¿Cómo medir el caudal de gas natural?
Para medir el flujo de gas natural, puede ser una medición de caudal volumétrico o una medición de caudal másico. De acuerdo con el principio del medidor de flujo para medir el flujo de gas natural, puede ser un medidor de flujo de desplazamiento positivo (medidor de flujo PD), medidor de flujo de presión diferencial (medidor de flujo DP) y medidor de flujo de turbina, medidor de flujo de desprendimiento de vórtice, medidor de flujo ultrasónico, coriolis medidor de flujo o medidor de flujo másico térmico.
Medidor de flujo de presión diferencial para medir el flujo de gas natural
El medidor de flujo de presión diferencial se basa en la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad del fluido. Cuando fluidos (como gas natural) pasan por el medidor de flujo DP, se genera una diferencia de presión antes y después del dispositivo de estrangulamiento, y este valor de diferencia de presión es proporcional al cuadrado del caudal. El medidor de flujo de presión diferencial incluye medidor de flujo de placa de orificio, medidor de flujo de cono en V, medidor de flujo equilibrado, medidor de flujo de riesgo, medidor de flujo de boquilla, medidor de flujo de boquilla de radio largo, etc. Para la medición de la tasa de flujo de gas natural, normalmente utilizamos un medidor de flujo de placa de orificio, un medidor de flujo de cono en V, un medidor de flujo equilibrado, etc.
Los medidores de flujo de presión diferencial generalmente se componen de elemento primario, medidor de flujo de presión diferencial, colector de 3 vías, para medición de gas natural, también necesitamos equipar un transmisor de flujo multivariable, sensor de presión, RTD para realizar la compensación de temperatura y presión.
Caudalímetro de turbina de gas para medir el caudal de gas natural
¿Cómo medidor de flujo de turbina de gas (TUF) para medir NG? Cuando el gas natural fluye a través del sensor de flujo de la turbina, la turbina se ve obligada a girar bajo la acción del empuje de NG (gas natural), y su velocidad es proporcional a la velocidad de flujo promedio del gas natural. La rotación de la turbina cambia periódicamente el valor de la resistencia magnética del convertidor magnetoeléctrico, y el flujo magnético en la bobina de detección lo sigue. Se producen cambios periódicos que generan señales de pulso eléctrico periódicas. Dentro de un cierto rango de flujo (número de Reynolds), la señal de pulso eléctrico es proporcional al flujo volumétrico del gas natural que fluye a través del sensor de flujo de la turbina.
Ventaja del medidor de flujo de turbina de gas natural:- El medidor de flujo de turbina de gas para NG tiene una alta precisión: 1.0 ~ 1.5%
- Medidor de flujo de turbina de gas digital con pantalla electrónica, salida de pulsos, salida de frecuencia, salida de 4-20 mA
- El transmisor de flujo 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 alta presión
- Todo el sensor de flujo de gas de material de acero inoxidable
Desventajas del medidor de flujo de turbina de gas natural. Es necesario realizar una verificación y calibración periódicas después de ejecutar un período de tiempo para medir el gas natural.
Se necesita 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 aguas arriba y aguas abajo cuando se instala un medidor de flujo de turbina de gas natural.
El medidor de flujo 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 grandes de GN
Medidor de flujo Vortex para medir gas natural
¿Cómo funcionan los medidores de flujo de vórtice para medir NG? Se coloca un generador de vórtice no aerodinámico en el sensor de flujo de desprendimiento de vórtice, y el gas natural se separa alternativamente en ambos lados del generador de vórtice para liberar dos filas de calles de vórtice regulares y dispuestas alternativamente. Dentro de un cierto rango de flujo (número de Reynolds), la frecuencia de separación del vórtice es proporcional al flujo volumétrico del gas natural que fluye a través del sensor de flujo del vórtice.
Ventaja del medidor de flujo de vertido Vortex para gas natural- Estructura simple, sin partes móviles, fácil de instalar y mantener.
- La precisión del medidor de flujo de vórtice para gas natural puede ser 1.5-2%
- La relación de reducción para el medidor de flujo de vórtice de gas natural es de 10: 1
- Baja pérdida de presión para 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 caudalímetro de vórtice
Desventajas del medidor de flujo de vórtice para gas natural. No es adecuado para medición de gas Reynolds baja, caudal bajo o tubería 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 son productos para flujo de gas natural pulsante o flujo de gas natural multifásico
Medidores de flujo de desplazamiento positivo para medición de flujo de gas natural
Los caudalímetros de desplazamiento positivo, o caudalímetros PD, son los caudalímetros más precisos.
El cuerpo giratorio de los medidores de flujo de desplazamiento positivo gira continuamente bajo la acción de la diferencia de presión del flujo de gas natural y descarga continuamente el gas natural desde un espacio pequeño con un volumen conocido. Según el número de rotaciones del cuerpo giratorio dentro de un cierto período de tiempo, se puede obtener el volumen de gas natural que fluye a través del sensor de flujo PD.
Caudalímetro Roots para medición de gas natural El medidor de flujo Roots es un tipo de medidor de flujo de DP típico. Puede tener una precisión muy alta al medir el flujo de gas natural. El medidor de flujo de servicio pesado con construcciones robustas se puede usar durante 15 años. Como los medidores de flujo de DP de tipo normal, el medidor de flujo de raíces no necesita tubería recta en las tuberías de aguas arriba y aguas abajo de las tuberías de gas natural. Puede ser un medidor de flujo de lectura directa sin fuente de alimentación, también puede ser un medidor de flujo PD de gas natural digital con salidas de pulso o corriente
Caudalímetro másico Coriolis para medición de caudal de gas natural
El caudalímetro másico de Coriolis, en lo sucesivo denominado CMF) es un caudalímetro 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.
Ventaja del medidor de flujo Coriolis para gas natural Puede medir directamente el caudal másico de gas natural, con alta precisión (0,2%, 0,15%), no se requieren secciones de tubería rectas al instalar el sensor de flujo de gas natural, el valor medido no es sensible a la viscosidad y al cambio en el gas natural La densidad tiene una ligera influencia sobre el valor medido. El medidor de flujo Corioils se puede convertir en un medidor de flujo de gas natural de alta presión con una clasificación de presión de 600 #, 900 LB o incluso más.
Desventaja de los caudalímetros Coriolis para gas natural- No es bueno para la medición de flujo de gas natural de bajo flujo
- El tamaño máximo para el medidor de flujo Coriolis es de 10 ”, se puede usar 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 un punto cero estable para la medición de gas natural.
- Gran pérdida de presión para la medición del caudal másico de gas natural
