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Sep 28, 2023

Los medidores de flujo electromagnéticos optimizan la validación de bombas en el tratamiento de agua

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Las operaciones de tratamiento y distribución de agua son rigurosas por naturaleza, involucrando el movimiento del agua de un lugar a otro, la adición de presión para la filtración, la inyección de químicos para el tratamiento del agua y la distribución de agua limpia a su punto de uso. La precisión y la confiabilidad son particularmente importantes cuando se emplean bombas dosificadoras de volumen controlado como parte de los sistemas de inyección de aditivos y químicos dentro de los procesos de tratamiento de agua. Los caudalímetros electromagnéticos pueden ser una solución eficaz para validar el correcto funcionamiento de este equipo para garantizar la máxima eficiencia de los procedimientos de dosificación de productos químicos.

Los sistemas de alimentación especializados se utilizan para suministrar productos químicos para varias etapas de las operaciones de agua y aguas residuales. El proceso de tratamiento del agua requiere una síntesis óptima, por lo que puede ser necesaria la adición de productos químicos para establecer un entorno de crecimiento biológico favorable. También existe la necesidad de lograr una alcalinidad suficiente para mantener un intervalo operativo de pH deseado.

Como parte de la inyección química, a menudo es necesario agregar ácido o cáustico para controlar el pH, cloruro férrico o alumbre para eliminar nutrientes o fuentes de carbono adicionales como metanol, glicina o ácido acético para el desarrollo del proceso. Al inyectar productos químicos costosos en el proceso de tratamiento del agua, los operadores de la planta deben asegurarse de que se agreguen las cantidades correctas al proceso como parte del control de calidad. El uso de demasiado o muy poco producto químico puede resultar en altos costos operativos, mayores tasas de corrosión, mantenimiento frecuente del equipo y otros resultados adversos.

Cada sistema de alimentación de productos químicos es diferente según el tipo de producto químico a bombear, su concentración y la velocidad de alimentación necesaria. Las bombas dosificadoras se pueden usar como parte de un proceso para inyectar productos químicos en los sistemas de tratamiento de agua. Esto se encuentra típicamente con las operaciones de agua de pozo. Las tasas de alimentación pequeñas requerirán bombas de tipo dosificador que puedan proporcionar una dosis específica del producto químico a la corriente receptora.

En muchos casos, la bomba dosificadora utilizada en una planta de tratamiento de agua es un dispositivo dosificador de productos químicos de desplazamiento positivo con la capacidad de variar la capacidad de forma manual o automática según lo requieran las condiciones del proceso. Este tipo de bomba ofrece un alto nivel de precisión repetitiva y es capaz de bombear una amplia gama de productos químicos, incluidos ácidos, bases y corrosivos o líquidos viscosos y lodos.

Las plantas de tratamiento de agua siempre buscan formas de optimizar sus operaciones minimizando el mantenimiento, el tiempo de inactividad, las fallas y otros problemas. Cada factor puede afectar la eficiencia y la productividad. Pero cuando se combinan, pueden afectar severamente la capacidad y el resultado final de una planta.

La única forma de saber que se está inyectando la cantidad correcta de un producto químico determinado en el proceso de tratamiento del agua es determinar la tasa de dosificación real que mantiene la bomba dosificadora. El desafío es que muchas bombas utilizadas para la inyección de productos químicos no tienen una configuración absoluta que permita al usuario marcar una tasa de dosificación específica.

La experiencia ha demostrado que la validación del rendimiento de la bomba con medidores de flujo puede proporcionar información valiosa sobre la precisión del rendimiento de la bomba en comparación con las especificaciones del fabricante. También puede identificar problemas operativos y degradación de la eficiencia debido a piezas desgastadas u otras condiciones. Al agregar un medidor de flujo y una válvula entre la bomba y el proceso, los usuarios pueden obtener información para evaluar el rendimiento real del equipo, resaltar cualquier discrepancia y, si es necesario, ajustar la velocidad de la bomba.

Muchos tipos de medidores de flujo miden líquido, y algunos se adaptan mejor que otros a los entornos de tratamiento de agua y aguas residuales. Algunos medidores son más precisos y repetibles que otros. Algunos requieren un mantenimiento menos frecuente o más complejo y algunos duran más que otros. Es importante tener en cuenta todos los criterios de selección en lugar de centrarse en un solo aspecto, como el precio. El bajo precio de compra a menudo puede ser un indicador engañoso si se tienen en cuenta las actividades de rendimiento y mantenimiento requeridas. Un mejor criterio sería el costo total de propiedad (TCO), que tiene en cuenta no solo el precio de compra sino también el costo de instalación, mantenimiento y reemplazo de medidores.

Los medidores de flujo electromagnéticos pueden ser una opción ideal para aplicaciones exigentes de tratamiento de agua al considerar el costo, la precisión y la longevidad. La técnica de medición electromagnética elimina la necesidad de piezas móviles, lo que puede provocar problemas de rendimiento y mantenimiento cuando se utiliza en fluidos con alto contenido de sólidos. Los medidores de flujo electromagnéticos miden prácticamente cualquier fluido conductivo, incluidas las aguas de proceso y las aguas residuales. Los medidores brindan una baja caída de presión, un rango extendido y una excelente repetibilidad. Son conocidos por ofrecer una alta tasa de precisión a un costo razonable.

Los medidores de flujo electromagnéticos operan bajo la Ley de inducción electromagnética de Faraday para medir la velocidad del líquido. La ley establece que un conductor que se mueve a través de un campo magnético produce una señal eléctrica dentro del conductor, que es directamente proporcional a la velocidad del agua que se mueve a través del campo.

Según el medio fluido y/o la calidad del agua, los electrodos estándar de acero inoxidable (AISI 316) utilizados en muchos medidores de flujo electromagnéticos pueden ser suficientes. Sin embargo, estos electrodos están sujetos a picaduras y grietas en ambientes corrosivos, lo que puede hacer que la precisión del medidor de flujo cambie con el tiempo. Algunos fabricantes de medidores han cambiado a electrodos de Hastelloy C como material estándar para brindar una mejor resistencia a la corrosión y una vida útil prolongada. Esta superaleación tiene una alta resistencia a la corrosión localizada, lo cual es una ventaja en ambientes que contienen cloruros a altas temperaturas. Tiene un alto nivel de resistencia a la corrosión general atribuible al contenido de cromo y molibdeno. El cromo aumenta la resistencia a las condiciones oxidantes y el molibdeno aumenta la resistencia a los ambientes reductores.

El uso de revestimientos de teflón en lugar de revestimientos de goma dura por parte de algunos fabricantes proporciona un material altamente resistente a la temperatura con fuertes propiedades químicas.

Los caudalímetros electromagnéticos han demostrado ser muy adecuados para aplicaciones críticas de inyección de productos químicos en instalaciones de tratamiento de agua. Permiten a los operadores de planta medir con precisión el volumen de fluido que pasa a través de ellos. Los medidores pueden servir como parte de un sistema de circuito cerrado, enviando salidas a un controlador lógico programable (PLC) donde se utilizan para determinar la cantidad de dosificación química durante cualquier período de tiempo. Esta información es útil para administrar los costos de los productos químicos y abordar las reglamentaciones ambientales aplicables. También ofrecen importantes ventajas en el ciclo de vida de las instalaciones de tratamiento y distribución de agua. Están diseñados para lograr una precisión de +0,25 % en condiciones de flujo de fluido inferiores a las ideales. Al mismo tiempo, la configuración no intrusiva del tubo de flujo abierto prácticamente elimina la pérdida de presión. Los medidores se ven relativamente poco afectados por la viscosidad, la temperatura y la presión cuando se especifican correctamente, y sin piezas móviles que impidan el caudal, el servicio y la reparación se reducen al mínimo.

En el entorno exigente de una planta de tratamiento de agua, incluso una bomba dosificadora de tamaño óptimo puede estar sujeta a condiciones de funcionamiento diferentes a las esperadas. Los ajustes del proceso a lo largo del tiempo pueden cambiar las densidades, los flujos, las presiones, las temperaturas y las viscosidades de los fluidos que la bomba tiene que manejar.

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Chris Sizemore es gerente de ventas técnicas de Badger Meter Flow Instrumentation. Se incorporó a la empresa en 2013 y también ocupó cargos en el equipo de soporte técnico. Puede comunicarse con él en [email protected]. Para obtener más información, visite www.badgermeter.com.