Medidor de flujo de combustible diésel

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Los caudalímetros de combustible para diésel, gasolina, queroseno, mezclas de biodiésel y fuelóleo pesado se dividen en tres tecnologías principales: engranajes ovalados, turbina y Coriolis.

Los caudalímetros de engranajes ovalados cubren diámetros desde DN10 hasta DN200 (de 3/8 de pulgada a 8 pulgadas) con una precisión del 0,2 al 0,5 por ciento, no necesitan un tramo de tubería recta y, con el juego de engranajes adecuado, pueden manejar desde gasolina ligera hasta fuelóleo pesado de 2000 cP.

Los caudalímetros de turbina son más económicos, funcionan con diámetros comprendidos entre DN6 y DN200 (de 1/4 de pulgada a 8 pulgadas) y son adecuados para combustibles limpios y de baja viscosidad, como la gasolina, el diésel y el queroseno.

Los caudalímetros másicos Coriolis mantienen una precisión del 0,15 al 0,2 por ciento y proporcionan simultáneamente el caudal másico, la densidad y la temperatura, lo que los convierte en el estándar para la transferencia de custodia, el suministro de combustible a buques y la mezcla de combustibles.

Silver Automation Instruments fabrica las tres tecnologías con piezas en contacto con el fluido en acero inoxidable 316L o acero fundido, con salida de 4-20 mA, pulsos, HART o Modbus RTU (RS485), incluyendo opciones con certificación ATEX para gasolina y otros combustibles volátiles.

Por qué el consumo de combustible necesita un medidor de flujo real, no una estimación.

El combustible rara vez es el producto en sí. Es el insumo que mantiene en funcionamiento un generador, un buque, una flota o un horno de proceso El consumo es constante, y precisamente por eso se subestima. Nadie presupuesta una partida para la medición de algo que se parece a una factura de servicios públicos hasta que esta se vuelve demasiado elevada como para ignorarla.

Los fabricantes de motores y quemadores publican las curvas de consumo de combustible en fábrica. Estas cifras se mantienen en el banco de pruebas. Sin embargo, en las instalaciones de trabajo, varían debido a que el perfil de carga, la temperatura ambiente, la calidad del combustible y el desgaste del equipo hacen que la cifra real difiera de la especificada en la hoja de datos.

Más detalles: Caso práctico: Medidor de flujo diésel para el suministro de combustible de calderas y quemadores

El robo es el otro factor determinante, y no se limita al diésel. Los puntos de suministro de gasolina pierden volumen debido a la manipulación de los contadores. Los suministros de combustible para buques se ven afectados entre el medidor de la barcaza y la medición del tanque del barco. Los grupos electrógenos diésel en torres de telecomunicaciones remotas y campamentos de construcción son un objetivo fácil una vez que suben los precios del combustible. En todos estos casos, la solución es la misma: poner un medidor de caudal en la línea y registrar la lectura, de modo que la diferencia entre el combustible suministrado y el consumido se convierta en un número en lugar de una suposición.

Por eso, los medidores de flujo de combustible ahora se utilizan en una gama más amplia de aplicaciones que solo el diésel: terminales de dispensación de gasolina y diésel, salas de máquinas marinas y plataformas de abastecimiento de combustible, líneas de mezcla de biodiésel y aceite de cocina usado, y estaciones de repostaje de generadores portátiles.

Pero el medidor en sí solo resuelve la mitad del problema. Una lectura de flujo que nadie registra es apenas mejor que no tener ningún medidor. La mayoría de los sitios con los que trabajamos combinan la salida del medidor de flujo de combustible, ya sea de pulsos, 4-20 mA o Modbus RTU, con un controlador de motor que ya tiene una entrada libre o con una pequeña unidad terminal remota que envía los totales diarios a través de una conexión celular. La elección del hardware a nivel del medidor debe hacerse teniendo en cuenta esa ruta de registro posterior, no de forma aislada.

Tipos de combustible que medimos y qué tecnología se adapta a cada uno.

Diferentes combustibles que utilizan diferentes tipos de caudalímetros

El medidor de flujo de combustible es en realidad un nombre de categoría para varios fluidos diferentes, y el medidor adecuado cambia con el fluido. Así es como normalmente hacemos coincidir la tecnología con el tipo de combustible en función de la viscosidad, la clasificación de peligro, mecánica , o medidor de flujo de aceite digital y la necesidad de precisión.

Dos cosas permanecen constantes en todas las filas de esa tabla. Primero, ninguno de estos fluidos es conductor, por lo que los caudalímetros magnéticos no son una opción, independientemente del tipo de combustible. Segundo, la viscosidad es la variable que determina el conjunto de engranajes, la holgura del rotor y, a veces, si la tubería necesita calefacción antes de que el medidor siquiera gire.

Línea de suministro frente a consumo neto: dos maneras de medir el flujo de combustible.

Un motor diésel o de fueloil pesado suministra combustible a los inyectores a presión mediante una bomba de elevación. Los inyectores utilizan únicamente la cantidad que el motor necesita en ese instante y devuelven el resto al depósito a través de una línea de retorno independiente. Un único medidor en la línea de suministro indica la cantidad total de combustible suministrado al riel, no la cantidad de combustible quemado.

Para obtener el consumo real, instale un sensor de flujo de combustible en la línea de suministro y un segundo medidor idéntico en la línea de retorno. A continuación, reste electrónicamente la lectura de retorno de la lectura de suministro. Esto se aplica a los sistemas de diésel y fuelóleo pesado con línea de retorno. Los motores de gasolina en equipos más pequeños y la mayoría de las aplicaciones con turbina no disponen de un circuito de retorno comparable, por lo que un único medidor en línea en la línea de suministro suele ser suficiente.

El método de resta de dos medidores es más difícil de ejecutar con precisión de lo que parece. Ambos medidores de flujo de combustible requieren una calibración y compensación de presión y temperatura coincidentes, así como un controlador o PLC que realice la resta en tiempo real sin desviaciones. La mayoría de los transmisores de engranajes ovalados y turbinas que suministramos para esta aplicación cuentan con salida de 4-20 mA o de pulsos, específicamente para que puedan alimentar directamente un PLC o un controlador de motor. Además, está disponible la tecnología Modbus RTU sobre RS485 cuando varios medidores comparten un controlador y el cliente desea evitar el cableado de bucles analógicos separados.

Caudalímetro de engranajes ovalados para medición de combustible

Caudalímetros de engranajes ovaladosson medidores de desplazamiento positivo Dos engranajes ovalados giran contra el cuerpo del medidor, atrapando un volumen fijo de combustible con cada rotación. Al contar las rotaciones, se obtiene el volumen directamente, sin depender de un perfil de velocidad ni de un número de Reynolds mínimo.

Esa es la razón principal por la que esta tecnología abarca la gama más amplia de tipos de combustible en esta guía, desde gasolina ligera hasta fuelóleo pesado calentado de 2000 cP. Además, no requiere un tramo recto de tubería antes ni después del medidor, por lo que los instaladores pueden montarlo justo después de un codo, una válvula o un filtro sin perder precisión, lo cual es importante en paquetes compactos sobre patines donde los tramos de tubería son cortos por diseño.

Especificaciones de engranajes ovalados para servicio de combustible

La versión con registrador mecánico no necesita alimentación eléctrica y muestra la lectura en litros o galones directamente en un dial, por lo que todavía se utiliza en depósitos de combustible y dispensadores de grupos electrógenos antiguos, donde el técnico solo necesita una lectura visual del total. La versión con transmisor añade una salida de pulsos o de 4-20 mA, además de una opción para Modbus RTU cuando el medidor necesita enviar información a un sistema SCADA o de gestión de combustible.

Hemos enviado medidores de engranajes ovalados de alta viscosidad para biodiesel mezclado con aceite de cocina usado y para grados de gasóleo marino más densos. Si su combustible es más denso que el diésel estándar para carretera, solicite el Caudalímetro de engranajes ovalados de alta viscosidad Considere esta opción antes de realizar su pedido, ya que el conjunto de engranajes estándar está dimensionado para la viscosidad del diésel y mostrará una caída de presión excesiva en cualquier fluido más espeso, incluidos la mayoría de los grados de fuelóleo pesado por debajo de su temperatura de funcionamiento en caliente.

Caudalímetros de engranajes ovalados pequeños para líneas de combustible de bajo caudal.

No todas las líneas de combustible funcionan a la escala de un grupo electrógeno. Las líneas de dosificación de aditivos, los bancos de calibración, los bancos de prueba para motores pequeños y las tomas de muestra suelen transportar solo unos pocos litros por hora, y un medidor de engranajes ovalados estándar DN15 es demasiado grande para ese rango. Apenas gira y la lectura se sitúa en el límite inferior de su relación de reducción, que es precisamente donde la precisión se ve más comprometida.

Para ese rango, construimos un pequeño medidor de flujo de engranajes ovalados para combustible de bajo caudal , DN2 a DN10（ 3/8 de pulgada ), dimensionado específicamente para caudales bajos, desde unas décimas de litro por hora o 10 ml/min hasta aproximadamente 600 L/h (alrededor de 2,6 GPH). El conjunto de engranajes está mecanizado con la misma tolerancia que los tamaños más grandes, por lo que la precisión se mantiene entre el 0,2 y el 0,5 por ciento, y el medidor no necesita un tramo recto de tubería. Este tamaño se especifica con mayor frecuencia en sistemas de dosificación de aceite lubricante, sistemas de inyección de aditivos para combustible y bancos portátiles de calibración de caudal, donde la línea en sí puede ser solo DN4 o DN6 y un medidor de tamaño estándar añadiría una caída de presión mayor de la que la bomba puede superar. Los detalles completos sobre el dimensionamiento se encuentran en nuestra medidor de flujo pequeño página de categoría.

Medidor de flujo de turbina para medición de combustible

Los medidores de turbina miden el flujo de combustible haciendo girar un rotor en la trayectoria del flujo y contando las revoluciones del rotor con una bobina captadora. Son más ligeros, económicos y compactos que un medidor de engranajes ovalados del mismo diámetro de línea, lo que los convierte en la opción por defecto para gasolina, diésel y queroseno cuando el presupuesto o el espacio en el panel son limitados y el combustible es limpio.

Especificaciones del medidor de turbina para el servicio de combustible

Dado que el rotor de una turbina es una pieza mecánica móvil, las partículas presentes en el combustible desgastan los cojinetes con el tiempo. Esto no representa un problema con el diésel o la gasolina filtrados que circulan por oleoductos, pero sí lo es con tanques antiguos con sedimentos o en instalaciones donde el combustible se entrega mediante camiones cisterna y se remueve durante la transferencia. Si la procedencia del combustible es dudosa, considere la posibilidad de instalar un filtro aguas arriba o utilizar engranajes ovalados, que toleran pequeñas cantidades de partículas con menor desgaste.

Para gasolina y otros combustibles con un punto de inflamación bajo, confirme que necesita un transmisor con clasificación ATEX Zona 1 o equivalente para áreas peligrosas antes de realizar el pedido. Una salida de pulsos básica sensor de flujo de turbina La opción sin pantalla local es la de menor coste y es habitual cuando el cliente ya dispone de un PLC o un ordenador de flujo para realizar la totalización. Medidores de flujo de turbina digitales para combustible Son opcionales con pantalla electrónica, salida de 4-20 mA, HART o incluso Modbus.

Medidor de flujo másico Coriolis para medición de combustible

A Medidor de flujo másico Coriolis mide el flujo másico directamente detectando el cambio de fase inducido en un tubo vibrante a medida que el combustible pasa a través de él, con alta precisión. medidor de flujo másico de fueloil No existe ninguna dependencia de suposiciones sobre el perfil de velocidad del fluido, la viscosidad o la densidad, razón por la cual esta es la tecnología a la que recurren los reguladores y los operadores de terminales cuando se realizan transacciones monetarias basadas en la lectura, ya sea para el suministro de diésel, la carga de gasolina en terminales o la transferencia de petróleo crudo.

Especificaciones de Coriolis para el servicio de combustible

El dato de densidad es una ventaja práctica, no solo una especificación técnica. Los operadores de terminales lo utilizan para detectar combustible adulterado o fuera de especificación en tiempo real, sin necesidad de enviar primero una muestra al laboratorio. Esto es especialmente importante en la gasolina, donde la dilución con disolventes más baratos es un problema conocido en algunos mercados, y en el fuelóleo pesado, donde la misma lectura de densidad se incorpora directamente al balance de masas utilizado para el albarán de entrega.

Los medidores Coriolis necesitan una presión de línea más alta que los medidores de engranajes ovalados o de turbina del mismo tamaño para superar la caída de presión a través del tubo vibratorio, por lo que conviene comprobar la presión disponible antes de especificarlos, especialmente en sistemas alimentados por gravedad o de baja presión.

Para plataformas de inyección química de alta presión o estaciones de repostaje de hidrógeno que también necesitan medición de líquidos de rango de combustible en la misma plataforma, también construimos una Caudalímetro Coriolis de alta presión Con una presión nominal de 700 bar (10.150 psi).

Selección de la tecnología adecuada según el tipo de combustible y la aplicación.

Aquí está la cuestión: no existe un único medidor de flujo de combustible que sea el mejor. La elección correcta depende del tipo de combustible, el tamaño de la línea, precio económico , clasificación de riesgos y si la lectura debe mantenerse para la facturación o transferencia de custodia, o simplemente para el monitoreo operativo.

Más detalles sobre los tipos de medidores de flujo de fueloil: 4 tecnologías clave para la medición del flujo de petróleo

Patrones de aplicación típicos

Monitorización del consumo de combustible de los grupos electrógenos en emplazamientos remotos

Un patrón que observamos repetidamente en los operadores de torres de telecomunicaciones y en los campamentos de construcción del sudeste asiático y África occidental: un generador de reserva consume más diésel del que sugiere el perfil de carga, y el responsable de la obra no puede determinar si la causa es un inyector desgastado, una mala configuración del regulador o que el combustible se esté saliendo del depósito durante la noche.

La solución en la mayoría de estos casos es la misma. Se instala un par de engranajes ovalados en la línea de suministro y otra en la de retorno, con salida de pulsos, que alimentan el controlador del grupo electrógeno. De esta forma, el consumo diario se registra automáticamente, sin necesidad de que un técnico mida el nivel del tanque. Una vez que el controlador dispone de un valor real, los casos de robo y desgaste mecánico se distinguen en una o dos semanas a partir del registro de datos, ya que el robo se manifiesta como un cambio brusco y el desgaste mecánico como una variación gradual.

Transferencia de custodia de combustible para buques y terminales

En el marino En el lado de la terminal, la pregunta recurrente es diferente: no cuánto combustible se consumió, sino si el volumen entregado coincide con el volumen facturado. Un medidor de engranajes ovalados de alta viscosidad con calefacción o un medidor Coriolis en la línea de carga, junto con la salida de densidad (cuando esté instalada), proporciona a ambas partes un valor que pueden cotejar con el albarán de entrega sin necesidad de esperar una muestra de laboratorio.

Ninguno de estos casos constituye un estudio de caso formal con cifras publicadas. Ambos describen patrones recurrentes en una gran parte de las consultas que recibimos sobre medición de combustible, y determinan el tipo de medidor que recomendamos por defecto: engranajes ovalados con salida de pulsos para el monitoreo del combustible del motor, y engranajes ovalados Coriolis o calefactados para la transferencia de custodia y el suministro de combustible, a menos que las condiciones específicas de las instalaciones del cliente indiquen lo contrario.

Instrumentos complementarios para el almacenamiento y suministro de combustible

Un caudalímetro indica la cantidad de combustible que circula por una tubería. La mayoría de los sistemas de combustible también necesitan saber cuánto combustible queda en el depósito y a qué presión circula la tubería, y nos preguntan sobre ambos temas con bastante frecuencia, por lo que merece la pena abordarlos aquí.

Sensores de nivel de combustibleSe instala en el tanque y se combina de forma natural con un medidor de flujo de la línea de suministro: la tendencia del nivel confirma el flujo total a lo largo del tiempo, y una discrepancia entre ambos suele ser el primer indicio de una fuga o una mala conexión, en lugar de un medidor defectuoso.

A manómetro de presión de combustible diésel En cualquier instalación donde la presión disponible sea incierta, conviene añadir un medidor de caudal aguas arriba del caudalímetro, ya que la baja presión es la razón más común por la que un medidor Coriolis o de engranajes ovalados de alta viscosidad registra lecturas inferiores a las reales.

Para aplicaciones de exploración y producción más cercanas a la cabeza del pozo o al parque de tanques de la terminal, nuestro medidor de flujo de petróleo crudo línea y estándar medidor digital de flujo de combustible diésel Los modelos disponibles abarcan los tamaños más solicitados para brazos de carga y repostaje de camiones cisterna.

Notas sobre la instalación y la señalización

• Instale los medidores de engranajes ovalados y Coriolis cerca de codos o válvulas sin problema; los medidores de turbina necesitan aproximadamente 5D aguas arriba y 3D aguas abajo de la tubería recta para estabilizar el perfil de velocidad.
• Conecte a tierra el cuerpo del medidor a una tubería metálica para disipar la carga estática. Esto es especialmente importante con la gasolina y otros combustibles de baja conductividad y alta volatilidad durante las operaciones de llenado rápido, donde la acumulación de electricidad estática representa un riesgo real de ignición.
• Especifique transmisores con clasificación ATEX Zona 1 o equivalente para áreas peligrosas en los puntos de dispensación de gasolina y cualquier combustible con un punto de inflamación bajo; las carcasas estándar para diésel no son automáticamente adecuadas.
• Utilice 4-20 mA o HART cuando el medidor alimente una única entrada analógica del PLC; utilice Modbus RTU sobre RS485 cuando varios medidores compartan un controlador y desee evitar el uso de una tarjeta analógica por medidor. Modbus TCP/IP no es compatible con nuestros transmisores de medidores de combustible.
• En las instalaciones con tanques alimentados por camiones cisterna o en las instalaciones con tanques más antiguos, se debe instalar un filtro aguas arriba de cualquier medidor de turbina, ya que la alteración de los sedimentos durante el suministro es la causa más común del desgaste prematuro de los cojinetes.
• Confirme la presión de línea disponible antes de especificar un medidor Coriolis, especialmente en tanques de almacenamiento diario alimentados por gravedad, ya que el tubo vibratorio genera una mayor caída de presión que un medidor de engranajes ovalados o de turbina equivalente.
• Aísle y caliente la tubería que se encuentra delante de cualquier medidor de fueloil pesado, ya que una viscosidad superior al rango nominal del conjunto de engranajes detendrá el rotor o el flujo de la mariposa a través del cuerpo del medidor.

Calibración y precisión a largo plazo

Un medidor de flujo de combustible puede presentar desviaciones por diferentes razones, dependiendo de la tecnología que utilice, y saber qué modo de falla se aplica a su medidor determina con qué frecuencia debe recalibrarlo.

Los medidores de engranajes ovalados y de turbina sufren desgaste mecánico. El juego de engranajes aumenta y los cojinetes del rotor se aflojan con el paso de los años, por lo que la precisión disminuye gradualmente en lugar de fallar por completo. La mayoría de los operadores los recalibran cada 12 a 24 meses, o antes en instalaciones con filtración de combustible deficiente o que utilizan fuelóleo pesado. Los medidores Coriolis no tienen piezas móviles que se desgasten, por lo que el punto cero es lo principal que se debe verificar periódicamente, especialmente después de cualquier evento que pudiera haber introducido aire atrapado o un pico de presión en la línea.

Para los contratos de transferencia de custodia y suministro de combustible, solicite un certificado de calibración de fábrica con trazabilidad a un estándar reconocido antes del envío del medidor, y confirme que la cifra de precisión indicada corresponde al rango de flujo real y al tipo de combustible con el que operará, ya que la precisión de algunos tipos de medidores disminuye cerca del límite inferior del rango nominal o cambia con la viscosidad.

Preguntas frecuentes

Obtenga una recomendación sobre el medidor de flujo de combustible.

Indíquenos el tipo de combustible, el diámetro de la tubería (DN o pulgadas), el rango de caudal (L/min o GPM), la presión de línea (bar o psi), la temperatura de funcionamiento (°C o °F) y si la aplicación requiere medición solo de suministro o de suministro y retorno. Le recomendaremos un sistema de engranajes ovalados, de turbina o Coriolis según sus condiciones de funcionamiento reales y el tipo de combustible, no una especificación genérica de catálogo.

Explora la gama completa: medidor de flujo de engranajes ovalados , medidor de flujo de turbina líquida o bien, póngase en contacto directamente con nuestro equipo de ingeniería en sales@silverinstruments.com.

Para la medición general de petróleo y diésel, consulte nuestra medidor de flujo de aceite y medidor de flujo de combustible diésel páginas, o preguntar sobre el medidor de flujo de turbina opciones directamente.

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