Medición de aire comprimido en nm3/h y m3/h
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La última edición de este mensaje fue realizada por zqw688 el 7-7-2017 a las 17:43. Antes, se utilizaba un medidor de caudal de masa de tipo térmico para medir el caudal de aire comprimido; su unidad era nm3/h. Ahora se pretende utilizar un medidor de tipo vórtice, cuya unidad es m3/h. Hay una gran diferencia entre estas dos unidades, ¿verdad? La presión en mis tuberías es de 0.68 MPa. Bajo estas condiciones, el fabricante dice que 1060 nm³/h es igual a 380 m³/h. ¿Es así?
Flujo en condiciones normales y de operación. Los medidores de caudal de tipo vórtice con función de compensación también pueden mostrar el caudal en condiciones estándar
Conversión entre condiciones reales y condiciones estándar (metros cúbicos y metros cúbicos estándar). Palabras clave: condiciones reales y condiciones estándar, metros cúbicos y metros cúbicos estándar, software de cálculo, cómo realizar la conversión. Flujo en m3/h, presión de trabajo en Mpa, temperatura de trabajo en °C, presión atmosférica real en Kpa, flujo en condiciones estándar en m3/h: 1.00, 0.60, 15.00, 101.325, 6.56. Flujo en condiciones estándar en m3/h, presión de trabajo en Mpa, temperatura de trabajo en °C, presión atmosférica real en Kpa, flujo en condiciones reales en m3/h: 1.00, 0.60, 15.00, 101.325, 0.15. Nota: Es posible modificar los valores de la zona azul en la tabla utilizando las fórmulas indicadas; de esta manera, se puede realizar automáticamente la conversión del flujo. Ecuación de estado del gas: PV = nRT. Conversión entre condiciones reales y condiciones estándar (cúbicas y estándar): P1×V1/T1 = P2×V2/T2. De esto se deduce que: Flujo en condiciones estándar = Flujo en condiciones reales × (Presión de trabajo en Mpa × 1000 + Presión atmosférica real en Kpa) × 273,15 / 101,325 × (Temperatura de trabajo en °C + 273,15). Flujo en condiciones reales = Flujo en condiciones estándar × 101,325 × (Temperatura de trabajo en °C + 273,15) / ((Presión de trabajo en Mpa × 1000 + Presión atmosférica real en Kpa) × 273,15). P1: Presión en condiciones estándar, en unidades de Kpa; el valor estándar es 101,325 Kpa. V1: Flujo en condiciones estándar, en unidades de m³/h. T1: Temperatura en condiciones estándar, en unidades de Kelvin; su valor es 273,15 K (es decir, 0°C). P2: Presión en condiciones reales = (Presión manométrica en Mpa × 1000 + Presión atmosférica real en Kpa). Pactual: Presión atmosférica real en el lugar; se toma un valor aproximado de 101,325 Kpa, que corresponde a la presión atmosférica estándar.
V2: Caudal bajo las condiciones operativas.
T2: Temperatura bajo las condiciones operativas = (temperatura real en °C + 273,15) K. Conversión de temperatura: K = °C + 273,15. Fórmula de conversión aproximada rápida: Caudal en condiciones normales = Caudal en condiciones reales × (Presión de trabajo en kgf/cm² + 1). Esta fórmula es la más precisa cuando la temperatura de trabajo es de -3 °C y la presión atmosférica real es la presión atmosférica estándar. Existen tres estados estándar para los gases: 1. El estado estándar establecido por el Décimo Congreso Internacional de Pesas y Medidas (CGPM) en 1954 es una temperatura de 273,15 K (0 °C) y una presión de 101,325 kPa. Los países de todo el mundo adoptan ampliamente este estado estandarizado en el campo de la tecnología. 2. La Organización Internacional de Normalización y las normas estadounidenses establecen que, como condiciones estándar para la medición del caudal volumétrico de los gases, se deben utilizar una temperatura de 288,15 K (15 °C) y una presión de 101,325 kPa. Estas condiciones se aplican a los medidores de caudal de tipo rotativo, a los medidores de caudal por vórtices, a los medidores de caudal con placa de orificio, a los medidores de caudal de vapor, a los medidores de caudal de aire, etc. 3. La norma de nuestro país, “Método de cálculo con placa estándar para el caudal de gas natural”, establece que la temperatura de 293,15 K (20 °C) y la presión de 101,325 kPa son las condiciones estándar para medir el caudal volumétrico del gas. La fórmula de conversión del volumen del gas natural en condiciones estándar es diferente a la de los gases comunes; debe cumplir con las normas SY/T6143-1996 establecidas por la Corporación Nacional de Petróleo y Gas de China. La ecuación de estado gaseoso (para medidores de flujo de gas) es:
Qn = Zn/Zg • (Pg + Pa) / Pn • Tn/Tg • Qg
Donde:
Qn: Flujo volumétrico en condiciones estándar (Nm3/h).
Zn: Coeficiente de compresibilidad en condiciones estándar.
Zg: Coeficiente de compresibilidad en las condiciones reales de operación.
Pg: Presión manométrica (KPa).
Pa: Presión atmosférica local (KPa).
Pg + Pa: Presión absoluta en las condiciones de operación.
Pn: Presión atmosférica estándar (101,325 KPa).
Tn: Temperatura absoluta en condiciones estándar (20°C según las normas nacionales para el gas natural; 293,15 K).
Tg: Temperatura absoluta del medio (273,15 + t) K.
t: Temperatura en grados Celsius del medio medido.
Qg: Flujo volumétrico sin correcciones (m3/h).
Los parámetros marcados con “n” se refieren a las condiciones estándar, mientras que los parámetros marcados con “g” se refieren a las condiciones reales de operación.
V2: Caudal bajo las condiciones operativas.
T2: Temperatura bajo las condiciones operativas = (temperatura real en °C + 273,15) K. Conversión de temperatura: K = °C + 273,15. Fórmula de conversión aproximada rápida: Caudal en condiciones normales = Caudal en condiciones reales × (Presión de trabajo en kgf/cm² + 1). Esta fórmula es la más precisa cuando la temperatura de trabajo es de -3 °C y la presión atmosférica real es la presión atmosférica estándar. Existen tres estados estándar para los gases: 1. El estado estándar establecido por el Décimo Congreso Internacional de Pesas y Medidas (CGPM) en 1954 es una temperatura de 273,15 K (0 °C) y una presión de 101,325 kPa. Los países de todo el mundo adoptan ampliamente este estado estandarizado en el campo de la tecnología. 2. La Organización Internacional de Normalización y las normas estadounidenses establecen que, como condiciones estándar para la medición del caudal volumétrico de los gases, se deben utilizar una temperatura de 288,15 K (15 °C) y una presión de 101,325 kPa. Estas condiciones se aplican a los medidores de caudal de tipo rotativo, a los medidores de caudal por vórtices, a los medidores de caudal con placa de orificio, a los medidores de caudal de vapor, a los medidores de caudal de aire, etc. 3. La norma de nuestro país, “Método de cálculo con placa estándar para el caudal de gas natural”, establece que la temperatura de 293,15 K (20 °C) y la presión de 101,325 kPa son las condiciones estándar para medir el caudal volumétrico del gas. La fórmula de conversión del volumen del gas natural en condiciones estándar es diferente a la de los gases comunes; debe cumplir con las normas SY/T6143-1996 establecidas por la Corporación Nacional de Petróleo y Gas de China. La ecuación de estado gaseoso (para medidores de flujo de gas) es:
Qn = Zn/Zg • (Pg + Pa) / Pn • Tn/Tg • Qg
Donde:
Qn: Flujo volumétrico en condiciones estándar (Nm3/h).
Zn: Coeficiente de compresibilidad en condiciones estándar.
Zg: Coeficiente de compresibilidad en las condiciones reales de operación.
Pg: Presión manométrica (KPa).
Pa: Presión atmosférica local (KPa).
Pg + Pa: Presión absoluta en las condiciones de operación.
Pn: Presión atmosférica estándar (101,325 KPa).
Tn: Temperatura absoluta en condiciones estándar (20°C según las normas nacionales para el gas natural; 293,15 K).
Tg: Temperatura absoluta del medio (273,15 + t) K.
t: Temperatura en grados Celsius del medio medido.
Qg: Flujo volumétrico sin correcciones (m3/h).
Los parámetros marcados con “n” se refieren a las condiciones estándar, mientras que los parámetros marcados con “g” se refieren a las condiciones reales de operación.
¿Entonces se necesita compensación de presión y temperatura?
¿Entonces se necesita compensación de presión y temperatura?
¿Entonces se necesita compensación de presión y temperatura?
¿De qué sirve este que tiene compensación de temperatura y presión?
Siempre que se obtengan las señales de temperatura y presión, el instrumento puede convertirlas en datos en condiciones estándar.
Todos los medidores de caudal de gas deben tener compensación de temperatura y presión, ya que la densidad del gas varía mucho
En teoría, si se desea medir el caudal de un gas en condiciones estándar, es necesario realizar una compensación por la temperatura y la presión. Según la ecuación PV = NRT, basta realizar los cálculos correspondientes; donde NR permanece constante
1. El medidor de caudal de masa de tipo térmico mide directamente el caudal en condiciones estándar, en unidades de Nm3/h. Por su parte, el medidor de tipo vórtice mide directamente el caudal en las condiciones reales, en unidades de m3/h. Solo después de aplicar correcciones por temperatura y presión se puede convertir ese valor a Nm3/h. Por lo tanto, se puede decir que la precisión del medidor de tipo térmico es mayor que la del medidor de tipo vórtice.
2. Si no se tiene en cuenta el factor de compresibilidad, la fórmula para convertir el caudal en condiciones estándar al caudal en condiciones reales es: Q_estándar = Q_reales * [(P_presión_absoluta + 0.1) / 0.1] * [273.15 / (273.15 + T_reales)]. Por lo tanto, un cálculo simple da: (0.68 + 0.1) / 0.1 = 7.8； 1060/7,8=136 m3/h
2. Si no se tiene en cuenta el factor de compresibilidad, la fórmula para convertir el caudal en condiciones estándar al caudal en condiciones reales es: Q_estándar = Q_reales * [(P_presión_absoluta + 0.1) / 0.1] * [273.15 / (273.15 + T_reales)]. Por lo tanto, un cálculo simple da: (0.68 + 0.1) / 0.1 = 7.8； 1060/7,8=136 m3/h