מד זרימה אלקטרומגנטי מייעל את אימות המשאבה בטיפול במים

פעולות טיפול והפצה של מים הן מטבען קפדניות, כולל הזזת מים ממקום למקום, הגברת לחץ הסינון, הזרקת כימיקלים לטיפול במים וחלוקת מים נקיים לנקודות השימוש. דיוק ואמינות חשובים במיוחד בעת שימוש במשאבת מדידה בנפח מבוקר כחלק ממערכת הזרקה כימית ותוספים בתהליך טיפול המים. מד הזרימה האלקטרומגנטי יכול להיות פתרון יעיל לאימות הפעולה הנכונה של הציוד כדי להבטיח את היעילות המרבית של תהליך מינון הכימיקלים.
מערכות הזנה ייעודיות משמשות לאספקת כימיקלים לכל שלבי פעילות המים והשפכים. תהליך טיפול המים דורש סינתזה אופטימלית, ולכן ייתכן שיהיה צורך להוסיף כימיקלים כדי ליצור סביבה נוחה לצמיחה ביולוגית. כמו כן, יש צורך להשיג בסיסיות מספקת כדי לשמור על טווח פעולה של רמת חומציות (pH) הנדרש.
כחלק מהזרקת כימיקלים, בדרך כלל יש צורך להוסיף חומצה או חומר קאוסטי כדי לשלוט ברמת החומציות (pH), להוסיף ברזל כלורי או אלום כדי להסיר חומרים מזינים, או להוסיף מקורות פחמן משלימים כגון מתנול, גליצין או חומצה אצטית לפיתוח תהליכים. בעת הזרקת כימיקלים יקרים לתהליך טיהור המים, מפעילי המפעל חייבים לוודא שהכמויות הנכונות מתווספות לתהליך כחלק מבקרת האיכות. שימוש רב מדי או מועט מדי בכימיקלים עלול להוביל לעלויות תפעול גבוהות, שיעורי קורוזיה מוגברים, תחזוקת ציוד תכופה ותוצאות שליליות אחרות.
כל מערכת הזנה כימית שונה, בהתאם לסוג הכימיקל שיש לשאוב, ריכוזו וקצב ההזנה הנדרש. ניתן להשתמש במשאבות מדידה כחלק מתהליך הזרקת הכימיקלים למערכת טיהור המים. זה נמצא בדרך כלל בפעולות מי בארות. קצב הזנה קטן ידרוש משאבה מדודה שיכולה לספק מינון ספציפי של כימיקל לזרם המקבל.
במקרים רבים, משאבת המדידה המשמשת במתקן טיהור המים היא מכשיר מדידה כימי בעל תזוזה חיובית שיכול לשנות את הקיבולת באופן ידני או אוטומטי בהתאם לדרישות תנאי התהליך. משאבה מסוג זה מספקת רמת חזרתיות גבוהה ויכולה לשאוב מגוון כימיקלים, כולל חומצות, בסיסים וחומרים קורוזיביים או נוזלים צמיגים ותרחיפים.
מתקני טיהור מים תמיד מחפשים דרכים לייעל את פעילותם על ידי מזעור תחזוקה, השבתות, תקלות ובעיות אחרות. כל גורם משפיע על היעילות והפרודוקטיביות. אך כאשר הם משולבים, הם ישפיעו קשות על כושר הייצור של המפעל ועל השורה התחתונה.
הדרך היחידה לדעת כיצד להזריק את הכמות הנכונה של חומר כימי נתון לתהליך טיפול במים היא לקבוע את קצב המינון בפועל הנשמר על ידי משאבת המדידה. האתגר הוא שמשאבות רבות להזרקות כימיות אינן מאפשרות למשתמש לכוון הגדרות מוחלטות עבור קצב מינון ספציפי.
הניסיון הראה כי השימוש במדי זרימה לאימות ביצועי משאבה יכול לספק מידע בעל ערך על ביצועי המשאבה ועל דיוק מפרטי היצרן. הם יכולים גם לזהות בעיות תפעוליות ויעילות מופחתת עקב בלאי של חלקים או תנאים אחרים. על ידי הוספת מדי זרימה ושסתומים בין המשאבה לתהליך, משתמשים יכולים לקבל מידע להערכת ביצועי הציוד בפועל, להדגיש כל הבדל ולהתאים את מהירות המשאבה בעת הצורך.
סוגים רבים של מדי זרימה מודדים נוזלים, וחלקם מתאימים יותר לסביבות טיפול במים ובשפכים מאחרים. ישנם מדי זרימה מדויקים וניתנים לחזרה עליהם יותר מאחרים. חלקם דורשים תחזוקה פחותה או מורכבת יותר, וחלקם מחזיקים מעמד זמן רב יותר מאחרים. חשוב לשקול את כל קריטריוני הבחירה ולא להתמקד רק בהיבט אחד, כמו מחיר. בהתחשב בביצועים ובפעילויות התחזוקה הנדרשות, מחירי רכישה נמוכים הם לעתים קרובות אינדיקטור מטעה. קריטריון טוב יותר הוא עלות הבעלות הכוללת (TCO), אשר מתחשבת לא רק במחיר הרכישה, אלא גם בעלות ההתקנה, התחזוקה וההחלפה של מדי זרימה.
בהתחשב בעלות, בדיוק ובאורך חיי השירות, מדי זרימה אלקטרומגנטיים יכולים להיות בחירה אידיאלית עבור יישומי טיפול במים תובעניים. טכנולוגיית מדידה אלקטרומגנטית מבטלת את הצורך בחלקים נעים, מה שעלול לגרום לבעיות ביצועים ותחזוקה בעת שימוש בנוזלים בעלי תכולת מוצקים גבוהה. מד הזרימה האלקטרומגנטי יכול למדוד כמעט כל נוזל מוליך, כולל מי תהליך ושפכים. מדי זרימה אלה מספקים ירידת לחץ נמוכה, יחס לחץ נמוך יותר וחזרתיות מעולה. הם ידועים במתן שיעורי דיוק גבוהים בעלות סבירה.
מד הזרימה האלקטרומגנטי פועל לפי חוק פאראדיי של אינדוקציה אלקטרומגנטית כדי למדוד את מהירות הנוזל. החוק קובע שכאשר מוליך נע בשדה מגנטי, נוצר אות חשמלי במוליך, והאות החשמלי פרופורציונלי למהירות המים הנעים בשדה המגנטי.
בהתאם למדיום הנוזל ו/או לאיכות המים, אלקטרודות סטנדרטיות מפלדת אל-חלד (AISI 316) המשמשות במדי זרימה אלקטרומגנטיים רבים עשויות להספיק. עם זאת, אלקטרודות אלו נוטות לפתחי בורות וסדקים בסביבות קורוזיביות, מה שעלול לגרום לשינוי בדיוק מד הזרימה לאורך זמן. חלק מיצרני המכשירים עברו לאלקטרודות Hastelloy C כחומרים סטנדרטיים כדי לספק עמידות טובה יותר בפני קורוזיה וחיי שירות ארוכים יותר. לסגסוגת-על זו עמידות גבוהה בפני קורוזיה מקומית, וזהו יתרון בסביבות המכילות כלוריד בטמפרטורות גבוהות. בשל תכולת הכרום והמוליבדן, יש לה רמה גבוהה של עמידות בפני קורוזיה כוללת. כרום מגביר את העמידות לתנאי חמצון, ומוליבדן מגביר את העמידות לסביבות מחזרות.
חלק מהיצרנים משתמשים בבטנת טפלון במקום בבטנת גומי קשיח כדי לספק חומר עמיד לטמפרטורות גבוהות בעל תכונות כימיות חזקות.
עובדות הוכיחו שמדי זרימה אלקטרומגנטיים מתאימים מאוד ליישומי הזרקה כימית קריטיים במתקני טיפול במים. הם מאפשרים למפעילי המפעל למדוד במדויק את נפח הנוזל העובר דרכם. ניתן להשתמש במדים אלה כחלק ממערכת לולאה סגורה כדי לשלוח פלט לבקר לוגי מתוכנת (PLC) כדי לקבוע את מינון הכימיקלים בכל פרק זמן. מידע זה מסייע בניהול עלויות כימיות ובפתרון תקנות סביבתיות רלוונטיות. הם גם מספקים יתרונות חשובים במחזור החיים של מתקני טיפול והפצה במים. הם נועדו להשיג דיוק של +0.25% בתנאי זרימת נוזלים פחות אידיאליים. יחד עם זאת, תצורת צינור הזרימה הפתוחה והלא פולשנית כמעט מבטלת אובדן לחץ. אם מוגדר נכון, המד כמעט ולא מושפע מצמיגות, טמפרטורה ולחץ, ואין חלקים נעים המפריעים לזרימה, והתחזוקה והתיקונים נשמרים למינימום.
בסביבה תובענית של מתקן טיהור מים, אפילו משאבת מדידה בגודל הטוב ביותר עשויה להיתקל בתנאי הפעלה שונים מהציפיות. עם הזמן, התאמות בתהליך יכולות לשנות את הצפיפות, הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה והצמיגות של הנוזל שהמשאבה חייבת לטפל בו.
Chris Sizemore is the technical sales manager for Badger Meter Flow Instrumentation.He joined the company in 2013 and has held positions in the technical support team.You can contact him at csizemore@badgermeter.com.For more information, please visit www.badgermeter.com.