#26 - LA CHIMICA

 

-CHEMISTRY-

Come abbiamo detto  nell'approfondimento "Emissioni a camino ed industria" il tubo di Pitot viene utilizzato per misurare la portata di diversi composti, ma chimicamente cosa sono?

-Impianto a gas combustibile-

-COMBUSTIBILE GASSOSO: è un gas (per esempio metano) che viene ossidato, cioè subisce una sottrazione di elettroni nel processo di combustione, reazione che produce calore e radiazioni elettromagnetiche. I gas naturali in generale hanno potere calorifico piuttosto elevato, cioè producono un'ingente quantità di calore dato un kg di combustibile.

- ARIA COMBURENTE: sostanza che agisce come agente ossidante di un combustibile in una reazione di combustione. Il più comune è l'ossigeno dell'aria.

-ARIA COMPRESSA: l'aria compressa consiste, a livello di componenti, nell'aria atmosferica, dunque composta da 78% di N2 (azoto), 21% di  O2 (ossigeno),  0.93% di (argon) ed il restante di CO2 (anidride carbonica) più altri componenti. Quest'ultima viene però compressa, cioè tramite un compressore viene diminuito il volume affinché abbia una pressione maggiore rispetto a quella esterna (1 atm). Essa viene utilizzata per esempio per pulire o ventilare macchine o serbatoi contenenti gas pericolosi.

-BIOGAS: il biogas è uno delle fonti alternative più utilizzate per la produzione di energia rinnovabile, si tratta della digestione anaerobica (in assenza di O2) di un composto organico da parte di microorganismi. E' composto dal 40 al 70% da CH4 (metano) e il restante da CO2 e H2 (idrogeno). Le discariche di rifiuti urbani possono diventarne grandi produttori. E potendo garantire l'autonomia energetica viene considerata ora una delle principali risorse ecosostenibili.

-Descrive il funzionamento di un impianto Biogas-

Fonti: https://www.iesbiogas.it/cose-il-biogas/

         https://www.treccani.it/enciclopedia/combustione/

#EXTRA - APPLICAZIONI

EMISSIONI A CAMINO ED INDUSTRIA 

-STACK EMISSIONS AND INDUSTRIES-

Il tubo di Pitot è uno dei pochi principi di misura accettati e richiesti secondo l'UNI EN ISO 16911-1:2013 per la determinazione della velocità dei fumi esausti da camino verso l'atmosfera.

-Soluzione dell'eYc per i flussi di emissione di scarico-

I processi industriali generano problemi di inquinamento ambientale, a causa della dispersione in atmosfera di VOC's (composti organici volatili). E' dunque importante controllare tali flussi in modo tale che non ci sia un eccesso. Nell'immagine sovrastante sono riportati alcuni strumenti per monitorare tale fenomeno tra i quali è presente il tubo di Pitot.

Inoltre nell'industria esso viene utilizzato per la misura di portate di :

• Aria compressa (per saperne di più..)
• Ossigenazione nel WWT
• Biogas (per saperne di più..)
• Aria comburente e Combustibile gassoso in forni e caldaie (per saperne di più..)
• Emissioni gassose
• Vapore saturo e surriscaldato

Fonti: https://tecnovaht.it/pitot/

            https://www.eyc-tech.com/show/eyc-exhaust-emission-flow-monitoring-solution.htm

#22 - IL MANUALE D'USO

 -USER MANUAL-

-Dal manuale di istruzione della "Halstrup Walcher"-

Vediamo come utilizzare un tubo di Pitot per misurare la velocità di un fluido in un condotto:

1. Si deve creare un foro di circa 9.5mm di diametro sul lato del condotto (dipende in particolar modo dalla tipologia di strumento utilizzata).
2. Introdurre il tubo di Pitot nel condotto fino alla profondità voluta.
3. Collegare l'estremità al di fuori del condotto con un manometro
4. A questo punto l'attacco di alta pressione del manometro deve essere collegato con il rubinetto di pressione totale, mentre quello di bassa pressione deve essere collegato con il rubinetto di pressione statica.
5. Possiamo leggere sul display del manometro il valore della pressione dinamica ("Velocity pressure"), grazie alla quale si può calcolare la velocità del fluido (post sul principio fisico).
6. Nel caso in cui la pressione dinamica fosse negativo, si deve ruotare di 180° il tubo di Pitot.

Manuale d'uso della Dwyer: https://www.dwyer-inst.com/PDF_files/H_12_A_rev1.pdf

Manuale d'uso della Halstrup Walcher: https://www.halstrup-walcher.de/halstrup-walcher-wAssets/docs/betriebsanleitungen/EN-Manuals/measuring-technology/Manual_pitot-tube.pdf

#EXTRA - APPLICAZIONI

FORMULA UNO

Le macchine della Formula1 hanno molte forme che causano l'accelerazione o il rallentamento del veicolo. Su di esse vengono applicati i tubi di Pitot per misurarne la velocità.

-Ferrari-

Gli ingegneri li pongono in diverse zone della macchina in modo tale da trovare la velocità delle diverse parti e compararle con la reale velocità della vettura.

Nell'immagine a destra, il tubo di Pitot è sistemato in cima al "Beam" in modo tale che ci possa dare la velocità reale dell'auto.

-Mercedes W05-

Nella foto a sinistra esso è stato posto sulla parte anteriore della macchina, quindi più vicina ad essa. In questa posizione la velocità e la direzione dell'aria saranno deviate dal movimento dell'auto, dunque la velocità misurata sarà meno accurata di quella effettiva.

Leggere: https://www.auto123.com/en/racing-news/f1-technique-measuring-air-speed-with-pitot-tubes?artid=173220

 

#EXTRA - APPLICAZIONI

 

MOUNT WASHINGTON OBSERVATORY

Il Mount Washington Observatory è una stazione metereologica situata sul monte Washington nel New Hampshire. Essa svolge ricerche per avanzare nella conoscenza in campo meteorologico e climatico (per saperne di più..).

In questo centro utilizzano il tubo di Pitot, come si può vedere nell'immagine a destra, per misurare la velocità del vento. Infatti, tale strumento non ha la possibilità di ruotare o muoversi, a dispetto delle normali eliche, e quindi viene prediletto poiché non sorge il problema che si inceppi, causa gelo dovuto alle basse temperature, o che addirittura si stacchi.

Leggere: https://www.mountwashington.org/experience-the-weather/observer-comments.aspx?id=48773