Cómo elegir un medidor de flujo de glicol

El glicol, como importante materia prima química, disolvente y anticongelante, se utiliza ampliamente en industrias como la petroquímica, la automotriz y la textil. Medir con precisión el caudal de glicol es fundamental para el control de procesos, la contabilidad de costos, la transferencia de custodia y el aseguramiento de la calidad del producto. Este artículo analizará en profundidad las características de aplicación de los caudalímetros Coriolis , de engranajes ovalados , de área variable y de turbina líquida (TUF) para la medición del caudal de glicol, proporcionando referencias de selección para ingeniería y usuarios finales.

El glicol ampliamente utilizado necesita medición de flujo.

Características físicas del medio de glicol

La conductividad del glicol es relativamente pobre, con una conductividad de aproximadamente 1,07 × 10 ⁻⁶ S/cm, lo que limita la aplicación de medidores de flujo electromagnéticos en este medio.

¿Puede el medidor de flujo magnético medir el flujo de glicol?

El glicol puro no es adecuado para medidores de flujo electromagnéticos debido a su baja conductividad. Sin embargo, si se trata de un disolvente de glicol + agua, especialmente cuando la proporción de agua es particularmente alta, los medidores de flujo electromagnéticos pueden medirlo. La medición de glicol + agua con un medidor de flujo electromagnético ofrece numerosas ventajas, como la ausencia de componentes móviles en el sensor, la medición bidireccional y un sensor de flujo de bajo costo.

El medidor de flujo magnético puede medir el solvente de glicol + agua.

Medidor de caudal de turbina (TUF) para medición del caudal de glicol

Análisis de la aplicación del caudalímetro de turbina para líquidos

El medidor de flujo de turbina líquida mide según el principio de que la frecuencia de rotación de las palas de la turbina bajo propulsión de glicol fluido es proporcional al caudal de glicol. Los medidores de flujo de turbina líquida son una solución económica para la medición del flujo de glicol.

¿Puede el medidor de flujo de turbina manejar la viscosidad del glicol?

Aunque la viscosidad del etilenglicol es un poco alta, que puede alcanzar 16,1 cP, el medidor de flujo TUF puede manejar un máximo de alrededor de 45 cP de líquido limpio, por lo que el medidor de flujo de turbina de silverinstruments.com puede manejar ese difícil trabajo.

Especificación técnica del medidor de caudal de turbina

Rango de caudal TUF para diferentes tamaños de sensor y pérdida de presión

La precisión de medición de los medidores de caudal de turbina de líquido suele ser de ± 0,5% a ± 1,0%.

Este tipo de medidor de flujo tiene las ventajas de una velocidad de respuesta rápida y una relación de rango amplio (alrededor de 10:1), y es adecuado para sistemas de transporte de etilenglicol con grandes cambios de caudal.

Medidor de flujo de glicol digital: tiene pulso, salida 4-20mA, opción con comunicación MODBUS RTU, HART, con transmisor de flujo para mostrar el caudal de glicol y el caudal total.

Medidor de flujo de turbina digital con pantalla digital para mostrar el caudal de glicol y el flujo total.

En las tuberías de transmisión de etilenglicol, la instalación de medidores de caudal de turbina líquida requiere especial atención a los requisitos de las secciones de tubería recta delantera y trasera. Generalmente, es necesario asegurar la longitud de la sección de tubería recta desde la parte delantera 10D hasta la trasera 5D para asegurar la estabilidad del campo de flujo. Además, gracias a la capacidad de lubricación del etilenglicol, la vida útil de los rodamientos de la turbina es relativamente larga.

Suficientes tuberías rectas antes y después del medidor de flujo de turbina

¿Cuál es el medidor de flujo de glicol con mejor precisión?

El medidor de flujo Coriolis es el medidor de flujo de glicol con mayor precisión.

Medidor de flujo de glicol de máxima precisión - tipo Coriolis

El caudalímetro Coriolis se basa en el principio de la fuerza de Coriolis y determina el caudal másico midiendo la diferencia de fase generada por el tubo vibratorio durante el flujo de glicol. En la medición del caudal de glicol, el caudalímetro Coriolis presenta ventajas significativas.

La precisión de medición de este tipo de caudalímetro másico es extremadamente alta, alcanzando generalmente una precisión de lectura de ± 0,1 % a 0,2 %, y no se ve afectada por cambios en la densidad, viscosidad, temperatura ni presión del fluido. Para medios como el e-glicol, los caudalímetros Coriolis pueden proporcionar resultados de medición de caudal másico estables y fiables. Asimismo, el caudalímetro puede medir simultáneamente el caudal másico total, la densidad del glicol y la temperatura, lo que permite la medición de múltiples parámetros para el control de procesos.

Se pueden medir múltiples parámetros mediante Coriolis

Las estructuras de tubo recto y tubo curvo del caudalímetro Coriolis presentan características propias en la aplicación de etilenglicol. La pérdida de presión del caudalímetro de tubo recto es pequeña, pero sensible a la vibración; el caudalímetro de tubo curvo ofrece una alta precisión de medición, pero la pérdida de presión es relativamente alta. En el sistema de transporte de etilenglicol, debido a la alta viscosidad del medio, se recomienda elegir un caudalímetro Coriolis de tubo curvo de mayor diámetro para equilibrar la precisión de la medición y la pérdida de presión.

Desventajas de utilizar el medidor Coriolis para glicol

El costo inicial es el más alto, actualmente el medidor de caudal Coriolis es el medidor de caudal más caro entre todos los medidores de caudal.

El tamaño y el peso son relativamente grandes.

Sensible a la vibración durante la instalación de la tubería (requiere un buen soporte), pero no necesita una tubería recta antes y después del medidor de flujo.

Medidor de flujo de engranajes ovalados para medición de flujo de glicol

Características técnicas del caudalímetro de engranajes ovalados

El medidor de flujo de engranajes ovalados es una opción rentable ampliamente utilizada en el control de procesos, carga de lotes y otras aplicaciones.

El caudalímetro de engranajes ovalados es un tipo de caudalímetro de desplazamiento positivo que calcula el caudal midiendo el número de veces que pasa un volumen fijo de glicol fluido. Pertenece a un tipo de caudalímetro mecánico. Los caudalímetros de engranajes ovalados y de engranajes helicoidales son caudalímetros de desplazamiento positivo (DP) comúnmente utilizados en la medición de etilenglicol.

El medidor de flujo de engranajes ovalados calcula el glicol midiendo los tiempos de engranaje.

El caudalímetro de engranajes ovalados se caracteriza por su estructura simple y alta precisión de medición, lo que garantiza una medición fiable y precisa del caudal de glicol. Gracias a su excelente capacidad de lubricación, reduce eficazmente el desgaste entre engranajes y prolonga la vida útil de los caudalímetros. La precisión de medición de este tipo de caudalímetro suele alcanzar ±0,2%, lo que resulta adecuado para medir caudales pequeños y medianos de glicol líquido.

El caudalímetro de engranajes ovalados utiliza dos engranajes ovalados entrelazados como elementos de medición, lo que ofrece una buena reproducibilidad en la medición de etilenglicol. Gracias a las características de viscosidad del etilenglicol, el caudalímetro de engranajes ovalados logra un buen sellado y reduce los errores por fugas.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los medidores de flujo volumétrico requieren un alto grado de limpieza del fluido y las impurezas en el etilenglicol pueden afectar la precisión de la medición e incluso pueden provocar que el medidor de flujo PD se atasque y se rompa.

La principal ventaja de un caudalímetro de engranajes ovalados es que su medición no se ve afectada por los cambios en las propiedades del fluido y se adapta bien a medios con grandes variaciones de viscosidad, como el etilenglicol. Además, este tipo de caudalímetro puede medir caudales extremadamente bajos, como un rango de 10 ml/min, con un caudal mínimo medido de varios mililitros por minuto, lo que satisface las necesidades en situaciones de bajo caudal.

Requisitos bajos para secciones de tubería rectas cuando se instala un medidor de flujo de engranajes ovalados para glicol

El medidor de caudal de engranajes ovalados puede funcionar sin fuente de alimentación externa (contador mecánico).

Medidor de flujo mecánico para medición de flujo de glicol

Medidor de caudal de tubo metálico para medición de glicol

Principio:

Un tubo metálico cónico, montado verticalmente, contiene un flotador de movimiento libre. El etilenglicol fluye hacia arriba a través del tubo, elevando el flotador hasta que el espacio anular entre el flotador y la pared del tubo crea equilibrio. El caudal se indica mediante la altura del flotador (lectura directa) o se convierte en señales eléctricas.

Ventajas de utilizar un rotámetro de tubo metálico

• No se requiere energía para la indicación visual local
• Maneja cambios de viscosidad (por ejemplo, rango de 16,5 a 57 cP del glicol)
• Baja caída de presión y mínimas restricciones de instalación
• Construcción robusta (totalmente metálica, resistente a las propiedades del glicol)
• Rentable para aplicaciones no críticas

Contras:

• Precisión moderada (±1–5 % FS), no adecuada para transferencia de custodia
• Reducción de señal limitada (normalmente 10:1)
• Partes móviles (flotador) susceptibles de atascarse con glicol contaminado
• Las opciones de salida (por ejemplo, 4–20 mA) agregan costo en comparación con los modelos visuales básicos

Ideal para:

Monitoreo no crítico de etilenglicol en sistemas de climatización (HVAC), circuitos de refrigeración industriales o dosificación de productos químicos donde no se requiere precisión extrema. Evitar su uso para control comercial o de alta precisión.

Comparación del rendimiento de tres tipos de medidores de flujo

En cuanto a la precisión de la medición, el caudalímetro Coriolis ofrece la mayor precisión, seguido del caudalímetro de engranajes ovalados, y el caudalímetro de turbina para líquidos presenta una precisión relativamente menor. En la medición de glicol, el caudalímetro Coriolis puede proporcionar una precisión de ±0,1 %, que no se ve afectada por los cambios en las propiedades físicas del medio. La precisión del caudalímetro de engranajes ovalados es de aproximadamente ±0,5 %, adecuada para condiciones de trabajo estables. La precisión del caudalímetro de turbina para líquidos es de ±0,5 % a ±1,0 %, y se debe considerar la corrección de la viscosidad.

Considerando la precisión, Coriolis es el mejor

Desde la perspectiva de la pérdida de presión, los caudalímetros de engranajes ovalados presentan la mayor pérdida de presión, seguidos de los caudalímetros Coriolis, y los caudalímetros de turbina líquida son relativamente menores. En el sistema de transporte de glicol, la pérdida de presión es un factor importante a considerar.

En cuanto a los costos de mantenimiento, los caudalímetros de turbina para líquidos presentan los menores costos, seguidos de los caudalímetros de engranajes ovalados, cuyos costos de mantenimiento son relativamente mayores debido al desgaste mecánico. El caudalímetro Coriolis no tiene piezas móviles dentro del sensor, por lo que requiere menos mantenimiento.

El costo del medidor de turbina es bajo, pero tiene partes móviles en su interior.

Sugerencias de selección y perspectivas de aplicación

Se recomienda utilizar diferentes tipos de caudalímetros para diferentes escenarios de aplicación. Para requisitos de medición de alta precisión en casos de transferencia de custodia de glicol, se recomienda utilizar caudalímetros Coriolis.

Al considerar el medidor de flujo de transferencia de custodia, Coriolis es el mejor

Para procesos de producción con altos requisitos de control de procesos, los medidores de caudal de engranajes ovalados son una opción ideal.

El medidor de flujo de engranajes ovalados es bueno para el control del proceso de glicol y el control de lotes.

Para aplicaciones generales de monitoreo y control, los medidores de flujo de turbina de líquido tienen una buena relación costo-beneficio.

Para el control y monitoreo general del glicol, es suficiente un medidor de flujo de turbina.

Con el desarrollo de la Industria 4.0 y la fabricación inteligente, la tecnología de medición del caudal de glicol también avanza constantemente. La aplicación de nuevos materiales ha mejorado la resistencia a la corrosión de los caudalímetros, y la introducción de la tecnología digital ha mejorado el nivel de medición inteligente.

En el futuro, la medición de múltiples parámetros, el diagnóstico remoto y el mantenimiento predictivo se convertirán en la dirección de desarrollo de la tecnología de medición del flujo de etilenglicol.

Teniendo en cuenta la precisión, la economía y la confiabilidad de la medición, el personal técnico y de ingeniería debe seleccionar el tipo apropiado de medidor de flujo según los requisitos de la aplicación específica y considerar completamente las características del medio de etilenglicol durante la instalación y el uso para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo del sistema de medición.