Instrumentacón De Un Sistema De Llenado De Cilindros De Gas Natural A Presión

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INFORME DE INSTRUMENTACION, ABRIL 2012

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Instrumentacion de un sistema de llenado de
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cilindros de gas natural a presion
Dorfell L. Parra , Pedro J. Esteban, y Yuly K. Tutira
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Abstract— Este informe contiene el proceso de seleccion de la instrumentacion necesaria incluyendo tarjetas de
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adquisicion de datos para un sistema de llenado de cilindros de gas natural apresion, de manera mas expl´cita el
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surtidor.
A
Index Terms—EDS, CNG, LTEX, Coriolis.

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INTRODUCCI ON

A

C tualmente la industria esta viviendo una
transformacion de sus procesos y la ins´
trumentacion asociada a ellos al dominio digi´
tal. Esta transformacion genera un reto para los
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nuevos ingenieros electronicos, quienes deben
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realizar la seleccion del sistemade instru´
mentacion para su automatizacion y control. En
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este informe realizamos el proceso de seleccion
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de la instrumentacion orientado a una EDS de
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gas natural, obteniendo una muestra de lo que
se ver´a en campo.
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Abril 13, 2012

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OBJETIVO

a condiciones base y controlar la presion y
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el caudal de llenado. Las especificaciones del
sistema vienen dadas por lasiguiente tabla;
Par´ metro
a
Caudal M´ ximo
a
a Condiciones Base
Presion M´ xima
´
a
(Cierre de llenado)

Valor promedio
15 [m3 /min]
200 [bar ]

Tabla 1. Requerimientos del sistema.

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PROCESO DE SELECCI ON

La figura 1 muestra un bosquejo del sistema a
instrumentar.

Seleccionar la instrumentacion y las tarjetas
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de adquisicion de datos para un sistema de
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llenado decilindros de gas natural a presion.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En una estacion de servicio de gas natural
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vehicular se desea instalar un nuevo surtidor.
El surtidor debe cuantificar la cantidad de gas
• Dorfell Parra es integrante del grupo CPS, Universidad Industrial
de Santander, Bucaramanga.
E-mail: dorfell.parra@correo.uis.edu.co
• Pedro Esteban es integrante del grupoCEMOS, Universidad
Industrial de Santander, Bucaramanga.
E-mail: pedro.esteban@correo.uis.edu.co .
• Yuly Tutira es integrante del grupo CEMOS, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga.
E-mail: yuly.tutira@correo.uis.edu.co .

Fig. 1 Esquema del sistema.
Para realizar la seleccion de los instrumentos
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dividimos el proceso por magnitudes. La seleccion de las tarjetas de adquisicionse encuen´
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tra en numeral 4.3.
´
4.1 Medicion de Flujo
Actualmente existen diferentes tecnolog´as emı
pleadas para la medicion de flujo, entre ellas
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INFORME DE INSTRUMENTACION, ABRIL 2012

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tenemos; medidores de caudal por presion
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diferencial, boquillas sonicas, medidores ul´
trasonicos, medidores tipo turbina, calculos
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PVT, medidores de caudal m´ sico tipo t´rmico.
a
e
En el caso del gas natural factores como; rapidez en la variacion de presion, temperatura,
´
´
densidad del gas, caudal de gas durante el
llenado, e incluso cambios en la composicion
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del gas, no permiten la implementacion de
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estas tecnolog´as.[1]
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Es aqu´ donde el medidor de flujo por efecto
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Coriolis se convierte en la mejor opcion.
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tomaremos ρ = 0.8 [kg/m3 ])[3],podemos expresar la masa en t´ rminos de la densidad y el
e
volumen y de aqu´ el flujo m´ sico en t´ rminos
ı
a
e
de la densidad y el caudal del fluido.

m=ρ∗v

(2)

m=ρ∗Q
˙

(3)

El flujo m´ sico m´ ximo a condiciones base es;
a
a
´
4.1.1 Principio de operacion
El principio de operacion del medidor se enun´
cia a continuacion;
´
“Un objeto de masa m que se desplaza con unavelocidad lineal v a trav´s de una superficie que gira
e
con velocidad angular constante w, experimenta una
velocidad tangencial( producto entre la velocidad
angular y el radio de giro) tanto mayor cuanto
mayor es su alejamiento del centro.” [1]

m = 0.8
˙

kg
m3
min
∗ 15
∗ 60
3
m
min
h
m = 720 [ kg ]
˙
h

En el proceso de llenado de cilindros de
gas natural vehicular la...