¿Cómo medir el caudal de gas natural?

Para medir el caudal de gas natural, se puede utilizar el caudal volumétrico o el caudal másico . Según el principio de medición del caudal, se puede utilizar un caudalímetro de desplazamiento positivo ( PD), un caudalímetro de presión diferencial (DP), un caudalímetro de turbina , un caudalímetro de desprendimiento de vórtices , un caudalímetro ultrasónico, un caudalímetro Coriolis o un caudalímetro másico térmico .

Medidor de caudal de presión diferencial para medir el caudal de gas natural

El medidor de caudal de presión diferencial se basa en la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad de fluidos. Cuando fluidos (como el gas natural) pasan por el medidor de caudal de presión diferencial (DP), se genera una diferencia de presión antes y después del dispositivo de estrangulamiento, proporcional al cuadrado del caudal. Los medidores de caudal de presión diferencial incluyen los de placa de orificio, cono en V, equilibrados, de tipo Venture, de boquilla y de radio largo. Para la medición del caudal de gas natural, normalmente utilizamos los de placa de orificio, cono en V y equilibrados.
Los medidores de flujo de presión diferencial generalmente se componen de un elemento primario, un medidor de flujo de presión diferencial y un colector de 3 vías. Para la medición de gas natural, también necesitamos equipar un transmisor de flujo multivariable, un sensor de presión y un RTD para realizar la compensación de temperatura y presión.

Medidor de caudal de turbina de gas para medir el caudal de gas natural

¿Cómo medir el caudalímetro de turbina de gas (TUF) GN?
Cuando el gas natural fluye a través del sensor de flujo de la turbina, esta se ve forzada a girar bajo la acción del empuje del gas natural (GN), y su velocidad es proporcional a la velocidad promedio del flujo del gas natural. La rotación de la turbina modifica periódicamente el valor de la resistencia magnética del convertidor magnetoeléctrico, y el flujo magnético en la bobina de detección lo sigue. Estos cambios periódicos generan señales de pulso eléctrico periódicas. Dentro de un rango de flujo (número de Reynolds), la señal de pulso eléctrico es proporcional al caudal volumétrico del gas natural que fluye a través del sensor de flujo de la turbina.

Ventajas del medidor de caudal de turbina de gas natural:
✅ El medidor de flujo de turbina de gas para NG tiene alta precisión: 1,0 ~ 1,5 %
✅ Medidor de caudal de turbina de gas digital con pantalla electrónica, salida de pulsos, salida de frecuencia, salida de 4-20 mA
✅ El transmisor de caudal de turbina de gas natural tiene opciones de protocolo MODBUS o HART
✅ Estructura compacta y fácil de instalar.
✅ Se puede convertir en un medidor de flujo digital de gas natural de tipo alta presión.
✅ Sensor de flujo de gas fabricado íntegramente en acero inoxidable.
✅ Pantalla digital para mostrar el caudal total de gas natural, caudal estándar (el estado estándar es una temperatura de 20 ℃ y una presión de 101,325 kPa o 0 ℃, 101,325 kPa), presión de operación, temperatura y presión del gas natural.


Desventajas del medidor de caudal de turbina de gas natural
Es necesaria una verificación y calibración periódica después de un período de tiempo para medir el gas natural.
Es necesaria la corrección y compensación de temperatura y presión, porque la densidad del gas natural tiene un gran impacto en la precisión del sensor de flujo de la turbina de gas.
Se necesitan suficientes tuberías rectas en sentido ascendente y descendente cuando se instala un medidor de flujo de turbina de gas natural.
El medidor de caudal de turbina de gas natural no es adecuado para la medición de flujo pulsante y flujo de fase mixta.
El medidor de flujo de turbina de gas natural en línea no se puede fabricar para tuberías de gas natural de gran tamaño, mientras que el medidor de flujo másico térmico de inserción puede funcionar.

Medidor de caudal Vortex para medir gas natural

¿Cómo funcionan los medidores de flujo de vórtice para medir NG?
Se coloca un generador de vórtices no aerodinámico en el sensor de flujo de desprendimiento de vórtices, y el gas natural se separa alternativamente a ambos lados del generador para liberar dos filas de vórtices regulares y alternados. Dentro de un rango de flujo determinado (número de Reynolds), la frecuencia de separación del vórtice es proporcional al caudal volumétrico del gas natural que fluye a través del sensor de flujo de vórtices.


Ventajas del caudalímetro de desprendimiento de vórtices para gas natural
✅ Estructura simple, sin partes móviles, fácil de instalar y mantener.
✅ La precisión del medidor de caudal de vórtice para gas natural puede ser del 1,5 al 2 %.
✅ La relación de reducción para el medidor de flujo de vórtice de gas natural es de 10: 1
✅ Baja pérdida de presión en tuberías de gas natural
✅ El medidor de flujo de vórtice de gas natural digital tiene una pantalla digital para indicar el flujo instantáneo de gas natural y el flujo total.
✅ El transmisor de flujo Vortex tiene salida de frecuencia, pulso o 4-20 mA
✅ Opción con corrección de temperatura y presión para medidor de caudal tipo vórtice


Desventajas del medidor de flujo de vórtice para gas natural
No es adecuado para mediciones de gas de bajo Reynolds, caudal bajo o tuberías de gas natural de diámetro pequeño.
Se necesita una tubería recta larga antes y después del medidor de flujo de vórtice de gas natural.
Medidor de flujo de vórtice en línea solo apto para sensor de flujo de vórtice DN300 (12 pulgadas)
No apto para flujo de gas natural pulsante ni flujo de gas natural multifásico.

Medidores de caudal de desplazamiento positivo para la medición del caudal de gas natural

Los medidores de caudal de desplazamiento positivo , o medidores de caudal PD, son los medidores de caudal más precisos.
El cuerpo giratorio de los medidores de caudal de desplazamiento positivo gira continuamente bajo la acción de la diferencia de presión del flujo de gas natural y lo descarga continuamente desde un pequeño espacio de volumen conocido. Según el número de rotaciones del cuerpo giratorio en un período de tiempo determinado, se puede obtener el volumen de gas natural que fluye a través del sensor de caudal de desplazamiento positivo (PD).

Medidor de caudal Roots para medición de gas natural
El medidor de caudal Roots es un tipo de medidor de caudal PD típico. Ofrece una alta precisión al medir el caudal de gas natural. Este medidor de caudal de alta resistencia y construcción robusta puede utilizarse durante 15 años. Al igual que los medidores de caudal PD convencionales, el medidor Roots no requiere tubería recta en las entradas y salidas de las tuberías de gas natural. Puede ser un medidor de caudal de lectura directa sin alimentación, o un medidor de caudal PD digital para gas natural con salidas de pulsos o corriente.

Caudalímetro másico Coriolis para medición de caudal de gas natural

El medidor de caudal másico Coriolis, en adelante denominado CMF) es un medidor de caudal másico directo que utiliza el principio de la fuerza de Coriolis, que es proporcional al caudal másico cuando el gas natural fluye en un tubo vibratorio.

Ventajas del medidor de caudal Coriolis para gas natural
Puede medir directamente el caudal másico de gas natural con alta precisión (0,2 %, 0,15 %). No se requieren tramos de tubería rectos para instalar el sensor de caudal de gas natural. El valor medido es insensible a la viscosidad y la variación de la densidad del gas natural tiene una ligera influencia en el valor medido. El medidor de caudal Corioils puede transformarse en un medidor de caudal de gas natural de alta presión con presiones nominales de 600 lb, 900 lb o incluso superiores.

Desventajas de los medidores de caudal Coriolis para gas natural
- No es bueno para la medición de caudal de gas natural de bajo caudal.
- El tamaño máximo del medidor de flujo Coriolis es de 10”, se puede utilizar para tamaños más grandes.
- El medidor de flujo Coriolis es actualmente el medidor de flujo más avanzado, el precio no es barato, el precio comienza desde $ 3000
- No tiene punto cero estable para la medición de gas natural.
- Gran pérdida de presión para la medición del caudal másico de gas natural

Medidor de flujo de GNL criogénico
Los medidores de flujo Coriolis miden directamente GNL criogénico a -162 °C con una precisión absoluta. Diseñados para temperaturas extremas, proporcionan datos de caudal másico y densidad sin necesidad de recalibración. Ideales para transferencia de custodia y procesos críticos de GNL, los medidores de flujo Coriolis pueden utilizarse como medidores de flujo de GNL criogénico.


Desventajas de los medidores de caudal Coriolis para gas natural
- No es bueno para la medición de caudal de gas natural de bajo caudal.
El tamaño máximo del medidor de caudal Coriolis es de 10", lo que permite su uso en tuberías de gas natural de mayor tamaño.
- El medidor de flujo Coriolis es actualmente el medidor de flujo más avanzado, el precio no es barato, el precio comienza desde $ 3000
- No tiene punto cero estable para la medición de gas natural.
- Gran pérdida de presión para la medición del caudal másico de gas natural