determinación del valor calorífico del gas natural

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Determinación del Valor Calorífico del Gas Natural 5.1.- Introducción En el actualidad el gas natural representa una fuente alternativa de energía principalmente para la industria, por tal razón es necesario evaluar la capacidad energética de este hidrocarburo ya que de esto depende la cantidad de gas necesaria para obtener los resultados deseados. La capacidad que tiene un combustible de generar calor cuando se da la combustión es llamada valor calorífico del gas natural y puede ser medida por un calorímetro de gas. 5.2.- Objetivo El estudio del gas natural es muy importante por su uso como combustible en varias industrias, en el presente experimento se analizara una de sus propiedades más importantes como es el valor calorífico tanto el neto como el bruto, se podrán determinar experimentalmente y compararlos con los teóricos. 5.3.- Marco Teórico Gas Natural Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos producidos por la transformación lenta de la materia orgánica vegetal y animal. Esta formado por los miembros más volátiles de la serie parafínica de los hidrocarburos, principalmente metano, cantidades menores de etano, propano, butano y finalmente puede contener cantidades muy pequeñas de componentes pesados. Además es posible encontrar cantidades variables de gases no hidrocarburos como: dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno, nitrógeno, helio y agua.

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Page 1: Determinación del valor calorífico del gas natural

Determinación del Valor Calorífico del Gas Natural

5.1.- Introducción

En el actualidad el gas natural representa una fuente alternativa de energía

principalmente para la industria, por tal razón es necesario evaluar la capacidad

energética de este hidrocarburo ya que de esto depende la cantidad de gas

necesaria para obtener los resultados deseados.

La capacidad que tiene un combustible de generar calor cuando se da la

combustión es llamada valor calorífico del gas natural y puede ser medida por un

calorímetro de gas.

5.2.- Objetivo

El estudio del gas natural es muy importante por su uso como combustible

en varias industrias, en el presente experimento se analizara una de sus

propiedades más importantes como es el valor calorífico tanto el neto como el

bruto, se podrán determinar experimentalmente y compararlos con los teóricos.

5.3.- Marco Teórico

Gas Natural

Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos producidos por la transformación

lenta de la materia orgánica vegetal y animal. Esta formado por los miembros más

volátiles de la serie parafínica de los hidrocarburos, principalmente metano,

cantidades menores de etano, propano, butano y finalmente puede contener

cantidades muy pequeñas de componentes pesados. Además es posible

encontrar cantidades variables de gases no hidrocarburos como: dióxido de

carbono, sulfuro de hidrogeno, nitrógeno, helio y agua.

Page 2: Determinación del valor calorífico del gas natural

La comercialización del gas natural implica que este reúna unas

características especiales que lo hacen apto para su transporte y consumo, tanto

industrial como doméstico. Estas características están reguladas en el contrato

que se establece en la venta del gas.

Los principales parámetros que exigirá el comprador respecto del gas que

le están suministrando serán:

El poder calorífico que este posee.

La presión de suministro.

La humedad del gas.

Temperatura del gas.

La cantidad de sólidos que arrastra.

La no presencia de elementos indeseables como el anhídrido carbónico o el

sulfuro de hidrógeno.

La cantidad de energía producida por la combustión de un volumen de gas

natural se mide en Unidades Térmicas Británicas (Btu). El valor del gas natural es

determinado por su potencial energético que es medido en Btu. Una Btu

representa la cantidad de energía que se requiere para elevar a un grado

Fahrenheit la temperatura de una libra de agua a condiciones atmosféricas

normales. Un pie cúbico de gas natural despide en promedio 1000 Btu, aunque el

intervalo de valores se sitúa entre 500 y 1'500 Btu.

El potencial de energía del gas natural es variable y depende de su

composición: cuanto mayor sea la cantidad de gases no combustibles que

contenga, menor será el valor Btu. Además, la masa volumétrica de los diferentes

Page 3: Determinación del valor calorífico del gas natural

gases combustibles influye sobre el valor Btu de la napa de gas natural. Cuanto

mayor sea la masa, mayor será la cantidad de átomos de carbono para el gas

considerado y, por consiguiente, mayor será su valor en Btu.

Valor Calorífico del Gas Natural

Se refiere a la capacidad que tiene un combustible de generar calor cuando

se da la combustión. Puede ser Neto o Bruto

Calorímetro

Es un instrumento que sirve para medir las cantidades de calor

suministradas o recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el calor

específico de un cuerpo, así como para medir las cantidades de calor que liberan

o absorben los cuerpos.

Características

Un calorímetro idealmente puede ser insensible a la distribución espacial de

las fuentes de calor dentro de él. Si este objetivo es alcanzado, entonces la

potencia puede en principio ser medida a cualquier frecuencia por disipación en el

calorímetro y determinar la correspondiente potencia que da la misma lectura que

la potencia no conocida. Por supuesto la tarea de diseñar un calorímetro que sea

completamente insensible a la distribución de calor, no es posible y lo mejor que

puede alcanzarse es construir un instrumento el cual tenga un conocido factor de

corrección.

Tipos de calorímetros

estáticos.

no estáticos.

permanentes.

Page 4: Determinación del valor calorífico del gas natural

Calorímetros comúnmente usados

Dry load calorimeter

Microcalorímetro

Calorímetro de flujo

Calorímetro adiabático

Calorímetro de cambio de estado

Calorímetro de flujo

La potencia es medida a través del calor de un fluido que fluye a través de

la carga. Una indicación de la potencia es dada por la subida en la temperatura del

fluido pasando del orificio de entrada al de salida.

Características

Las versiones de guías de ondas utilizan como fluido de trabajo agua.

Mientras que el coaxial utiliza aceite y es construido para bajas frecuencias. Aire

también puede ser usado, pero el uso de gases crea un problema adicional a

causa del calor debido a la compresibilidad. Los calorímetros de flujo pueden

manejar mayores potencias que los tipos estáticos. Su principal aplicación es para

potencias de muchos watts. Para medir las subidas de temperatura en un

calorímetro usualmente se emplean termopilas, termómetros de resistencia y

algunas veces termistores..