Como medir a vazão de gás natural?

Para medir o fluxo de gás natural, pode-se utilizar a medição da vazão volumétrica ou a medição da vazão mássica . De acordo com o princípio do medidor de vazão, para medir o fluxo de gás natural, pode-se utilizar um medidor de vazão de deslocamento positivo ( medidor de vazão PD ), um medidor de vazão de pressão diferencial (medidor de vazão DP), um medidor de vazão tubular , um medidor de vazão de desprendimento de vórtice , um medidor de vazão ultrassônico, um medidor de vazão Coriolis ou um medidor de vazão mássica térmica .

Medidor de vazão de pressão diferencial para medir vazão de gás natural

O medidor de vazão de pressão diferencial é baseado na equação de Bernoulli e na equação de continuidade do fluido. Quando fluidos (como gás natural) passam pelo medidor de vazão DP, uma diferença de pressão é gerada antes e depois do dispositivo de estrangulamento, e esse valor de diferença de pressão é proporcional ao quadrado da vazão. Medidores de vazão de pressão diferencial incluem medidores de vazão de placa de orifício, medidores de vazão de cone em V, medidores de vazão balanceados, medidores de vazão Venture, medidores de vazão de bocal, medidores de vazão de bico de raio longo, etc. Para medição da vazão de gás natural, normalmente utilizamos medidores de vazão de placa de orifício, medidores de vazão de cone em V, medidores de vazão balanceados, etc.
Os medidores de vazão de pressão diferencial são geralmente compostos de elemento primário, medidor de vazão de pressão diferencial e coletor de 3 vias. Para medição de gás natural, também precisamos equipar um transmissor de vazão multivariável, sensor de pressão e RTD para realizar compensação de temperatura e pressão.

Medidor de vazão de turbina a gás para medir a vazão de gás natural

Como usar um medidor de vazão de turbina a gás (TUF) para medir GN?
Quando o gás natural flui através do sensor de fluxo da turbina, a turbina é forçada a girar sob a ação do empuxo do GN (gás natural), e sua velocidade é proporcional à velocidade média do fluxo de gás natural. A rotação da turbina altera periodicamente o valor da resistência magnética do conversor magnetoelétrico, e o fluxo magnético na bobina de detecção a acompanha. Alterações periódicas ocorrem, gerando sinais de pulso elétrico periódicos. Dentro de uma determinada faixa de fluxo (número de Reynolds), o sinal de pulso elétrico é proporcional ao fluxo volumétrico do gás natural que flui através do sensor de fluxo da turbina.

Vantagem do medidor de vazão de turbina a gás natural:
✅ O medidor de vazão de turbina a gás para GN tem alta precisão: 1,0~1,5%
✅ Medidor de vazão digital de turbina a gás com display eletrônico, saída de pulso, saída de frequência, saída de 4-20 mA
✅ O transmissor de fluxo de turbina a gás natural possui opções de protocolo MODBUS ou HART
✅ Estrutura compacta e fácil de instalar
✅ Pode ser transformado em medidor de vazão digital de gás natural de alta pressão
✅ Sensor de fluxo de gás todo em aço inoxidável
✅ Display digital para mostrar o fluxo total de gás natural, fluxo padrão (o estado padrão é uma temperatura de 20 ℃ e uma pressão de 101,325 kPa ou 0 ℃, 101,325 kPa), pressão de operação, temperatura e pressão do gás natural


Desvantagens do medidor de vazão de turbina a gás natural
Verificação e calibração periódicas são necessárias após um período de tempo para medir gás natural.
A correção e compensação de temperatura e pressão são necessárias porque a densidade do gás natural tem um grande impacto na precisão do sensor de fluxo da turbina a gás.
São necessárias tubulações retas suficientes a montante e a jusante ao instalar um medidor de vazão de turbina a gás natural.
O medidor de vazão de turbina a gás natural não é adequado para a medição de vazão pulsante e vazão de fase mista.
O medidor de vazão de turbina de gás natural em linha não pode ser feito para grandes gasodutos de GN, enquanto o medidor de vazão de massa térmica de inserção pode funcionar.

Medidor de vazão Vortex para medir gás natural

Como os medidores de vazão de vórtice funcionam para medir GN?
Um gerador de vórtices não aerodinâmico é instalado no sensor de fluxo de desprendimento de vórtices, e o gás natural é separado alternadamente em ambos os lados do gerador de vórtices, liberando duas fileiras de ruas de vórtices regulares e alternadas. Dentro de uma determinada faixa de fluxo (número de Reynolds), a frequência de separação do vórtice é proporcional à vazão volumétrica do gás natural que flui através do sensor de fluxo de vórtices.


Vantagem do medidor de vazão de desprendimento de vórtice para gás natural
✅ Estrutura simples, sem partes móveis, fácil de instalar e manter
✅ A precisão do medidor de vazão de vórtice para gás natural pode ser de 1,5-2%
✅ A taxa de redução para medidor de vazão de vórtice de gás natural é de 10: 1
✅ Baixa perda de pressão em gasodutos de gás natural
✅ O medidor de vazão de vórtice de gás natural digital possui display digital para indicar o fluxo instantâneo de gás natural e o fluxo total
✅ O transmissor de fluxo Vortex possui saída de frequência, pulso ou 4-20 mA
✅ Opção com correção de temperatura e pressão para medidor de vazão tipo vórtice


Desvantagens do medidor de vazão de vórtice para gás natural
Não é adequado para medição de gás Reynolds baixo, baixa vazão ou tubo de gás natural de pequeno diâmetro
É necessário um longo e reto gasoduto antes e depois do medidor de vazão de vórtice de gás natural.
Medidor de vazão de vórtice em linha adequado apenas para sensor de vazão de vórtice DN300 (12 polegadas)
Não é adequado para fluxo de gás natural pulsante ou fluxo de gás natural multifásico

Medidores de vazão de deslocamento positivo para medição de vazão de gás natural

Medidores de vazão de deslocamento positivo , ou medidores de vazão PD, são os tipos mais precisos de medidores de vazão.
O corpo rotativo dos medidores de vazão de deslocamento positivo gira continuamente sob a ação da diferença de pressão do fluxo de gás natural e descarrega continuamente o gás natural de um pequeno espaço com volume conhecido. De acordo com o número de rotações do corpo rotativo dentro de um determinado período de tempo, o volume de gás natural que flui através do sensor de vazão PD pode ser obtido.

Medidor de vazão Roots para medição de gás natural
O medidor de vazão Roots é um tipo típico de medidor de vazão PD. Ele pode apresentar altíssima precisão na medição de vazão de gás natural. Medidores de vazão para serviços pesados com construção robusta podem ser usados por 15 anos. Assim como os medidores de vazão PD comuns, o medidor de vazão Roots não necessita de tubulação reta a montante e a jusante dos gasodutos de gás natural. Pode ser um medidor de vazão de leitura direta sem necessidade de alimentação elétrica, ou um medidor de vazão PD digital para gás natural com saídas de pulso ou corrente.

Medidor de vazão mássica Coriolis para medição de vazão de gás natural

O medidor de vazão mássica Coriolis, doravante denominado CMF) é um medidor de vazão mássica direto que utiliza o princípio da força de Coriolis, que é proporcional ao fluxo mássico quando o gás natural flui em um tubo vibratório.

Vantagem do medidor de vazão Coriolis para gás natural
Ele pode medir diretamente a vazão mássica de gás natural com alta precisão (0,2%, 0,15%), não sendo necessário o uso de seções retas de tubo ao instalar o sensor de vazão de gás natural, o valor medido não é sensível à viscosidade e a variação na densidade do gás natural tem pouca influência no valor medido. O medidor de vazão Corioils pode ser transformado em um medidor de vazão de gás natural de alta pressão com classificação de pressão de 600#, 900 LB ou superior.

Desvantagens dos medidores de vazão Coriolis para gás natural
- Não é adequado para medição de vazão de gás natural de baixo fluxo
- O tamanho máximo do medidor de vazão Coriolis é 10”, podendo ser usado para tamanhos maiores.
- O medidor de vazão Coriolis é atualmente o medidor de vazão mais avançado, o preço não é barato, começando em US$ 3.000
- Não possui ponto zero estável para medição de gás natural
- Grande perda de pressão para medição de fluxo de massa de gás natural

Medidor de vazão de GNL criogênico
Os medidores de vazão Coriolis medem diretamente o GNL criogênico a -162 °C com precisão incomparável. Projetados para temperaturas extremas, eles fornecem dados de vazão mássica e densidade sem necessidade de recalibração. Ideais para transferência de custódia e processos críticos de GNL, os medidores de vazão Coriolis podem ser usados como dispositivos de medição de vazão de GNL criogênico.


Desvantagens dos medidores de vazão Coriolis para gás natural
- Não é adequado para medição de vazão de gás natural de baixo fluxo
- O tamanho máximo do medidor de vazão Coriolis é de 10”, podendo ser usado em tamanhos maiores. Não pode ser usado em gasodutos de gás natural maiores.
- O medidor de vazão Coriolis é atualmente o medidor de vazão mais avançado, o preço não é barato, começando em US$ 3.000
- Não possui ponto zero estável para medição de gás natural
- Grande perda de pressão para medição de fluxo de massa de gás natural