Medidor de flujo másico de gas natural

El medidor de flujo másico térmico se considera uno de los nuevos tipos de medidores de flujo másico. Estos dispositivos han experimentado un rápido crecimiento en las últimas décadas. Según estudios, su valor aumentó más del 7,5 % hasta 2018. Sus principales mercados son China, Oriente Medio y otros países asiáticos en desarrollo.

¿Por qué es necesario medir el gas natural?

El contenido energético del gas natural varía debido a la presencia de diversos aditivos, como otros gases, vapor de agua, productos químicos, etc. Un alto contenido energético implica una alta proporción de etano, butano, propano e hidrocarburos pesados similares. Si se encuentran trazas de dióxido de carbono, sulfuros, hidrógenos y gases similares, su contenido energético es bajo. Una vez determinado el poder calorífico del gas, se puede aumentar su contenido energético. Para este propósito, se utilizan medidores de flujo másico. Los medidores de flujo miden el flujo de gas natural, ya que muestran con precisión la caída de presión y leen el flujo másico directo. El gas con alto contenido energético puede aumentar la eficiencia de las calderas o quemadores. Cuanto más precisas sean las mediciones del gas natural, más tiempo y dinero se ahorrará. Los medidores de flujo de gas natural también se pueden utilizar para procesar gases licuados.

¿Por qué elegir un medidor de caudal másico térmico para gas natural?

Cómo funciona el medidor de caudal másico térmico para la medición de gas natural

Los medidores de flujo másico de dispersión térmica se utilizan para medir el flujo másico del gas natural. No se utilizan para medir el volumen de gas natural. Utilizan calor para calcular la medición general. Su alta dependencia de las propiedades térmicas y la conductividad térmica del gas natural implica dos procesos distintos para determinar cómo se dispersa el calor en el gas, lo cual se basa en el principio físico fundamental: «A mayor velocidad, se produce enfriamiento en la corriente de flujo del gas». Analizaremos brevemente estos métodos en la siguiente sección.
Diferencial de temperatura constante

En este método, el medidor de flujo másico térmico utiliza dos sensores. El primero se calienta, mientras que el segundo controla, mide y mantiene la temperatura del gas. El flujo másico del gas natural se determina calculando la potencia eléctrica necesaria para mantener el calor entre ambos sensores.

Ventajas y desventajas del medidor de caudal másico térmico

Existen varias ventajas y desventajas en el uso de medidores de caudal másico térmico para el cálculo del caudal másico de gas natural.

Analicemos primero las ventajas.

Ventajas del medidor de caudal másico térmico

• 1. Tiene un tiempo de respuesta rápido.
• 2. Puede medir gases que tienen baja presión.
• 3. Es un método ideal para la monitorización, las emisiones y la gestión del flujo de chimenea.
• 4. Facilita la medición de tuberías de mayor tamaño, el medidor de flujo másico térmico de tipo inserción puede funcionar en tuberías de gas natural de gran tamaño.
• 5. Son rentables en comparación con otros medidores de flujo de gas natural, como el medidor de flujo de turbina de gas y el medidor de flujo Coriolis.

Veamos ahora algunas desventajas.

• 1. Estos medidores de flujo de gas natural no pueden medir vapor.
• 2. Su precisión varía según el material de recubrimiento de los sensores.
• 3. Suelen fluctuar entre +/- 0,5% y +/- 1% de precisión.
• 4. Se utilizan para calcular la masa de gases con composición conocida.
• 5. Las lecturas se ven afectadas por la presencia de humedad o vapor, ya que influyen en la transferencia de calor.

A continuación se muestran los parámetros técnicos del caudalímetro de gas térmico para medir gas natural.

• Rango de medición: Puede medir caudales de gas natural desde unos pocos metros cúbicos por hora hasta varios miles de metros cúbicos por hora, adecuado para diferentes escenarios de flujo.
• A continuación se muestra la tabla de diferentes sensores de flujo de gas natural para diferentes rangos de flujo.

• - Precisión: Generalmente tiene un nivel de precisión de ±1% a ±2% del valor medido,
• - Repetibilidad: La repetibilidad está dentro de ±0,5%, lo que significa que puede proporcionar resultados de medición estables y confiables en las mismas condiciones.
• - Temperatura de funcionamiento: Generalmente, puede funcionar en el rango de temperatura de -20 ℃ a 80 ℃, y algunos modelos incluso pueden adaptarse a temperaturas más extremas, pero para la medición de gas natural, la temperatura no debe ser muy alta.
• Rango de presión: Soporta presiones desde bajas hasta varios MPa, satisfaciendo así las necesidades de diferentes presiones en gasoductos. La presión nominal estándar es de 16 bar.
• - Señal de salida: Proporciona varias señales de salida, como señal analógica de 4 a 20 mA y señal digital RS485, lo que resulta conveniente para conectar con otros equipos para la adquisición y el control de datos.
• - Material: Los materiales del sensor de flujo másico se seleccionan para que sean resistentes a la corrosión (acero inoxidable 316L) y adecuados para las características del gas natural, lo que garantiza un funcionamiento estable a largo plazo.
• - Opción con 1-2 salidas de relé, 3A/220VAC, 3A/30VAC configurables
• - Nivel de protección: IP65
• - Clasificación de área peligrosa: Exd II 2G Ex db IIC T6-T2, aprobado por ATEX