources directly by the most varied technicians and in the most diverse types of locations, regardless of the characteristics that they may present, being still of great ease of application and handling, combined with the excellent general characteristics; however, measurements, dimensions and quantities may vary according to the general needs of each application.
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Claims (4)
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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