Medición precisa del flujo de azufre fundido: medidores de flujo másico Coriolis
En algunas industrias, como la química, la de fertilizantes y la de refinación, la medición precisa de fluidos complejos como el azufre fundido es vital para la estabilidad, la seguridad y la eficiencia del proceso. El azufre fundido presenta desafíos únicos: altas temperaturas (130-155 °C / 266-311 °F), potencial corrosivo (H₂S, ácido) y rápida solidificación al enfriarse.
Los medidores de caudal másico Coriolis (CMF) son actualmente la mejor solución para la medición de caudal gracias a su capacidad para medir el caudal másico directamente y soportar estas condiciones exigentes.
La medición del flujo de azufre fundido es una tarea difícil
¿Por qué el medidor de flujo Coriolis funciona para azufre fundido?
1.
Medición directa del caudal másico de azufre líquido: La densidad del azufre fundido varía con la temperatura (~1800 kg/m³). Los medidores de caudal volumétrico tradicionales (
medidor de caudal vorticial ,
medidor electromagnético ) requieren sensores adicionales para calcular el caudal másico, lo que añade complejidad y error cerca del punto de cambio de fase del azufre. Los medidores Coriolis calculan el caudal másico directamente, eliminando esta fuente de error. Resulta ideal para temperaturas de azufre estrictamente controladas (normalmente ~145 °C). Precisión: ≤ ±0,5 % de la lectura; repetibilidad: ≤ 0,05 %.
Medición e indicación directa del caudal másico de azufre líquido
2.
No se ve afectado por los cambios de fluido: Los medidores Coriolis son insensibles a las variaciones de viscosidad, presión y temperatura dentro de su rango. La baja viscosidad del azufre (normalmente ~8 cP, rango 7-10 cP) no afecta la precisión del medidor Coriolis, lo que garantiza una medición de caudal fiable.
3.
Manejo de fluidos con impurezas mediante caudalímetro Coriolis: El azufre fundido industrial contiene sólidos (≤0,5 % en peso: carbono, cenizas), gas H₂S disuelto (≤700 ppm) y humedad (≤0,8 % en peso). Los caudalímetros Coriolis toleran flujos bifásicos menores (sólidos/gas; el gas contiene menos del 5 %) mejor que muchas alternativas, como
los caudalímetros de engranajes ovalados. Estos últimos pueden atascarse por las impurezas del líquido. Mantienen el rendimiento dentro de los límites especificados. El caudalímetro Coriolis es adecuado para fluidos sólidos o mixtos bifásicos.
Los medidores Coriolis manejan fácilmente la medición del flujo de azufre fundido impuro Selección crítica de ingeniería para elegir el sensor de flujo de azufre fundido correcto
1. Selección del material del sensor de flujo (la resistencia a la corrosión es importante)
Piezas húmedas del medidor de caudal (tubo, conexiones): Deben resistir la corrosión causada por azufre fundido e impurezas (H₂S, ácidos). Algunos compradores exigen el cumplimiento de la norma NACE MR0175/ISO 15156 (resistencia al agrietamiento por tensión por sulfuro - SSC). El medidor de caudal Coriolis está fabricado con acero inoxidable 316L, apto para la medición de azufre.
- Opciones comunes:
- Acero inoxidable 316L (SS316L): El medidor de caudal Coriolis de silverinstruments.com lo especifica para carcasas y piezas en contacto con el fluido. El acero inoxidable 316L ofrece buena resistencia a la corrosión general y una resistencia aceptable al cloruro. Es la solución rentable y ampliamente utilizada para condiciones dentro de las especificaciones de azufre fundido (H₂S ≤ 700 ppm, acidez ≤ 0,02 % en peso de H₂SO₂, ≤ 155 °C, ≤ 150 psig / ~10,3 bar).
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M
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Tube Material
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M1
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316L
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M2
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Hastelloy alloy C-276
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M4
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Hastelloy alloy B3
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M5
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Alloy20（N08020）
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M6
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Titanium (ASTM B265)
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M7
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Tantalum (ASTM B708)
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M8
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C4 steel ASTM A600T12004
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M9
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Copper-nickel alloy
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M10
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Nickel-based alloy
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- • Aleaciones Hastelloy (C-276/B3): Los instrumentos Silver Automation ofrecen opciones con aleaciones Hastelloy. Ofrecen una resistencia superior a la corrosión en condiciones más severas (mayor concentración de impurezas, ácidos más fuertes, temperatura/presión extrema). Úselo si el 316L no es suficiente para el azufre líquido, considerando el aumento significativo del costo. Seleccione según la evaluación de la corrosión.
2. Camisa de calentamiento de vapor para medidor de caudal Coriolis
¿Por qué es obligatorio tener una camisa aislante para el azufre fundido?
El azufre se solidifica a ~115 °C. La solidificación dentro del sensor de flujo o de las tuberías causa obstrucciones y puede dañar los tubos del sensor de flujo másico. Es imprescindible el uso de una camisa de vapor.
- • Diseño y selección: Calentamiento uniforme: la camisa cubre todo el cuerpo del sensor;
- • Suministro adecuado de vapor: vapor con azufre requerido (T = 147 °C / ~297 °F y P = 64 psia / ~4,4 bar). Los parámetros del vapor deben mantener la temperatura del azufre muy por encima.
- • Solidificación (típicamente ≥130-135 °C), teniendo en cuenta la pérdida de calor ambiental. Una temperatura del vapor (147 °C) superior a la del proceso (145 °C) es un diseño sólido.
- • Construcción robusta: El material de la camisa (p. ej., acero al carbono, SS304) es compatible y resistente al vapor. Las soldaduras y conexiones son herméticas.
silverinstruments.com utiliza una camisa de vapor o aceite caliente en una tubería de proceso de 1/2”, como se muestra en la siguiente imagen:
Cómo se ve el medidor de caudal másico de camisa de vapor El sensor de flujo Coriolis puede medir líquidos a alta temperatura, con una temperatura máxima de hasta 350 °C, lo cual es crucial para el azufre fundido no curado a alta temperatura. Al diseñar un medidor de flujo Coriolis de alta temperatura, optamos por un transmisor de flujo electrónico dividido para protegerlo de quemaduras por altas temperaturas.
Medidor de caudal de alta temperatura para azufre fundido
- Puntos clave de especificaciones técnicas:
- • Medidor de flujo Rango de flujo para azufre fundido
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DN
|
Flow Range
|
|
1.5
|
0~4 kg/h
|
|
3
|
0~40 kg/h
|
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6
|
0~100 kg/h
|
|
8
|
0~200kg/h
|
|
10
|
0~0.5 T/h
|
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15
|
0~1.0 T/h
|
|
20
|
0~3.0 T/h
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|
25
|
0~10 T/h
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40
|
0~20 T/h
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50
|
0~30 T/h
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65
|
0~50 T/h
|
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80
|
0~100 T/h
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100
|
0~150 T/h
|
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125
|
0~200 T/h
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150
|
0~400 T/h
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200
|
0~500 T/h
|
- • Clasificación de presión: el medidor de flujo Coriolis puede soportar una presión máxima de 100 Mpa,
- • Clasificación de temperatura: el sensor de flujo del medidor de flujo Corolis puede soportar un rango de temperatura inferior.
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T
|
Temperature
|
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T1
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(-50~150℃)
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T2
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(-50~250℃)
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T3
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(-50~350℃)
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T4
|
(-200~150℃)
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- Selección de materiales: Ofrecemos diversos materiales para las piezas húmedas de los medidores de caudal. Normalmente, el acero inoxidable 316L es suficiente para aplicaciones de azufre.
2. Instalación:
- No se necesitan tuberías rectas de entrada/salida (gran ventaja para el medidor Coriolis, lo cual es bastante bueno cuando no se requieren secciones de entrada y salida para el medidor de flujo).
- Asegúrese de que los tubos estén siempre llenos de azufre fundido.
- Instalar correctamente las tuberías de la camisa de vapor, aislarlas e incluir purgadores de vapor.
3. Señales y alimentación: Utiliza alimentación de bucle de 24 V CC o 220 V CA. Salida de 4-20 mA + HART + Modbus que se integra fácilmente con DCS/PLC para monitorización, totalización de caudal másico, densidad, medición de temperatura y registro de datos.
4. Entorno: Los usuarios pueden seleccionar un transmisor de flujo adecuado para la temperatura ambiente (-29 a +65 °C / -20 a 149 °F), protección de ingreso (IP67) y clasificación de área (sin clasificar según la hoja de datos, pero el medidor admite la certificación ATEX si es necesario).
Para la medición compleja del caudal de azufre fundido, los medidores de caudal másico Coriolis ofrecen una solución fiable, precisa y de bajo mantenimiento. Sus principales ventajas (medición directa del caudal másico, medición de densidad y temperatura, alta precisión e insensibilidad a los cambios de fluido), combinadas con una cuidadosa selección de materiales (p. ej., 316L con certificación NACE) y un encamisado de vapor esencial, proporcionan a los ingenieros un control preciso. Esto convierte a los CMF en el instrumento de caudal esencial para un funcionamiento seguro, eficiente, duradero y económico. Al seleccionar el medidor de caudal, asegúrese siempre de que las condiciones del proceso se ajusten rigurosamente a las especificaciones del medidor.
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