ES2967743T3 - Procedimiento y dispositivo de medición para determinar propiedades de gas físicas - Google Patents

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Abstract

Se presenta un método para determinar las propiedades físicas del gas, en el que un gas o una mezcla de gases fluye bajo presión desde un depósito de gas (4) a través de una boquilla crítica (6), midiendo la caída de presión en el depósito de gas (4) en función de tiempo. A partir de los valores medidos de la caída de presión se determina un factor de propiedad del gas (*), a partir de los cuales se determina mediante correlación la propiedad física deseada del gas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo de medición para determinar propiedades de gas físicas
La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de medición para determinar propiedades físicas y variables relevantes para la tecnología de combustión de gases y mezclas de gases. Por propiedades de gas físicas se entiende, en particular, la densidad, conductividad térmica, capacidad calorífica y viscosidad y las variables relevantes para la tecnología de combustión que pueden correlacionarse a partir de ellas, como, por ejemplo, el contenido energético, poder calorífico, índice de Wobbe, índice de metano y/o la necesidad de aire del gas o mezcla de gases.
En caso de controles de combustión de gas es importante mantener constante la carga del quemador cuando cambia la calidad del gas de combustión. El índice correspondiente para indicar la capacidad de intercambio de gases es el índice de Wobbe, formado a partir del poder calorífico y la raíz de la relación de densidad entre aire y este gas. Con el mismo índice de Wobbe resulta entonces la misma carga de calor en un quemador.
Al controlarse motores de gas (natural) es importante conocer el poder calorífico de las calidades de gas (natural) cambiantes para aumentar el rendimiento y la eficiencia, sin embargo, para evaluar el comportamiento de ignición (golpes o fallos de encendido) se utiliza por el contrario en caso de gas, el índice de metano análogo al índice de octano de gasolina.
Para un proceso de combustión óptimo es importante la proporción de mezcla correcta entre gas de combustión y aire, la llamada necesidad de aire. Si no hay suficiente aire, normalmente se forma hollín (gases de escape), lo cual puede conducir sobre todo en el caso de celdas de combustible a su destrucción. Demasiado aire durante la combustión da como resultado una menor salida de potencia. El valor óptimo depende a este respecto del correspondiente uso, pero cambia nuevamente a medida que cambia la calidad del gas.
Los métodos de correlación para el cálculo de variables relevantes para la tecnología de combustión se conocen por la bibliografía, véase, por ejemplo, U. Wernekinck, "Gasmessung und Gasabrechung", editorial Vulkan Verlag, 2009, ISBN 978-3-8027-5620-7. A este respecto se utilizan las siguientes combinaciones de variables de medición:
A. constante dieléctrica, velocidad del sonido, contenido de CO2
B. velocidad del sonido a 2 presiones, contenido de CO2
C. conductividad térmica a 2 temperaturas, velocidad del sonido
D. conductividad térmica, capacidad calorífica, viscosidad dinámica
E. conductividad térmica, absorción infrarroja (no dispersiva)
F. absorción infrarroja (dispersiva)
Actualmente, solo unos pocos dispositivos disponibles comercialmente están aprobados para mediciones del poder calorífico sujetas a calibración, por ejemplo, el aparato EMC500 de RMG-Honeywell (Tipo D más contenido de CO2) o el aparato Gas-lab Q1 de Elster-Instromet (tipo E más contenido de CO2). Sin embargo, debido al elevado precio de compra, ninguno de estos aparatos es apto para el mercado de masas.
Los anemómetros de hilo caliente CMOS integrados permiten tanto una medición microtérmica de la conductividad térmica como también una medición del flujo másico. Con respecto a esta tecnología, se hace referencia a D. Matter, B. Kramer, T. Kleiner, B. Sabbattini, T. Suter, "Mikroelektronischer Haushaltsgaszahler mit neuer Technologie", Technisches Messen 71,3 (2004), págs. 137-146. Se diferencia en particular de los caudalímetros másicos térmicos convencionales debido a una medición directa en la corriente de gas y no desde fuera en uno de los capilares metálicos que rodean la corriente de gas.
En el documento WO 99/02964 A1 se describe un procedimiento para determinar la densidad de un gas, en el que el gas fluye desde un recipiente a través de una boquilla crítica y se mide el tiempo At para una caída de presión determinada.
En el documento EP 0591 639 A2 se describe un procedimiento y un dispositivo para determinar la densidad del gas, midiéndose en primer lugar la densidad del gas en condiciones dadas, para determinar entonces la densidad del gas en condiciones de flujo mediante una relación de corrección de volumen.
Por el documento EP 2 015 056 A1 se conoce un sensor de flujo térmico para determinar una variante relevante para la tecnología de combustión, basándose en una medición de conductividad térmica con un flujo másico casi conocido. Para ello, se utiliza una boquilla crítica para mantener constante el flujo másico y se intenta corregir la dependencia del tipo de gas de la boquilla crítica mediante la conductividad térmica. Sin embargo, la información sobre la correlación de variables relevantes para la tecnología de combustión se limita a dos valores de medición casi independientes, de modo que no es posible una validación de los datos de medición.
Por el documento WO 2004/036209 A1 se conoce un sensor para determinar variables relevantes para la tecnología de combustión, en el que el flujo másico se mantiene constante y se determina mediante una medición térmica una variable proporcional a la capacidad calorífica. Dado que no se trata de un sensor microtérmico, no se puede determinar la conductividad térmica, por lo que la determinación de la capacidad calorífica y de las variables relevantes para la tecnología de combustión derivadas de ella solo es posible hasta un factor de proporcionalidad, lo que requiere una calibración adicional con composiciones de gas conocidas. Además, no existe información sobre la conductividad térmica y, por tanto, sobre la posibilidad de correlacionar la conductividad térmica A con una de las variables relevantes para la tecnología de combustión. Además, la precisión de este método está limitada por los cambios que se producen en la conductividad térmica A no accesible.
Por lo tanto, la invención se basa en el objetivo de indicar un procedimiento y un dispositivo de medición para determinar propiedades físicas de gases y mezclas de gases, con los que se pueda lograr una precisión mayor que con los sensores de los documentos de patente descritos anteriormente, siendo posible producir el dispositivo de medición con costes más bajos que los aparatos disponibles comercialmente, que están aprobados para mediciones de poder calorífico sujetas a calibración.
El objetivo se logra mediante un procedimiento según la reivindicación 1 y mediante un dispositivo de medición según la reivindicación 6.
Medición de caída de presión de un volumen dado de gas a través de una boquilla crítica:
El flujo másicotha través de una boquilla crítica viene dado por
dondeCdindica el "coeficiente de descarga", es decir, el factor de pérdida de una boquilla crítica real frente a una ideal,pla presión inicial,A* la sección transversal de boquilla,Tla temperatura previa,Rmla constante de gas universal,Mel peso molecular del gas yyméxel valor máximo de la función de salida de flujo. Este último es función del coeficiente isentrópicoy = cp/c(relación entre capacidad calorífica isobárica e isocórica),
Al expandirse desde un volumen conocidoVel gas desde una presión alta a través de la boquilla crítica (por ejemplo, de 9 a 4 bares), la presión en el volumen es, debido a la ley de gases ideal, dependiente del tiempotdel siguiente modo:
por tanto, la tasa de cambio de la presión resulta de este modo
y junto con la ecuación (1) para
En caso de medirse, por lo tanto, el desarrollo de la presión en función del tiempo, puede obtenerse de este modo la constante de tiempotde la función exponencial asociada obtenida por integración:
En caso de conocerse mediante medición adicionalmente la temperaturaT,definirse, omitiendo todas las variables que no dependen del gas, un factor de propiedad de gas
Por el contrario, en caso de dejarse que el gas pierda presión desde una presión más alta a través de la boquilla crítica hasta un volumenVconocido (por ejemplo, de la presión ambiental al vacío), la ecuación (5') para el aumento de presión en el volumenVes como sigue:
siendo en este caso la presión delante de la boquilla,pboquiiia,constante, lo cual conduce a un aumento de presión lineal en el volumenVa lo largo del tiempo con
como constante de proporcionalidad. En caso de conocerse a través de medición adicionalmente la temperaturaTy la presión inicial de la boquillapboquiia,pueden definirse mediante omisión de todas las variables que no dependen del gas, por su parte, el factor de propiedad del gas
Medición de flujo másico mediante sensor microtérmico:
Para describir la medición del flujo másico microtérmico, se parte de la ecuación de conducción de calor unidimensional que describe el sistema microtérmico (Kerson Huang:Statistical Mechanics, 2aedición, John Wiley & Sons, Nueva York 1987, ISBN 0-471-85913-3):
significando
Vxel componente de la velocidad de flujo media (vector de velocidadjV en dirección x, es decir, a lo largo del flujo de gas,
Tla temperatura,
d Tel gradiente de temperatura,
dx
Cpla capacidad calorífica del gas a presión constante,
pla densidad,
Ala conductividad térmica del gas,
V2Tel operador de Laplace aplicado a la temperaturaT.
Dado que el gas (corriente de gas) solo fluye en dirección x, los componentes vy o vz en dirección y o en dirección z de la velocidad de flujo media V se suponen cero. © con la unidad vatio/m3 describe el término fuente del elemento calefactor. En el método microtérmico, el término fuente proviene del cable calefactor de un anemómetro de hilo caliente integrado, miniaturizado, que alimenta energía térmica al sistema. La solución a la ecuación (8), que describe la distribución de temperatura en el sistema microtérmico, permite determinar el factor S mediante la medición de esta distribución de temperatura,
CP m
X ' A(<9 )>
indicandoAla sección transversal del canal de flujo sobre el sensor microtérmico. En combinación con la boquilla crítica, es decir, mediante disposición del sensor microtérmico tras la boquilla crítica, el flujo másico viene dado, sin embargo, por la ecuación (1), razón por la cual
Midiendo la presiónpy temperaturaTy nuevamente mediante omisión de todas las variables independientes del gas, se obtiene un segundo factor de propiedad del gas
La omisión de todas las variables independientes del gas en la ecuación (7) y (11) ocurre implícitamente cuando se establecen r y r* en relación con r y r* de un gas (de calibración) conocido. Véase también la Fig. 4.
Medición de la conductividad térmica mediante sensor microtérmico:
Ha de tenerse en cuenta que la conductividad térmica A también tiene un efecto adicional separado en la solución de la ecuación (8) debido al término fuente 0. Por el contrario, la conductividad térmica se puede determinar cuando el sensor microtérmico se mide sin flujo másico aplicado(vx= 0 om= 0). La ecuación diferencial asociada para la distribución de temperatura es entonces simplemente
Validación de los factores de propiedad del gas r o r*:
La relación de los dos factores de propiedad del gas r y r* da como resultado
porque el peso molecular es proporcional a la densidad estándar (densidad en condiciones estándar 1013,25 milibares y 273,15 K) debido al volumen molar prácticamente idéntico para la mayoría de los gases. De este modo puede extraerse del factor S medido mediante sensor microtérmico en la ecuación (9) la velocidad del flujoVxy junto con la sección transversal de canal de flujoAel flujo de volumen estándare^stándar = vx • A.La integración de este flujo volumétrico en el tiempo, es decir, en el intervalo de tiempot2-ti,debería corresponderse entonces con el volumen de gas que ha fluido, calculado a partir de los correspondientes valores de presión y temperatura:
En caso de no coincidir los dos valores, dependiendo de qué variable se pueda medir con menor precisión, se puede corregir el flujo volumétrico estándar o la señal de presión hasta que se cumpla la ecuación (14). En el caso de una corrección de flujo volumétrico estándar paravx=e^stándar / Ael lado derecho de la ecuación (13) experimenta a través del factorSmedido en la ecuación (9) también una corrección y, por tanto, también el factor de propiedad del gas r por su parte a través de la ecuación (13). En el caso de una corrección de señal de presión, sigue una constante de tiempotcorregida en la ecuación (6) o una constante de proporcionalidad corregida en la ecuación (6') y, por lo tanto, una corrección del factor de propiedad del gas r* en la ecuación (7) o (7'). De esta manera, r y r* se han determinado de forma consistente porque el flujo másico a través de la boquilla es el mismo que el flujo másico con el cual se solicita el sensor microtérmico.
Correlación de variables relevantes para la tecnología de combustión:
Con las mediciones de los factores de propiedad del gas r y r*, así como de la conductividad térmica A, se encuentran a disposición tres variables de medición independientes, con las que ahora se pueden correlacionar variables relevantes para la tecnología de combustiónQmediante una funciónfcorr:
Q co rr—fcorr. ( E ? T ? ) , (15)
Por ejemplo, para la correlación de la relación de densidadpcorr/p emostrada en la Fig. 4 a 0 °C y 1013,25 milibares la siguiente función de correlación:
Procedimiento y dispositivo de medición según la presente invención
En el procedimiento para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases según la presente invención:
- el gas o mezcla de gases fluye desde un depósito de gas a través de una boquilla crítica y a través de un sensor microtérmico, estando solicitados la boquilla crítica y el sensor microtérmico con el mismo flujo másico;
- se mide la caída de presión en el depósito de gas en función del tiempo;
- a partir de los valores de medición de la caída de presión se determina un primer factor de propiedad del gas r* dependiente de un primer grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, derivándose el primer factor de propiedad del gas de una constante de tiempo de la caída de presión y partiéndose de una caída exponencial de la presión medida;
- a partir de la señal de flujo del sensor microtérmico se determina un segundo factor de propiedad del gas r, que depende de un segundo grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, comprendiendo, por ejemplo, el segundo factor de propiedad del gas la capacidad caloríficaCpdel gas o mezcla de gases o siendo dependiente de la misma;
- la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases se determina con ayuda del sensor microtérmico; y - a partir del primer y/o segundo factor de propiedad del gas r*, r y la conductividad térmica A se determina mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología combustión deseada.
A este respecto se supone una caída exponencial de la presión medida y el primer factor de propiedad del gas r* se deriva de la constante de tiempo de la caída de presión, formándose el primer factor de propiedad del gas, por ejemplo, en cuanto que se mide adicionalmente la temperaturaTy se omiten todas las variables que no dependen del gas.
La presión en el depósito de gas al inicio de la medición de la caída de presión es típicamente mayor que la presión críticapcrítde la boquilla crítica y la presión exterior tras la boquilla crítica es menos de la mitad de la presión crítica, o la presión en el depósito de gas al inicio de la medición del aumento de presión es típicamente inferior a la mitad de la presión críticapcrítde la boquilla crítica y la presión antes de la boquilla crítica es mayor que la presión crítica. Independientemente de la forma y variante de realización, el depósito de gas durante la medición típicamente está separado del suministro de gas. El volumen del depósito de gas se elige ventajosamente de modo que la presión en el depósito de gas disminuya o aumente significativamente hasta el final de la medición, por ejemplo, a razón de al menos una décima o una quinta parte de la presión original.
Además, la invención también comprende el uso de un depósito de gas y de una boquilla crítica para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, fluyendo el gas o mezcla de gases bajo presión desde el depósito de gas a través de la boquilla crítica, midiéndose la caída de presión en el depósito de gas como función del tiempo, determinándose a partir de los valores de medición de la caída de presión un factor de propiedad del gas r* dependiente de las propiedades físicas del gas o mezcla de gases, que se deriva de una constante de tiempo de la caída de presión y determinándose a partir del factor de propiedad del gas r* mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
En otra forma de realización ventajosa se genera una presión negativa en el depósito de gas y el gas o mezcla de gases fluye bajo presión a través de la boquilla crítica al depósito de gas, midiéndose el aumento de presión en el depósito de gas como función del tiempo y determinándose a partir de los valores de medición del aumento de presión un factor de propiedad del gas r* dependiente de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, a partir del cual se determina mediante correlación una propiedad física o una variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
El uso descrito anteriormente de un depósito de gas y de una boquilla crítica para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases o el correspondiente procedimiento, en el que puede utilizarse un depósito de gas y una boquilla crítica para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, también puede considerarse como una invención independiente, que puede comprender también un dispositivo de medición con unidad de evaluación, depósito de gas y boquilla crítica, estando configurada la unidad de evaluación para el uso del depósito de gas y de la boquilla crítica para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases o para llevar a cabo el correspondiente procedimiento. Se pueden ver ventajas adicionales en la siguiente descripción.
La invención se explica a continuación con más detalle con ayuda de los dibujos. Muestran:
Fig. 1a un ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según un ejemplo, que no forma parte de la invención (variante de alta presión),
Fig. 1b una variante de realización del ejemplo mostrado en la Fig. 1a, que no forma parte de la invención, Fig. 2 un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según un ejemplo, que no forma parte de la invención (variante de baja presión),
Fig. 3 un ejemplo de realización de un sensor microtérmico para usar en un dispositivo de medición según un ejemplo, que no forma parte de la invención, y
Fig. 4 una representación gráfica de la relación de densidad medida directamente (eje y) en dependencia de la relación de densidad correlacionada (eje x) para diferentes grupos de gases en condiciones estándar (0 °C, 1013,25 milibares).
Fig. 5a un ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según una segunda forma de realización de la invención (variante de alta presión),
Fig. 5b una variante de realización del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 5a,
Fig. 6 un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según la segunda forma de realización de la invención (variante de baja presión),
Fig. 7 una representación gráfica de la proporción de metano medida directamente (eje y) en dependencia de la proporción de metano correlacionada (eje x) para un biogás bruto binario (metano y dióxido de carbono).
Fig. 8a un ejemplo de realización de la estructura esquemática de una invención, dispositivo de medición según un ejemplo, que no forma parte de la invención, con depósito de gas y sensor microtérmico (variante de alta presión),
Fig. 8b una variante de realización del ejemplo de realización mostrado en la Fig. 8a,
Fig. 9 un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según un ejemplo, que no forma parte de la invención, con depósito de gas y un sensor microtérmico (variante de baja presión),
Fig. 10 una representación gráfica de la clasificación de mezclas de gas natural basada en la difusividad térmica (eje y) con conocimiento simultáneo de la conductividad térmicaA(eje x).
La Fig. 1a muestra un ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según la presente invención en el caso en el que la línea principal de gas 1 presenta una presión que es mayor que la presión crítica para la boquilla crítica 6 del dispositivo de medición (variante de alta presión). En el ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende, adicionalmente a la boquilla crítica 6, una unidad de evaluación 11, que está configurada para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con la presente invención, un depósito de gas 4, que está provisto de un sensor de presión 8 y un sensor microtérmico 7 para medir el flujo y la conductividad térmica, estando conectado el depósito de gas 4 con la boquilla crítica 6 y el sensor microtérmico 7 para la medición.
En caso de ser necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que puede estar conectada con una línea principal de gas 1 durante el funcionamiento, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la salida 10, un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas y un compresor 12', que puede estar dispuesto en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas.
A continuación, se describe un ejemplo de realización, que no forma parte de la invención, haciendo referencia a la Fig. 1a. En el procedimiento, el gas o mezcla de gases fluye desde el depósito de gas 4 a través de la boquilla crítica 6 y por el sensor microtérmico 7, solicitándose la boquilla crítica y el sensor microtérmico con el mismo flujo másico. La caída de presión en el depósito de gas 4 se mide en función del tiempo y a partir de los valores de medición de la caída de presión se determina un primer factor de propiedad del gas r* dependiente de un primer grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, derivándose el primer factor de propiedad del gas, por ejemplo, de una constante de tiempo de la caída de presión. A partir de la señal de flujo del sensor microtérmico 7 se determina un segundo factor de propiedad del gas r, que depende de un segundo grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, conteniendo el segundo factor de propiedad del gas, por ejemplo, la capacidad caloríficaCpdel gas o mezcla de gases o dependiendo de la misma. Además, con ayuda del sensor microtérmico 7 se determina la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases y a partir del primer y/o segundo factor de propiedad del gas r*, r y la conductividad térmica A mediante correlación se determina una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión.
Otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento se encuentran en los apartados anteriores de la descripción. La descripción siguiente contiene detalles adicionales sobre el procedimiento, que se pueden utilizar si es necesario.
Ventajosamente, en primer lugar se abren la válvula de entrada 3 y la válvula de salida 5, para permitir que el gas o mezcla de gases a medir fluya desde la línea de gas principal 1 a través de la línea de medición 2 por el dispositivo de medición, lo que puede garantizar que no haya gas extraño procedente de la última medición en el dispositivo de medición. La válvula de entrada y la válvula de salida se pueden abrir mediante una unidad de control. En algunos casos, la unidad de evaluación 11, como se muestra en la Fig. 1a, también puede asumir el control de la válvula de entrada y de la válvula de salida. Entonces se cierra la válvula de salida 5 y el depósito de gas 4, cuyo contenido en volumen V se conoce, se llena hasta que se cierra la válvula de entrada 3. Presiónpy temperaturaTen el depósito de gas pueden medirse con el sensor de presión 8 o el sensor de temperatura 9, de modo que se puede concluir en cualquier momento el volumen estándarVestándardel gas o mezcla de gases que se encuentra en el depósito de gas 4.
En caso de ser la presiónpen el depósito de gas 4 mayor que la presiónpcrít,necesaria para que la boquilla 6 pueda funcionar críticamente, se puede volver a abrir la válvula de salida 5. Preferentemente la presiónpen el depósito de gas está a razón de varios bares por encima depcrít, de modo que la medición de la caída de presión se puede realizar en este rango de aumento de presión sin que la boquilla 6 deje de funcionar de manera crítica. Ahora se vuelve a cerrar la válvula de salida 5, con lo que finaliza la medición de la caída de presión. El sensor de presión 8 está configurado preferentemente como sensor de presión diferencial con respecto a la salida 10 del dispositivo de medición. Sin embargo, también es posible prever en la salida un sensor de presión 8' adicional.
Durante la medición de la caída de presión, la presión dependiente del tiempop(t)y la temperatura dependiente del tiempoT(t)se miden en el depósito de presión 4 y son registradas por la unidad de evaluación 11. Con estos datos se determina en la unidad de evaluación la constante de tiempoten la ecuación (6) o el factor de propiedad del gas r* en la ecuación (7). Al mismo tiempo se han medido los datos de flujo con el sensor microtérmico 7, que a su vez fueron registrados por la unidad de evaluación para determinar el factor S en la ecuación (9) o el factor de propiedad del gas r en la ecuación (11). Dado que las válvulas de entrada y salida están cerradas tras la medición de la caída de presión, el gas ya no fluye a través del sensor microtérmico 7. Ahora puede producirse la medición de la conductividad térmica A. La conductividad térmica A, registrada por su parte por la unidad de evaluación, se determina mediante la solución de la ecuación (12).
La validación (facultativa) del factor de propiedad del gas r o r* se produce ahora en la unidad de evaluación 11 y tras ello, en dependencia de la variable relevante para la tecnología de combustiónQdeseada, su cálculo mediante la ecuación (15) con función de correlaciónqcorr=fcorr(r, r*, A) previamente determinada.
Si es necesario, tal como se muestra en la Fig. 1b, también puede estar previsto un compresor 12', que está dispuesto, por ejemplo, en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas.
La Fig. 2 muestra un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición, que no forma parte de la invención, en el que se utiliza una presión negativa en el depósito de gas. Esta denominada variante de baja presión, resulta ventajosa, por ejemplo, en el suministro de gas a clientes finales. En el segundo ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende, adicionalmente al depósito de gas 4, un sensor de presión 8, con el cual está equipado el depósito de gas, una unidad de evaluación 11, que está configurada para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con la presente invención, una boquilla crítica 6 y un sensor microtérmico 7 para medir el flujo y la conductividad térmica, estando conectado el depósito de gas 4 con la boquilla crítica 6 y con el sensor microtérmico 7 para la medición.
Si es necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una bomba de vacío 12, que está conectada con el depósito de gas 4 para generar una presión negativa en el depósito de gas, una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que durante el funcionamiento se puede conectar con una línea de gas principal 1, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la línea de medición 2 o línea principal de gas y un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas 4.
A continuación, se describe con referencia a la Fig. 2 un ejemplo de realización del procedimiento para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases, que no forma parte de la invención. En el procedimiento, el gas o mezcla de gases fluye bajo presión a través de la boquilla crítica 6 y a través del sensor microtérmico 7 al depósito de gas 4, estando la boquilla crítica y el sensor microtérmico solicitados con el mismo flujo másico. El aumento de presión en el depósito de gas 4 se mide como función del tiempo y a partir de los valores de medición del aumento de presión se determina un primer factor de propiedad del gas r* dependiente de un primer grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, derivándose el primer factor de propiedad del gas, por ejemplo, de una constante de proporcionalidad del aumento de presión. A partir de la señal de flujo del sensor microtérmico 7 se determina un segundo factor de propiedad del gas r, que depende de un segundo grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, conteniendo el segundo factor de propiedad del gas, por ejemplo, la capacidad caloríficaCpdel gas o mezcla de gases o dependiendo de la misma. Además, con ayuda del sensor microtérmico 7 se determina la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases y a partir del primer y/o segundo factor de propiedad del gas r*, r y la conductividad térmica A mediante correlación se determina una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión.
Otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento se encuentran en los apartados anteriores de la descripción. La descripción siguiente contiene detalles adicionales sobre el procedimiento, que se pueden utilizar si es necesario.
Ventajosamente, la presión en el depósito de gas 4 se reduce previamente hasta tal punto, por ejemplo, con una bomba de vacío 12, que la boquilla crítica 6 puede funcionar de manera crítica, es decir, la presión en el depósito de gas es menos de la mitad de la presión antes de la boquilla crítica. No se requiere alto vacío: mientras la presiónpy la temperaturaTse midan en el depósito de gas 4, siempre se podrá calcular qué volumen estándar de gas ha entrado en el depósito de gas. Sin embargo, es ventajoso que la presión sea inferior a razón de un factor de lo que sería necesario en condiciones críticas, ya que entonces puede medirse durante un tiempo correspondientemente más largo, lo que permite una determinación más precisa de la constante de proporcionalidad.
Para más detalles sobre el procedimiento que se puede utilizar en caso necesario, se hace remite a la descripción del primer ejemplo de realización, debiendo reemplazarse, dado el caso, el término "caída de presión" por "aumento de presión".
La Fig. 3 muestra un ejemplo de realización de un sensor microtérmico para uso en un dispositivo de medición, que no forma parte de la invención. El sensor microtérmico 7 puede ser, por ejemplo, como se muestra en la Fig. 3, un anemómetro de hilo caliente CMOS microtérmico integrado, que durante su uso puede estar dispuesto en una sección 2' de la línea de medición y solicitado con una corriente de gas o mezcla de gases 2a. El anemómetro de hilo caliente CMOS microtérmico comprende un sustrato 13, que contiene típicamente una membrana 14 de unos pocos micrómetros de grosor. El anemómetro de hilo caliente CMOS comprende además dos elementos térmicos 15.1, 15.2 y un elemento calefactor 16, que puede estar dispuesto entre los dos elementos térmicos en dirección de flujo. Con los dos elementos térmicos 15.1, 15.2 se puede registrar la temperatura que se genera debido al intercambio de calor 15.1a, 15.2a con la corriente de gas o mezcla de gases 2a.
Para obtener más detalles sobre cómo funciona el anemómetro de hilo caliente CMOS microtérmico integrado, se remite a D. Matter, B. Kramer, T. Kleiner, B. Sabbattini, T. Suter, "Mikroelektronischer Haushaltsgaszahler mit neuer Technologie", Technisches Messen 71, 3 (2004), p. 137-146.
La Fig. 4 muestra una representación de la relación de densidad p / pref medida directamente (eje y) en dependencia de la relación de densidad correlacionada pcorr/ Pref (eje x) para diferentes grupos de gases en condiciones estándar (0°C, 1013,25 milibares), habiéndose determinado la relación de densidad correlacionada con un procedimiento o con un dispositivo de medición de acuerdo con la presente invención. Como gas de referencia se utilizó un gas natural H típico.
El dispositivo de medición descrito anteriormente para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases debe asignarse a una nueva categoría, concretamente, "medición de la caída de presión o del aumento de presión en un depósito de gas, fluyendo el gas a través de una boquilla crítica, así como medición de conductividad térmica y de flujo mediante un sensor microtérmico y validación de datos mediante suma de los valores de flujo". Los componentes utilizados son económicos, debido a lo cual pueden abrirse nuevos mercados en los que actualmente no se utilizan sensores de calidad de gas por motivos de coste. En términos de precisión, en comparación con los dispositivos más caros disponibles en el mercado, es de esperar una pérdida mínima, ya que para la correlación se utilizan en este caso también al menos tres valores de medición independientes entre sí.
En una segunda forma de realización, la invención comprende el uso de un depósito de gas y de una boquilla crítica para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, o un procedimiento en el que se utilizan un depósito de gas y una boquilla crítica para determinar las propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, fluyendo el gas o la mezcla de gases bajo presión desde el depósito de gas a través de la boquilla crítica, midiéndose la caída de presión en el depósito de gas como función del tiempo, determinándose a partir de los valores de medición de la caída de presión un factor de propiedad del gas r* dependiente de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, que se deriva, por ejemplo, de una constante de tiempo de la caída de presión, y determinándose a partir del factor de propiedad del gas r* mediante correlación una propiedad física deseada o una variable relevante para la tecnología de combustión.
La Fig. 5a muestra un ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición de la segunda forma de realización de la invención, en el caso de que la línea principal de gas 1 presente una presión que sea mayor que la presión crítica para la boquilla crítica 6 del dispositivo de medición (variante de alta presión). En el ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende, adicionalmente a la boquilla crítica 6, una unidad de evaluación 11, que está configurada para llevar a cabo un procedimiento según la segunda forma de realización de la invención, y un depósito de gas 4, que está provisto de un sensor de presión 8, estando conectado el depósito de gas 4 para la medición con la boquilla crítica 6.
En caso de ser necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que puede estar conectada con una línea principal de gas 1 durante el funcionamiento, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la salida 10, un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas y un compresor 12', que puede estar dispuesto en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas.
En lo sucesivo se describe un ejemplo de realización del procedimiento para la determinación de propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases según la segunda forma de realización de la invención con referencia a la Fig. 5a. En este ejemplo de realización, el gas o la mezcla de gases fluye desde el depósito de gas 4 a través de la boquilla crítica 6. La caída de presión en el depósito de gas 4 se mide como función del tiempo y a partir de los valores de medición de la caída de presión se determina un factor de propiedad del gas r* que depende de un grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, deduciéndose el factor de propiedad del gas, por ejemplo, a partir de una constante de tiempo de la caída de presión. Además, a partir del factor de propiedad del gas r* se determina mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
Ventajosamente, con la segunda forma de realización de la invención, las mezclas de gases binarias se analizan en cuanto a su proporción de los dos componentes que forman la mezcla de gases, ya que el factor de propiedad del gas r* es intrínsecamente una función continua de las proporciones de gas x % o (1-x %). Conociendo la proporción x % o (1-x %), las propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de la mezcla de gases binaria se pueden determinar a continuación, a partir de tablas o mediante correspondientes programas de cálculo. Naturalmente también es posible la correlación directa de estas propiedades físicas y/o variable relevante para la tecnología de combustión de la mezcla de gases binaria con el factor de propiedad del gas r*.
En una variante de realización del procedimiento se determina de este modo el porcentaje de uno de los componentes en una mezcla de gases binaria, correspondiéndose la variable a correlacionar o bien con la proporción de composición de uno de los componentes (x %) y/o con cualquier otra propiedad física de la mezcla de gases binaria.
Otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento se encuentran en los apartados anteriores de la descripción. La descripción siguiente contiene detalles adicionales sobre el procedimiento, que se pueden utilizar si es necesario.
Ventajosamente, en primer lugar se abren la válvula de entrada 3 y la válvula de salida 5, para permitir que el gas o mezcla de gases a medir fluya desde la línea de gas principal 1 a través de la línea de medición 2 por el dispositivo de medición, lo que puede garantizar que no haya gas extraño procedente de la última medición en el dispositivo de medición. La válvula de entrada y la válvula de salida se pueden abrir mediante una unidad de control. En algunos casos, la unidad de evaluación 11, como se muestra en la Fig. 5a, también puede asumir el control de la válvula de entrada y de la válvula de salida. Entonces se cierra la válvula de salida 5 y el depósito de gas 4, cuyo contenido en volumenVse conoce, se llena hasta que se cierra la válvula de entrada 3. Presiónpy temperaturaTen el depósito de gas pueden medirse con el sensor de presión 8 o el sensor de temperatura 9, de modo que se puede concluir en cualquier momento el volumen estándarVestándardel gas o mezcla de gases que se encuentra en el depósito de gas 4.
En caso de ser la presiónpen el depósito de gas 4 mayor que la presiónpcrít,necesaria para que la boquilla 6 pueda funcionar críticamente, se puede volver a abrir la válvula de salida 5. Preferentemente la presiónpen el depósito de gas está a razón de varios bares por encima depcrít,de modo que la medición de la caída de presión se puede realizar en este rango de aumento de presión sin que la boquilla 6 deje de funcionar de manera crítica. Ahora se vuelve a cerrar la válvula de salida 5, con lo que finaliza la medición de la caída de presión. El sensor de presión 8 está configurado preferentemente como sensor de presión diferencial con respecto a la salida 10 del dispositivo de medición. Sin embargo, también es posible prever en la salida un sensor de presión 8' adicional.
Durante la medición de la caída de presión, la presión dependiente del tiempop(t)y la temperatura dependiente del tiempoT(t)se miden en el depósito de presión 4 y son registradas por la unidad de evaluación 11. Con estos datos se determinan en la unidad de evaluación la constante de tiempoten la ecuación (6) o la constante de proporcionalidad en la ecuación (6') y el factor de propiedad del gas r* en la ecuación (7) o (7').
En la unidad de evaluación 11 se produce ahora, en dependencia de la variable relevante para la tecnología de combustiónQ,su cálculo utilizando la ecuación (15) con función de correlaciónqcorr=fcorr(P*) previamente determinada.
Si es necesario, tal como se muestra en la Fig. 5b, también puede estar previsto un compresor 12', que está dispuesto, por ejemplo, en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas. La Fig. 6 muestra un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según la segunda forma de realización de la invención, en la que se utiliza una presión negativa en el depósito de gas. Esta denominada variante de baja presión, resulta ventajosa, por ejemplo, en el suministro de gas a clientes finales. En el segundo ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende, adicionalmente al depósito de gas 4, un sensor de presión 8, con el que está equipado el depósito de gas, una unidad de evaluación 11 que está configurada para llevar a cabo un procedimiento según la segunda forma de realización de la invención y una boquilla crítica 6, estando conectado el depósito de gas 4 para la medición con la boquilla crítica 6.
Si es necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una bomba de vacío 12, que está conectada con el depósito de gas 4 para generar una presión negativa en el depósito de gas, una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que durante el funcionamiento se puede conectar con una línea de gas principal 1, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la línea de medición 2 o línea principal de gas y un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas 4.
A continuación, se describe con referencia a la Fig. 6 otro ejemplo de realización del procedimiento para la determinación de propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases según la segunda forma de realización de la invención. En este ejemplo de realización, el gas o mezcla de gases fluye bajo presión a través de la boquilla crítica 6 hacia el depósito de gas 4. El aumento de presión en el depósito de gas 4 se mide como función del tiempo y a partir de los valores de medición del aumento de presión se determina un factor de propiedad del gas r*, que depende de un grupo de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, deduciéndose el factor de propiedad del gas, por ejemplo, de una constante de proporcionalidad del aumento de presión. A partir del factor de propiedad del gas r* se determina mediante correlación una propiedad física o una variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
Otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento se encuentran en los apartados anteriores de la descripción. La descripción siguiente contiene detalles adicionales sobre el procedimiento, que se pueden utilizar si es necesario.
Ventajosamente, la presión en el depósito de gas 4 se reduce previamente hasta tal punto, por ejemplo, con una bomba de vacío 12, que la boquilla crítica 6 puede funcionar de manera crítica, es decir, la presión en el depósito de gas es menos de la mitad de la presión antes de la boquilla crítica. No se requiere alto vacío: mientras la presiónpy la temperaturaTse midan en el depósito de gas 4, siempre se podrá calcular qué volumen estándar de gas ha entrado en el depósito de gas. Sin embargo, es ventajoso que la presión sea inferior a razón de un factor de lo que sería necesario en condiciones críticas, ya que entonces puede medirse durante un tiempo correspondientemente más largo, lo que permite una determinación más precisa de la constante de proporcionalidad.
Para más detalles sobre el procedimiento que se puede utilizar en caso necesario, se hace remite a la descripción del primer ejemplo de realización, debiendo reemplazarse, dado el caso, el término "caída de presión" por "aumento de presión".
La Fig. 7 muestra una representación de la proporción de metanoncH4(eje y) medida directamente en dependencia de la proporción de metano correlacionadancH4 corr(eje x) para un biogás bruto binario consistente en metano y dióxido de carbono en condiciones estándar (0 °C, 1013,25 milibares), determinándose la proporción de metano correlacionada con un procedimiento o con un dispositivo de medición según la segunda forma de realización de la invención. Como gas de referencia se utilizó un gas natural H típico. La variableQdeseada (en este caso la proporción de metanoncH4corren x %) se determina ventajosamente utilizando la función de correlaciónQcorr = a b •r*c• r*2+ dr*3, siendo en el ejemplo mostrado en la representación numéricamente a = -7,82, b = 22,7, c = -20,4 y d = 6,45.
El dispositivo de medición descrito anteriormente para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases debe asignarse a una nueva categoría, concretamente, "medición de la caída de presión o del aumento de presión en un depósito de gas, fluyendo el gas a través de una boquilla crítica". Los componentes utilizados son económicos, debido a lo cual pueden abrirse nuevos mercados en los que actualmente no se utilizan sensores de calidad de gas por motivos de coste. En términos de precisión, son de esperar ciertas pérdidas en comparación con los dispositivos más caros disponibles comercialmente, ya que en este caso para la correlación solo se utiliza un valor de medición independiente en lugar de tres.
Adicionalmente, en una tercera forma de realización, la invención comprende el uso de un depósito de gas y de un sensor microtérmico calibrado para un determinado gas o mezcla de gases de calibración para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, o un procedimiento en el que se usa un depósito de gas y un sensor microtérmico calibrado para un determinado gas o mezcla de gases de calibración para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, fluyendo el gas o mezcla de gases bajo presión desde el depósito de gas a través del sensor microtérmico, sumándose el flujo volumétricoVxAdeterminado con el sensor microtérmico calibrado para un determinado gas o mezcla de gases de calibración y comparándose con el volumen de gas que ha salido del depósito de gas, determinándose a partir de la comparación de los dos volúmenes un factor de propiedad del gas S /v’xque depende de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, indicandovXla velocidad de flujo determinada a partir del volumen de gas que ha salido y a partir del factor de propiedad del gas, que puede venir dado, por ejemplo, por S/ v'x = cpp/Á(véase ecuación (9)), mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
La tercera forma de realización de la invención descrita anteriormente también puede considerarse como invención independiente.
La Fig. 8a muestra un ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención, en el caso en que la línea principal de gas 1 se encuentra bajo presión (variante de alta presión). En el ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende una unidad de evaluación 11, que está configurada para llevar a cabo un procedimiento según la tercera forma de realización de la invención, un depósito de gas 4, que está provisto de un sensor de presión 8, y un sensor microtérmico 7 para medir el flujo y la conductividad térmica, estando conectado el depósito de gas 4 con el sensor microtérmico 7 para la medición.
En caso de ser necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que puede estar conectada con una línea principal de gas 1 durante el funcionamiento, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la salida 10, un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas y un compresor 12', que puede estar dispuesto en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas.
A continuación, se describe con referencia a la Fig. 8a un ejemplo de realización del procedimiento para la determinación de propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases según la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención. En el procedimiento, el gas o mezcla de gases fluye bajo presión desde el depósito de gas 4 a través del sensor microtérmico 7 calibrado para un gas o mezcla de gases de calibración determinado, sumándose el flujo volumétricoVxAy comparándose con el volumen de gas que salió del depósito de gas, de la comparación de los dos volúmenes se obtiene un factor de propiedad del gas S/ v'xque depende de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, indicandov’xla velocidad de flujo determinada a partir del volumen de gas que ha salido y del factor de propiedad del gas, que puede venir dado, por ejemplo, por S/ v’x = Cpp/K(véase ecuación (9)), mediante correlación se determina una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
En una forma de realización ventajosa del procedimiento se determina adicionalmente la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases con ayuda del sensor microtérmico 7.
Ventajosamente, con la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención, se examinan mezclas de gases naturales para determinar si pertenecen a los gases H o gases L (gases con un poder calorífico alto (High) o bajo (Low)), ya que el factor de propiedad del gas, que puede venir dado, por ejemplo, por S/ v’x = Cpp/K(véase ecuación (9)), se corresponde con el valor recíproco de la difusividad térmica de la mezcla de gases, en base a la cual, junto con la conductividad térmicaK,que se puede medir por separado con el sensor microtérmico, resulta posible una diferenciación de los grupos de gases H y L.
La pertenencia de clase de una mezcla de gas natural al grupo de gas H o L se puede determinar, por ejemplo, en cuanto que el factor de propiedad del gas(S/v’x)se identifica con el valor recíproco de la difusividad de calorCpp/Ky en cuanto que, dada la conductividad térmica, la asignación se produce mediante un valor límite para la difusividad de calor, por encima del cual una mezcla de gases se clasifica como gas L y por debajo como gas H.
En una variante de realización del procedimiento se determina de este modo adicionalmente la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases con ayuda del sensor microtérmico 7 y junto con el factor de propiedad del gas S/ v’x = Cpp/Kse lleva a cabo una clasificación del gas medido en gas H o L.
Otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento se encuentran en los apartados anteriores de la descripción. La descripción siguiente contiene detalles adicionales sobre el procedimiento, que se pueden utilizar si es necesario.
Ventajosamente, en primer lugar se abren la válvula de entrada 3 y la válvula de salida 5, para permitir que el gas o mezcla de gases a medir fluya desde la línea de gas principal 1 a través de la línea de medición 2 por el dispositivo de medición, lo que puede garantizar que no haya gas extraño procedente de la última medición en el dispositivo de medición. La válvula de entrada y la válvula de salida se pueden abrir mediante una unidad de control. En algunos casos, la unidad de evaluación 11, como se muestra en la Fig. 8a, también puede asumir el control de la válvula de entrada y de la válvula de salida. Entonces se cierra la válvula de salida 5 y el depósito de gas 4, cuyo contenido en volumenVse conoce, se llena hasta que se cierra la válvula de entrada 3. Presiónpy temperaturaTen el depósito de gas pueden medirse con el sensor de presión 8 o el sensor de temperatura 9, de modo que se puede concluir en cualquier momento el volumen estándarVestándardel gas o mezcla de gases que se encuentra en el depósito de gas 4.
Ahora se puede volver a abrir la válvula de salida 5. Preferentemente la presiónpen el depósito de gas 4 es tanto mayor que la presión aguas abajo del depósito de gas, que el período de tiempo en el que el gas fluye desde el depósito de gas 4 a través del sensor microtérmico 7 es lo suficientemente largo para poder sumar el flujo volumétricoVxAcon suficiente precisión. Ahora se vuelve a cerrar la válvula de salida 5, con lo que finaliza la medición del flujo. El sensor de presión 8 está configurado preferentemente como sensor de presión diferencial con respecto a la salida 10 del dispositivo de medición. Sin embargo, también es posible prever en la salida un sensor de presión 8' adicional.
Durante la medición del flujo se midieron datos de flujo con el sensor microtérmico 7 y se registraron mediante la unidad de evaluación 11 para determinar el factor S en la ecuación (9). Dado que las válvulas de entrada y salida están cerradas después de la medición del flujo, ya no fluye gas a través del sensor microtérmico 7. Ahora puede producirse la medición de la conductividad térmica A. La conductividad térmica A, registrada por su parte por la unidad de evaluación, se determina mediante la solución de la ecuación (12).
Con estos datos, en la unidad de evaluación 11 el flujo volumétrico se suma dando lugar al volumenVsumy se compara con el volumen de gasVdifque salió del depósito de gas. De la comparación de los dos volúmenes puede determinarse ahora un factor de propiedad del gas S/ v ’xdependiente de las propiedades físicas del gas o mezcla de gases, en cuanto queVxindica la velocidad de flujo determinada a partir del volumen de gas que ha salido. Los volúmenes para la comparación se convierten convenientemente a condiciones estándar mediante la ecuación (17), de modo quevX
v ’x = v x -E“ / F " (18)
viene dado por el volumen de gas saliente convertido a condiciones estándar y el volumen sumado convertido a condiciones estándar Tras ello, en dependencia de la variable relevante para la tecnología de combustión Q deseada, su cálculo se realiza ahora en la unidad de evaluación 11 mediante la ecuación (15) con función de correlaciónQcorr = fcorr( S / v'x ) previamente determinada o el valor de S /vXse utiliza, junto con la conductividad térmica A, para asignar una mezcla de gas natural a la categoría de gas H o L.
Si es necesario, tal como se muestra en la Fig. 8b, también puede estar previsto un compresor 12', que está dispuesto, por ejemplo, en el lado de entrada del depósito de gas 4, para aumentar la presión en el depósito de gas. La Fig. 9 muestra un segundo ejemplo de realización de la estructura esquemática de un dispositivo de medición según la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención, en el que se utiliza una presión negativa en el depósito de gas. Esta denominada variante de baja presión, resulta ventajosa, por ejemplo, en el suministro de gas a clientes finales. En el segundo ejemplo de realización, el dispositivo de medición comprende, adicionalmente al depósito de gas 4, un sensor de presión 8, con el que está equipado el depósito de gas, una unidad de evaluación 11, que está configurada para la realización de un procedimiento según la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención, y un sensor microtérmico 7 para medir el flujo y la conductividad térmica, estando conectado el depósito de gas 4 con el sensor microtérmico 7 para la medición.
Si es necesario, el dispositivo de medición puede contener adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: una bomba de vacío 12, que está conectada con el depósito de gas 4 para generar una presión negativa en el depósito de gas, una línea de medición 2, que conduce al depósito de gas 4 y que durante el funcionamiento se puede conectar con una línea de gas principal 1, una válvula de entrada 3, que puede estar dispuesta en la línea de medición 2, para controlar el suministro de gas al depósito de gas, una válvula de salida 5, que está dispuesta en el lado de salida del depósito de gas, para controlar el flujo de gas desde el depósito de gas, una salida 10, para evacuar el gas que sale del dispositivo de medición, un sensor de presión 8' adicional, que puede estar dispuesto en la línea de medición 2 o línea principal de gas y un sensor de temperatura 9, que está dispuesto en el depósito de gas 4.
Otro ejemplo de realización del procedimiento para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases según la tercera forma de realización, que no forma parte de la invención, se describe en lo sucesivo con referencia a la Fig. 9. En este ejemplo de realización, el gas o mezcla de gases fluye bajo una presión que típicamente es tanto más alta que la presión aguas abajo del depósito de gas, que el período de tiempo en el que el gas fluye desde el depósito de gas 4 a través del sensor microtérmico 7 es lo suficientemente largo para poder sumar el flujo volumétricoVx Acon suficiente precisión. El flujo volumétrico sumadoVsumse compara con el volumen de gasVdfque ha salido del depósito de gas, a partir de la comparación de los dos volúmenes se determina un factor de propiedad del gas S/ v’xdependiente de las propiedades físicas del gas o mezcla de gases, indicandov’xla velocidad de flujo determinada a partir del volumen de gas que ha salido, y determinándose a partir del factor de propiedad del gas, que puede venir dado, por ejemplo, por S/ v’x = Cpp/Á(véase la ecuación (9)), mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
En una forma de realización ventajosa del procedimiento se determina la conductividad térmica A del gas o mezcla de gases con ayuda del sensor microtérmico 7 y, por ejemplo, junto con el factor de propiedad del gas S/ v’x=Cpp/Áse lleva a cabo una clasificación del gas medido en gas H o L.
Para otras formas y variantes de realización ventajosas del procedimiento y para detalles del procedimiento, que se pueden utilizar en caso necesario, se remite a las secciones anteriores de la descripción, donde, dado el caso, el término "caída de presión" debe sustituirse por "aumento de presión".
La Fig. 10 muestra una representación de cómo a partir de conductividades térmicas A (eje x) y las difusividades de calor A/(cpp), también llamadas conductividades de temperatura, (eje y), conocidas, se puede hacer una distinción entre gas H y L. Los gases L por encima de la línea de separación de gases H/L tienen típicamente difusividades de calor más altas que los gases H con la misma conductividad térmica por debajo de la línea de separación (flecha doble en x “ 1.024). Dado que el factor de propiedad del gas S /v’x=Cp p/Áes esencialmente el valor recíproco de la difusividad de calor de la mezcla de gases, la distinción entre gas H y L se puede hacer midiendo adicionalmente la conductividad térmica A. Todos los valores se muestran en condiciones estándar (0 °C, 1013,25 milibares). Se utilizó un gas natural H típico como gas de referencia (línea discontinua en la coordenada (1,00,1,00).
El dispositivo de medición descrito anteriormente para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas y mezcla de gases debe asignarse a una nueva categoría, concretamente "medición de conductividad térmica y flujo mediante un sensor microtérmico, sumar los valores de flujo y comparación con un flujo de volumen de salida de un volumen de referencia. Asignación de gases naturales al grupo de gas H o L". Los componentes utilizados son económicos, debido a lo cual pueden abrirse nuevos mercados en los que actualmente no se utilizan sensores de calidad de gas por motivos de coste. En términos de precisión, en este caso, en comparación con los dispositivos más caros disponibles comercialmente, se espera poca pérdida, ya que para la correlación se utilizan dos valores de medición independientes entre sí en lugar de tres.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Uso de un depósito de gas (4) y de una boquilla crítica (6) para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases, donde:
- el gas o mezcla de gases fluye bajo presión desde el depósito de gas (4) a través de la boquilla crítica (6);
- se mide la caída de presión en el depósito de gas (4) como función del tiempo;
- se determina a partir de los valores de medición de la caída de presión un factor de propiedad del gas (r*) dependiente de propiedades físicas del gas o mezcla de gases, que se deriva de una constante de tiempo de la caída de presión, suponiendo una caída exponencial de la presión medida; y
- a partir del factor de propiedad del gas (r*) se determina mediante correlación una propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión deseada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se determina la proporción porcentual de uno de los componentes en una mezcla de gases binaria, correspondiéndose la variable a correlacionar o bien a la proporción de composición de uno de los componentes (x %) y/o a cualquier otra propiedad física de la mezcla de gases binaria.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se analizan mezclas de gases binarias en cuanto a su proporción de los dos componentes que forman la mezcla de gases, siendo el factor de propiedad del gas (r*) intrínsecamente una función continua de las proporciones de gas (x % o 1-x %), y conociendo la proporción de gas (x % o 1-x %), determinándose a continuación propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de la mezcla de gases binaria a partir de tablas o mediante correspondientes programas de cálculo.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, siendo la propiedad física buscada la densidad o la conductividad térmica o la capacidad calorífica o la viscosidad del gas o mezcla de gases, y/o siendo la variable relevante para la tecnología de combustión el contenido de energía o el poder calorífico o el índice de Wobbe o el índice de metano o la necesidad de aire del gas o mezcla de gases.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, determinándose la propiedad física o variable relevante para la tecnología de combustión (Q) buscada mediante una función de correlaciónQcorr = a+bT*+ cT*2 dT*3, siendo a, b,cydconstantes.
6. Dispositivo de medición para determinar propiedades físicas y/o variables relevantes para la tecnología de combustión de un gas o mezcla de gases con una unidad de evaluación (11) configurada para la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5 y con una boquilla crítica (6) y un depósito de gas (4), que está provisto de un sensor de presión (8), estando conectado el depósito de gas para la medición con la boquilla crítica.
7. Dispositivo de medición según la reivindicación 6, comprendiendo adicionalmente un compresor (12') para aumentar la presión en el depósito de gas o una bomba de vacío (12), la cual está conectada con el depósito de gas (4), para generar una presión negativa en el depósito de gas.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6100771B2 (ja) * 2011-07-13 2017-03-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． ガス検知器
ES2771798T3 (es) 2014-11-14 2020-07-07 Mems Ag Procedimiento y dispositivo de medición para la determinación de variables específicas para la constitución del gas
DE112016000872B4 (de) * 2015-02-23 2022-07-14 Aceinna, Inc. (n.d.Ges.d. Staates Delaware) Thermischer MEMS-Strömungssensor mit Fluidzusammensetzungskompensation und Verfahren zum Messen der Strömungsrate eines Fluids
WO2015075278A1 (en) 2015-03-05 2015-05-28 Sensirion Ag Determination of fluid parameters
EP3153854B1 (en) * 2015-10-05 2021-03-31 Sensirion AG Determination of volumetric flow rate of a gas in a gas flow
DE102015117468A1 (de) 2015-10-14 2017-04-20 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Bestimmen von Eigenschaften eines kohlenwasserstoffhaltigen Gasgemisches und Vorrichtung dafür
ES2719830T3 (es) 2015-12-19 2019-07-16 Mems Ag Procedimiento y dispositivo de medición para la determinación de propiedades del gas por medio de correlación
JP2017187450A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 株式会社デンソー 熱流束計および異常診断装置
US20190120145A1 (en) * 2016-05-23 2019-04-25 Siemens Energy, Inc. Gas turbine having fuel gas monitoring system
DE102016220023B4 (de) 2016-10-13 2022-11-10 Vitesco Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Gasqualitätssensors für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine
DE102016014151A1 (de) * 2016-11-25 2018-05-30 Diehl Metering Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines Brennwertes und/oder eines Wobbe-Index eines Gasgemisches
KR102250967B1 (ko) * 2017-03-28 2021-05-12 가부시키가이샤 후지킨 압력식 유량 제어 장치 및 유량 제어 방법
DE102017106904A1 (de) 2017-03-30 2018-10-04 Endress+Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Bestimmen der Methanzahl eines kohlenwasserstoffhaltigen Brenngasgemischs
WO2018185008A1 (de) * 2017-04-07 2018-10-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum ermitteln einer eigenschaft eines fluids und sensorvorrichtung hierfür
EP3421947B1 (en) 2017-06-30 2019-08-07 Sensirion AG Operation method for flow sensor device
CA3072970C (en) 2017-08-14 2022-07-12 Hahn-Schickard-Gesellschaft Fuer Angewandte Forschung E.V. Sensor assembly comprising a pressure sensor and a thermal gas sensor
EP3502687B1 (en) * 2017-12-20 2022-06-29 Sensirion AG Determination of gas parameters
EP3521816A1 (fr) * 2018-02-06 2019-08-07 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Méthode de contrôle sur site de la qualité des gaz livrés sur un site industriel consommateur utilisant la technique de la conductivité thermique
CN109884118B (zh) * 2019-04-02 2023-08-29 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种基于升温法的爆容自动测试系统及方法
EP3812753B1 (en) 2019-10-24 2023-11-29 Sensirion AG Determination of gas-specific parameters from heat transfer in the temperature jump regime

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2389129A1 (fr) * 1977-04-26 1978-11-24 Elf Aquitaine Procede et dispositif pour la mesure du rapport des chaleurs specifiques a pression et a volume constant pour un fluide reel
DE2928739C2 (de) * 1979-07-17 1981-03-19 Ruhrgas Ag, 4300 Essen Verfahren und Vorrichtung zur verbrennungslosen Messung und/oder Regelung der Wärmemengenzufuhr zu Gasverbrauchseinrichtungen
US4527418A (en) * 1984-02-09 1985-07-09 Honeywell Inc. Method of measuring specific gravity and apparatus utilizing the same
CN86211096U (zh) * 1986-12-31 1987-11-07 梁嘉麟 一种压差型管道流阻计量装置
ES2161696T3 (es) * 1991-10-23 2001-12-16 Honeywell Inc Aparato para medir, sin combustion, la calidad de un gas combustible.
US5323657A (en) * 1991-11-04 1994-06-28 Badger Meter, Inc. Volumetric flow corrector and method
US5307668A (en) 1992-10-05 1994-05-03 Badger Meter, Inc. Gas density meter and method
NL1003973C2 (nl) * 1996-09-06 1998-03-09 Berkin Bv Werkwijze voor het momentaan identificeren van een gas- of vloeistofstroom en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.
FR2765966B1 (fr) * 1997-07-09 1999-08-20 Gaz De France Procede et dispositif pour determiner la masse volumique d'un gaz
DE69924828T2 (de) 1998-01-16 2006-07-13 Lattice Intellectual Property Ltd. Methode und gerät zur messung des brennwertes eines gases
US6997037B2 (en) * 2000-11-15 2006-02-14 Lattice Intellectual Property, Ltd. Determination of effective composition of a mixture of hydrocarbon gases
EP1265068A1 (de) * 2001-06-05 2002-12-11 Abb Research Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Änderung des Heizwertes eines Gasgemisches
JP3655569B2 (ja) * 2001-09-06 2005-06-02 大陽日酸株式会社 ガス成分濃度測定方法及び装置
US7104112B2 (en) * 2002-09-27 2006-09-12 Honeywell International Inc. Phased micro analyzer IV
EP1411355A1 (en) 2002-10-18 2004-04-21 Emerson Electric Co. Method and device for determining a characteristic value that is representative of the condition of a gas
US7536908B2 (en) * 2004-03-11 2009-05-26 Siargo, Ltd. Micromachined thermal mass flow sensors and insertion type flow meters and manufacture methods
EP1707940A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-04 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Gas viscosity sensor
US7523641B2 (en) * 2006-10-11 2009-04-28 Juon Co., Ltd. Method to measure exhaust-gas components
DE102007030700A1 (de) * 2007-06-30 2009-05-07 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem für ein in einer Prozeßleitung strömendes Medium
DE502007003408D1 (de) 2007-07-07 2010-05-20 Mems Ag Verfahren und Sensor zur Bestimmung einer brenntechnisch relevanten Größe eines Gasgemisches
US20090013759A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 General Electric Company Wobbe index sensor system
US7871826B2 (en) 2007-09-26 2011-01-18 Air Products And Chemicals, Inc. Method for determining carbon content of a hydrocarbon-containing mixture
GB2474569B (en) * 2007-10-31 2012-04-11 Anubiz Bvba Apparatus and method for determining stoichiometric molar flow ratio for oxidation of a fuel
CN101539480B (zh) * 2009-04-30 2011-05-11 哈尔滨工业大学 超燃冲压发动机的燃烧效率的一维评价方法
EP2366448B1 (en) * 2010-03-16 2016-07-27 Amminex Emissions Technology A/S Method and device for controlled dosing of a gas with fluctuating supply pressure
CN101907427B (zh) * 2010-07-15 2015-06-24 西安近代化学研究所 发射药变容燃速测试装置
JP5136868B2 (ja) * 2010-08-18 2013-02-06 横河電機株式会社 熱伝導度検出器およびそれを用いたガスクロマトグラフ
US8281578B2 (en) * 2011-03-24 2012-10-09 Ford Global Technologies, Llc Method for correcting an estimate of NH3 stored within a selective catalyst reduction system
EP2574918B1 (de) * 2011-09-28 2014-12-10 Mems Ag Mikrothermisches Verfahren und Sensor zur Bestimmung physikalischer Gaseigenschaften
KR101222874B1 (ko) * 2012-06-26 2013-01-16 주식회사가스로드 압력과 체적을 이용한 압력용기의 충전량 측정 시스템 및 방법
ES2771798T3 (es) * 2014-11-14 2020-07-07 Mems Ag Procedimiento y dispositivo de medición para la determinación de variables específicas para la constitución del gas

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