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Sep 28, 2023

Elektromagnetische Durchflussmesser optimieren die Pumpenvalidierung in der Wasseraufbereitung

Gesponserte Inhalte Die Wasseraufbereitungs- und -verteilungsvorgänge unterliegen strengen Auflagen

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Wasseraufbereitungs- und -verteilungsvorgänge sind von Natur aus streng und umfassen die Bewegung von Wasser von einem Ort zum anderen, das Hinzufügen von Druck zur Filterung, das Einspritzen von Chemikalien zur Wasseraufbereitung und die Verteilung von sauberem Wasser an seinen Verwendungsort. Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind besonders wichtig beim Einsatz von Dosierpumpen mit kontrolliertem Volumen als Teil von Chemikalien- und Additiv-Einspritzsystemen in Wasseraufbereitungsprozessen. Elektromagnetische Durchflussmesser können eine wirksame Lösung zur Validierung des korrekten Betriebs dieser Geräte sein, um die größtmögliche Effizienz chemischer Dosierungsverfahren sicherzustellen.

Zur Bereitstellung von Chemikalien für verschiedene Phasen des Wasser- und Abwasserbetriebs werden spezielle Zufuhrsysteme eingesetzt. Der Wasseraufbereitungsprozess erfordert eine optimale Synthese, daher kann die Zugabe von Chemikalien erforderlich sein, um eine günstige biologische Wachstumsumgebung zu schaffen. Es besteht auch die Notwendigkeit, eine ausreichende Alkalität zu erreichen, um einen gewünschten pH-Betriebsbereich aufrechtzuerhalten.

Im Rahmen der chemischen Injektion ist es häufig erforderlich, entweder Säure oder Lauge zur pH-Kontrolle, Eisenchlorid oder Alaun zur Nährstoffentfernung oder zusätzliche Kohlenstoffquellen wie Methanol, Glycin oder Essigsäure zur Prozessentwicklung hinzuzufügen. Beim Einspritzen teurer Chemikalien in den Wasseraufbereitungsprozess müssen Anlagenbetreiber im Rahmen der Qualitätskontrolle sicherstellen, dass dem Prozess die richtigen Mengen zugesetzt werden. Der Einsatz von zu viel oder zu wenig Chemikalien kann zu hohen Betriebskosten, erhöhten Korrosionsraten, häufiger Gerätewartung und anderen nachteiligen Folgen führen.

Jedes Chemikalienzufuhrsystem unterscheidet sich je nach Art der zu pumpenden Chemikalie, ihrer Konzentration und der erforderlichen Förderrate. Dosierpumpen können als Teil eines Prozesses zum Einspritzen von Chemikalien in Wasseraufbereitungssysteme eingesetzt werden. Dies ist typischerweise bei Brunnenwasserbetrieben der Fall. Für kleine Fördermengen sind Dosierpumpen erforderlich, die dem Aufnahmestrom eine bestimmte Dosis der Chemikalie zuführen können.

In vielen Fällen handelt es sich bei der in einer Wasseraufbereitungsanlage verwendeten Dosierpumpe um ein chemisches Verdrängerdosiergerät mit der Möglichkeit, die Kapazität je nach Prozessbedingungen manuell oder automatisch zu variieren. Dieser Pumpentyp bietet ein hohes Maß an Wiederholgenauigkeit und ist in der Lage, ein breites Spektrum an Chemikalien zu pumpen, darunter Säuren, Basen und ätzende Stoffe oder viskose Flüssigkeiten und Schlämme.

Wasseraufbereitungsanlagen sind stets auf der Suche nach Möglichkeiten, ihren Betrieb zu optimieren, indem sie Wartung, Ausfallzeiten, Ausfälle und andere Probleme minimieren. Jeder Faktor kann sich auf Effizienz und Produktivität auswirken. Wenn sie jedoch kombiniert werden, können sie die Kapazität und das Endergebnis einer Anlage erheblich beeinträchtigen.

Die einzige Möglichkeit herauszufinden, ob die richtige Menge einer bestimmten Chemikalie in den Wasseraufbereitungsprozess eingespritzt wird, besteht darin, die tatsächliche Dosierungsrate zu ermitteln, die die Dosierpumpe aufrechterhält. Die Herausforderung besteht darin, dass viele Pumpen zur Chemikalieninjektion keine absolute Einstellung haben, die es dem Benutzer ermöglicht, eine bestimmte Dosierungsrate einzustellen.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Validierung der Pumpenleistung mit Durchflussmessern wertvolle Informationen darüber liefern kann, wie genau die Pumpe im Vergleich zu den Herstellerangaben arbeitet. Es kann auch Betriebsprobleme und Effizienzeinbußen aufgrund verschlissener Teile oder anderer Bedingungen erkennen. Durch das Hinzufügen eines Durchflussmessers und eines Ventils zwischen der Pumpe und dem Prozess können Benutzer Informationen erhalten, um die tatsächliche Geräteleistung zu bewerten, etwaige Abweichungen hervorzuheben und bei Bedarf die Geschwindigkeit der Pumpe anzupassen.

Viele Arten von Durchflussmessern messen Flüssigkeiten, und einige eignen sich besser für Wasser- und Abwasseraufbereitungsumgebungen als andere. Einige Messgeräte sind genauer und wiederholbarer als andere. Einige erfordern weniger häufige oder komplexere Wartung und einige halten länger als andere. Es ist wichtig, alle Auswahlkriterien zu berücksichtigen und sich nicht nur auf einen Aspekt wie den Preis zu konzentrieren. Ein niedriger Kaufpreis kann oft ein irreführender Indikator für erforderliche Leistung und Wartungsarbeiten sein. Ein besseres Kriterium wären die Gesamtbetriebskosten (TCO), die nicht nur den Kaufpreis, sondern auch die Kosten für Installation, Wartung und Zähleraustausch berücksichtigen.

Elektromagnetische Durchflussmesser können unter Berücksichtigung von Kosten, Genauigkeit und Langlebigkeit eine ideale Wahl für anspruchsvolle Wasseraufbereitungsanwendungen sein. Die elektromagnetische Messtechnik macht bewegliche Teile überflüssig, was bei der Verwendung in Flüssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt zu Leistungs- und Wartungsproblemen führen kann. Elektromagnetische Durchflussmesser messen nahezu alle leitfähigen Flüssigkeiten, einschließlich Prozesswasser und Abwasser. Die Messgeräte bieten einen geringen Druckabfall, einen längeren Messbereich und eine hervorragende Wiederholgenauigkeit. Sie sind dafür bekannt, eine hohe Genauigkeit zu angemessenen Kosten zu liefern.

Elektromagnetische Durchflussmesser arbeiten nach dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion, um die Geschwindigkeit von Flüssigkeiten zu messen. Das Gesetz besagt, dass ein Leiter, der sich durch ein Magnetfeld bewegt, ein elektrisches Signal innerhalb des Leiters erzeugt, das direkt proportional zur Geschwindigkeit des Wassers ist, das sich durch das Feld bewegt.

Abhängig vom flüssigen Medium und/oder der Wasserqualität können die in vielen elektromagnetischen Durchflussmessern verwendeten Standardelektroden aus Edelstahl (AISI 316) ausreichend sein. Allerdings sind diese Elektroden in korrosiven Umgebungen anfällig für Lochfraß und Rissbildung, was dazu führen kann, dass sich die Genauigkeit des Durchflussmessers im Laufe der Zeit verändert. Einige Messgerätehersteller sind auf Hastelloy C-Elektroden als Standardmaterial umgestiegen, um eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und eine längere Lebensdauer zu gewährleisten. Diese Superlegierung weist eine hohe Beständigkeit gegen lokale Korrosion auf, was in chloridhaltigen Umgebungen bei hohen Temperaturen von Vorteil ist. Aufgrund des Chrom- und Molybdängehalts weist es eine hohe Rundum-Korrosionsbeständigkeit auf. Chrom erhöht die Beständigkeit gegenüber oxidierenden Bedingungen und Molybdän erhöht die Beständigkeit gegenüber reduzierenden Umgebungen.

Die Verwendung von Teflon-Auskleidungen anstelle von Hartgummi-Auskleidungen bei einigen Herstellern sorgt für ein äußerst temperaturbeständiges Material mit starken chemischen Eigenschaften.

Elektromagnetische Durchflussmesser haben sich für kritische chemische Injektionsanwendungen in Wasseraufbereitungsanlagen als gut geeignet erwiesen. Sie ermöglichen Anlagenbetreibern eine genaue Messung des durch sie fließenden Flüssigkeitsvolumens. Die Messgeräte können als Teil eines geschlossenen Kreislaufsystems dienen und Ausgänge an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) senden, wo sie zur Bestimmung der Menge der chemischen Dosierung über einen beliebigen Zeitraum verwendet werden. Diese Informationen sind hilfreich bei der Verwaltung der Chemikalienkosten und bei der Einhaltung geltender Umweltvorschriften. Sie bieten auch wichtige Lebenszyklusvorteile für Wasseraufbereitungs- und -verteilungsanlagen. Sie sind darauf ausgelegt, bei nicht idealen Flüssigkeitsströmungsbedingungen eine Genauigkeit von +0,25 % zu erreichen. Gleichzeitig wird durch die berührungslose, offene Strömungsrohrkonfiguration ein Druckverlust praktisch vermieden. Die Messgeräte sind bei korrekter Spezifikation relativ unabhängig von Viskosität, Temperatur und Druck und da keine beweglichen Teile den Durchfluss behindern, werden Wartungs- und Reparaturarbeiten auf ein Minimum beschränkt.

In einer anspruchsvollen Wasseraufbereitungsanlagenumgebung kann selbst eine optimal dimensionierte Dosierpumpe anderen Betriebsbedingungen als erwartet ausgesetzt sein. Prozessanpassungen im Laufe der Zeit können die Flüssigkeitsdichten, -ströme, -drücke, -temperaturen und -viskositäten verändern, mit denen die Pumpe umgehen muss.

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Chris Sizemore ist technischer Vertriebsleiter für Badger Meter Flow Instrumentation. Er trat dem Unternehmen im Jahr 2013 bei und war außerdem im technischen Support-Team tätig. Er kann unter [email protected] erreicht werden. Weitere Informationen finden Sie unter www.badgermeter.com.