18 mar 2014

Nuevo producto 2014: El biogás siempre bajo control

  • Nuevo caudalímetro ultrasónico OPTISONIC 7300 Biogas para aplicaciones con biogás
  • Diseñado expresamente para superar las limitaciones del principio de ultrasonido en aplicaciones con biogás
  • Medida directa del contenido de metano

Nuevo caudalímetro ultrasónico OPTISONIC 7300 Biogas para aplicaciones con biogás

KROHNE presenta el OPTISONIC 7300 Biogas, un caudalímetro destinado expresamente a las aplicaciones que utilizan biogás. Este equipo es una versión especial del caudalímetro ultrasónico de gas OPTISONIC 7300 para aplicaciones con gas de proceso.

Para la medida de caudal, el biogás plantea una serie de desafíos como son la baja presión y los bajos caudales, además de cambios en la composición del gas; contiene el 50-70 vol% de metano según la carga de alimentación y el proceso. La parte remanente está formada por CO2 (el 30-50 vol%) y pequeñas cantidades de H2S, O2 y N2. Si aguas abajo el gas puede llegar a una presión de 100 mbarg, cuando se mide biogás crudo, por ejemplo directamente después de la fermentación, normalmente la presión es solo de 50-60 mbarg. Aquí, el biogás está también saturato de agua y cuando se enfría, en la tubería conducto puede aparecer el 5-6 vol% de agua líquida libre. El rango de temperatura suele estar comprendido entre un valor ligeramente por encima de la temperatura ambiental y 50°C / 122°F. En estas aplicaciones puede producirse un caudal de retorno y en el caudalímetro pueden formarse incrustaciones de bacterias. Además, las condiciones de proceso son variables, por ejemplo si la medida se efectúa directamente después de la fermentación pueden producirse caídas repentinas de la temperatura cuando en el tanque de fermentación se introduce nuevo lodo.

Para estas aplicaciones se han probado diferentes principios de medida de caudal: mientras los caudalímetros DP (placas de orificios) no se utilizan debido a la elevada caída de presión que sufren, los caudalímetros Vortex tienen alguna dificultad con presiones y velocidades de caudal muy bajas, mientras los caudalímetros másicos térmicos presentan limitaciones cuando el gas contiene agua. Si bien el principio de ultrasonido es el único capaz de medir el caudal de retorno, para los caudalímetros ultrasónicos supone un reto debido a la elevada amortiguación de las señales acústicas causadas por el CO2 y el alto contenido de agua. Esto, junto con su alto costo respecto a los otros principios, es lo que hasta ahora ha limitado su uso en aplicaciones con biogás.

El OPTISONIC 7300 Biogas ha sido diseñado expresamente para superar las limitaciones del principio de ultrasonido en este tipo de aplicaciones: mientras sus transductores de señal proporcionan una señal de ultrasonido más fuerte en el gas, su procesamiento especial de la medida permite una mejor detección de las señales acústicas pequeñas y muy amortiguadas. Esto y el diseño mecánico de los transductores hace que la medida no sea sensible al agua líquida ni a las incrustaciones biológicas.

El OPTISONIC 7300 Biogas es un sensor de paso integral sin mantenimiento, exento de partes móviles. Ya que el H2S libera una solución corrosiva al disolverse en agua, el tubo de medida está fabricado en acero inoxidable 1.4404/316L y los transductores de titanio grado 29 con aprobación NACE, para garantizar la máxima resistencia contra la corrosión. El OPTISONIC 7300 Biogas está dotado de bridas de conexión para reducir su peso total ya que el biogás no presenta altas presiones y, a veces, se utilizan solo tuberías de plástico. La precisión de medida especificada es del 1% en caso de calibración con aire, a partir de una velocidad de caudal de 1 m/s / 3,28 ft/s. Cuando es suficiente una precisión del 2% , se puede optar como alternativa por la calibración en seco que tiene un costo sensiblemente inferior.

Puesto que el contenido de metano en el biogás puede variar, para el funcionamiento de la instalación de biogás puede que sea necesario conocer dicho contenido, por ejemplo cuando está previsto el empleo como combustible para motores de gas en unidades de energía y calor combinados (CHP, por sus siglas en inglés). El OPTISONIC 7300 Biogas está equipado con un sensor de temperatura intergrado que, junto con la velocidad medida del sonido, permite la medida directa del contenido de metano mediante el cálculo de la masa molar. El OPTISONIC 7300 Biogas también puede proporcionar el cálculo del volumen del caudal de gas en condiciones estándares utilizando un sensor de presión adicional. La electrónica incluye el diagnóstico para validar las funciones del caudalímetro y del proceso. Para el envío de los valores medidos se puede disponer de 4...20mA y salidas de pulsos. Para la comunicación de campo están incluidos HART y Modbus (opcionales).

El OPTISONIC 7300 Biogas está certificado para el uso en áreas explosivas (zona 1). Puesto que, por lo general, en tuberías de gas no se admite ninguna caída de presión, el equipo está disponible para los tamaños de línea más comunes DN50, 80, 100, 150, 200 / 2, 3, 4, 6 y 8".

Acerca de KROHNE:

KROHNE es un proveedor integral de tecnología para la medida de caudal, caudal másico, nivel, presión y temperatura, así como tareas analíticas. Compañía fundada en 1921 y que tiene su sede principal en Duisburg, Alemania, posee una plantilla de 3.700 empleados repartidos por todo el mundo y está presente en todos los continentes. KROHNE apuesta por la innovación y la máxima calidad en sus productos, y es uno de los líderes en el mercado de la tecnología de medida de procesos industriales.

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