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Caso práctico: Aplicación de un caudalímetro térmico de masa de cinco gases: hidrógeno, propano, oxígeno, nitrógeno y cloro. Aplicación: Control de gases de laboratorio/proceso | Producto: Medidor de flujo másico térmico micro SRK-DL plateado | Etiquetas: MFC-140101 a MFC-140105
Silver Automation Instruments suministró cinco caudalímetros de masa térmica micro SRK-DL para una aplicación de laboratorio multigás que abarca hidrógeno, propano, oxígeno, nitrógeno y cloro. Los cinco dispositivos comparten una conexión roscada común de 1/4" 3000#, una interfaz de 24 V CC / 4-20 mA / RS485 y un cuerpo con una presión nominal de 3 MPa, seleccionados como una alternativa rentable a los instrumentos MFC de marcas occidentales con un rendimiento de medición equivalente.
Un cliente nos envió una hoja de datos de un instrumento que abarca cinco controladores de flujo másico en un único diagrama P&ID ( B01-100-PR-DWG-14-002) . Cada controlador maneja un gas diferente: hidrógeno, propano, oxígeno, nitrógeno y cloro. Los caudales son pequeños, todos en el rango de 0,02 a 0,2 kg/h en condiciones normales. La presión de diseño es de 6 barg. La conexión es roscada de 1/4" 3000# en toda la longitud.
La especificación original requería válvulas de control tipo globo con posicionadores (señal de 4-20 mA, entrada de cable M20x1.5, característica de igual porcentaje). El cliente buscaba un proveedor competente y económico para cubrir la parte de medición de dicho alcance. Propusimos el caudalímetro térmico másico de la serie SRK-DL: una sola plataforma, cinco gases, mismo cableado, misma señal.
| Etiqueta | Líquido | MW | Flujo normal | Flujo máximo | Presión | Notas |
| MFC-140101 | Hidrógeno (H2) | 2.02 | 0,1 kg/h | 0,2 kg/h | 2 bara / 6 barg | Gama 002L, Fluororubber |
| MFC-140102 | Propano (C3H₈) | 44.1 | 0,1 kg/h | 0,2 kg/h | 2 bara / 6 barg | Rango de 500 °C, Fluororubber |
| MFC-140103 | Oxígeno (O2) | 32 | 0,1 kg/h | 0,2 kg/h | 2 bara / 6 barg | Rango de 200 °C, limpio con O₂ |
| MFC-140104 | Nitrógeno (N2) | 28 | 0,15 kg/h | 0,25 kg/h | 2 bara / 6 barg | Rango de 200 °C, Fluororubber |
| MFC-140105 | Cloro (Cl2) | 70.9 | 0,1 kg/h | 0,2 kg/h | 2 bara / 6 barg | Rango de 200 °C, confirme que la esterilla esté humedecida. |
MFC-140101 — Gas hidrógeno
El hidrógeno es el gas más ligero de la lista, con un peso molecular de 2,02. Esta baja densidad implica que el rango de flujo equivalente a SLM es relativamente amplio para un flujo másico pequeño. Especificamos el rango 2 SLM (002L), que proporciona una cobertura adecuada al máximo indicado de 0,2 kg/h. Las juntas de caucho fluorado soportan la aplicación sin problemas a la presión de entrada normal de 2 bara.
Un detalle importante: la hoja de datos muestra temperaturas de diseño criogénico de hasta -253 °C (cercanas a la temperatura del hidrógeno líquido). El SRK-DL está clasificado para un rango de 0 a 50 °C en el cuerpo del medidor. Confirmamos con el cliente que el medidor se encuentra a temperatura ambiente; la temperatura extremadamente baja es una condición de diseño de la línea, no una condición de funcionamiento en la ubicación del instrumento.
MFC-140102 — Gas propano (C3H8)
El propano tiene un peso molecular de 44,1, aproximadamente 22 veces mayor que el hidrógeno. El rango de 500 SCCM (500C) equivale aproximadamente a 75 SCCM para C3H8, manteniendo el flujo normal dentro del rango lineal. Los sellos de caucho fluorado son compatibles con el servicio de gas propano seco.
El propano es inflamable. La clase de línea del cliente (S82A) y la conexión roscada 3000# son adecuadas para la presión de diseño de 6 barg. Si la zona de instalación requiere certificación ATEX o IECEx, el modelo estándar SRK-DL no cuenta con clasificación a prueba de explosiones; en ese caso, sería necesario analizar envolventes alternativas.
MFC-140103 — Gas oxígeno (O2)
El servicio de oxígeno requiere especial atención. La contaminación orgánica dentro de una línea de oxígeno puede inflamarse bajo presión. Hemos especificado un rango de 200 SCCM para O₂ (MW 32), que cubre el máximo de 0,2 kg/h. Los sellos de caucho fluorado son generalmente compatibles con O₂ gaseoso a presiones moderadas.
El requisito fundamental es el desengrase con oxígeno puro de todas las piezas en contacto con el fluido antes del envío. Este paso del proceso está confirmado en fábrica. Lo hemos indicado explícitamente en las notas de la cotización, y el cliente debe confirmarlo antes de realizar el pedido. Omitir este paso en una línea de oxígeno no es una práctica aceptable.
MFC-140104 — Gas nitrógeno (N2)
El nitrógeno es el más sencillo de los cinco gases: inerte, seco y no corrosivo. Su peso molecular es de 28 y el rango de 200 SCCM cubre cómodamente el máximo de 0,25 kg/h. Se aplican sellos de caucho fluorado estándar. No requiere tratamiento ni confirmación especiales. Esta etiqueta es un ejemplo clásico de aplicación de MFM térmico.
MFC-140105 — Gas cloro (Cl2)
El cloro es el fluido más agresivo de este conjunto. Su peso molecular es de 70,9, siendo el gas más pesado, y es altamente corrosivo, especialmente en presencia de humedad. El rango de 200 SCCM cubre el caudal máximo de 0,2 kg/h a caudal normal.
En esta etiqueta planteamos una cuestión de compatibilidad de materiales. Las piezas en contacto con el fluido fabricadas en acero inoxidable 316 podrían ser adecuadas para gas Cl2 seco a bajas concentraciones; además, utilizamos perfluoroelastómero (FFKM) como material de sellado para mejorar la resistencia a la corrosión en la medición de cloro. El cliente debe confirmar la concentración de Cl2 y el contenido de humedad antes de que finalicemos la selección del material.
Medidor de flujo másico térmico SRK-DL
Los instrumentos originales del cliente eran de una marca europea. El plazo de entrega para esa marca en esta región oscila entre 10 y 16 semanas. El SRK-DL se envía desde China en un plazo de 7 a 10 días hábiles. Para un cronograma de puesta en marcha del proyecto, esa diferencia es importante.
Más allá del tiempo de entrega, existen varias razones técnicas por las que el SRK-DL era la opción idónea en este caso:
• Una única plataforma cubre los cinco gases. Mismo cuerpo, mismo cableado, misma señal (4-20 mA + RS485). El técnico de instrumentación trabaja con un solo producto, no con cinco.
• La conexión roscada de 1/4" y 3000# coincide exactamente con la clase de línea del cliente. No se necesitan adaptadores.
• Presión nominal de 3 MPa, muy superior a la presión de diseño de 6 barg.
• La salida RS485 permite la integración con un sistema SCADA o DCS de la planta sin necesidad de convertidores de señal adicionales.
• El rango de funcionamiento de 0 a 50 °C cubre las condiciones ambientales en la ubicación del instrumento.
Los MFM térmicos de marcas occidentales para este tipo de servicio de laboratorio multigás suelen tener un precio considerablemente más elevado, a menudo entre dos y cuatro veces superior al del SRK-DL. Para cinco instrumentos de especificaciones similares, la diferencia de presupuesto es significativa. El SRK-DL no es un producto simplificado: ofrece la misma salida dual de 4-20 mA/RS485, pantalla integrada y construcción en acero inoxidable SS316 que las alternativas europeas.
| Parámetro | Valor |
| Principio de medición | Flujo másico térmico (tipo capilar de derivación) |
| Rango de flujo de gas | De 2 SCCM a 30 SLM (dependiendo del modelo) |
| Exactitud | ±1,5% F.S. (típico) |
| Repetibilidad | ±0,5% F.S. |
| Clasificación de presión | 3 MPa (30 bar) |
| Temperatura de funcionamiento. | De 0 a 50 °C |
| Señal de salida | 4-20 mA + RS485 (Modbus RTU) |
| Fuente de alimentación | 24 V CC |
| Mostrar | Pantalla LCD integrada, flujo instantáneo y totalizado |
| Material de sellado | Caucho fluorado (estándar); O₂-clean bajo pedido. |
| Conexión de proceso | Rosca de compresión de 1/4" / rosca G (estándar) |
| Material del cuerpo | SS316 |
| Protección | IP65 |
Se requieren tres datos para que el cliente confirme este pedido antes de poder realizarlo:
• 1. MFC-140103 (O2): Confirme con la fábrica el requisito de desengrase con limpieza de oxígeno. Esto no es negociable para el servicio de oxígeno.
• 2. MFC-140105 (Cl2): Confirme la concentración de Cl2 y el contenido de humedad. Si hay cloro húmedo o una alta concentración, se requieren piezas en contacto con el fluido de Hastelloy C-276 en lugar de SS316.
• 3. Conexión de proceso: El SRK-DL se suministra de serie con un racor de compresión de rosca G de 1/4". Si la tubería del cliente utiliza roscas NPT o extremos para soldadura a tope, confirme si es aceptable un adaptador de rosca o si se necesita una conexión de extremo especial.
Si tiene una aplicación similar de medición o control de flujo de gases múltiples, envíenos la siguiente información y le proporcionaremos el tamaño y el presupuesto en un plazo de 24 horas:
Contacte con Silver Automation Instruments: inquiry@silverinstruments.com | WhatsApp +86-18936759191 | Página del producto SRK-DL
