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Sep 28, 2023

Les débitmètres électromagnétiques optimisent la validation des pompes dans le traitement de l'eau

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Les opérations de traitement et de distribution de l'eau sont rigoureuses par nature, impliquant le déplacement de l'eau d'un endroit à un autre, l'ajout de pression pour la filtration, l'injection de produits chimiques pour le traitement de l'eau et la distribution d'eau propre jusqu'à son point d'utilisation. La précision et la fiabilité sont particulièrement importantes lors de l'utilisation de pompes doseuses à volume contrôlé dans le cadre de systèmes d'injection de produits chimiques et d'additifs dans les processus de traitement de l'eau. Les débitmètres électromagnétiques peuvent être une solution efficace pour valider le bon fonctionnement de cet équipement afin d'assurer la plus grande efficacité des procédures de dosage chimique.

Des systèmes d'alimentation spécialisés sont utilisés pour fournir des produits chimiques aux différentes étapes des opérations d'approvisionnement en eau et de traitement des eaux usées. Le processus de traitement de l'eau nécessite une synthèse optimale, de sorte que l'ajout de produits chimiques peut être nécessaire pour établir un environnement de croissance biologique favorable. Il est également nécessaire d'obtenir une alcalinité suffisante pour maintenir une plage de fonctionnement de pH souhaitée.

Dans le cadre de l'injection chimique, il est souvent nécessaire d'ajouter de l'acide ou de la soude caustique pour le contrôle du pH, du chlorure ferrique ou de l'alun pour l'élimination des nutriments ou des sources de carbone supplémentaires telles que le méthanol, la glycine ou l'acide acétique pour le développement du procédé. Lors de l'injection de produits chimiques coûteux dans le processus de traitement de l'eau, les opérateurs de l'usine doivent s'assurer que les bonnes quantités sont ajoutées au processus dans le cadre du contrôle de la qualité. L'utilisation de trop ou trop peu de produits chimiques peut entraîner des coûts d'exploitation élevés, des taux de corrosion accrus, un entretien fréquent de l'équipement et d'autres effets indésirables.

Chaque système d'alimentation chimique est différent selon le type de produit chimique à pomper, sa concentration et le débit d'alimentation nécessaire. Les pompes doseuses peuvent être utilisées dans le cadre d'un processus d'injection de produits chimiques dans les systèmes de traitement de l'eau. Cela se trouve généralement avec les opérations d'eau de puits. De petits débits d'alimentation nécessiteront des pompes de type doseur qui peuvent fournir une dose spécifique du produit chimique au flux récepteur.

Dans de nombreux cas, la pompe doseuse utilisée dans une usine de traitement de l'eau est un dispositif de dosage chimique à déplacement positif avec la capacité de faire varier la capacité manuellement ou automatiquement selon les conditions du procédé. Ce type de pompe offre un haut niveau de précision répétitive et est capable de pomper une large gamme de produits chimiques, y compris des acides, des bases et des liquides et boues corrosifs ou visqueux.

Les usines de traitement de l'eau sont toujours à la recherche de moyens d'optimiser leurs opérations en minimisant la maintenance, les temps d'arrêt, les pannes et autres problèmes. Chaque facteur peut avoir un impact sur l'efficacité et la productivité. Mais lorsqu'ils sont combinés, ils peuvent gravement affecter la capacité et les résultats d'une usine.

La seule façon de savoir que la bonne quantité d'un produit chimique donné est injectée dans le processus de traitement de l'eau est de vérifier le taux de dosage réel que la pompe doseuse maintient. Le défi est que de nombreuses pompes utilisées pour l'injection de produits chimiques n'ont pas de réglage absolu permettant à un utilisateur de composer un taux de dosage spécifique.

L'expérience a montré que la validation des performances de la pompe avec des débitmètres peut fournir des informations précieuses sur la précision de la performance de la pompe par rapport aux spécifications du fabricant. Il peut également identifier les problèmes de fonctionnement et la dégradation de l'efficacité dus aux pièces usées ou à d'autres conditions. En ajoutant un débitmètre et une vanne entre la pompe et le processus, les utilisateurs peuvent obtenir des informations pour évaluer les performances réelles de l'équipement, mettre en évidence les écarts et, si nécessaire, ajuster la vitesse de la pompe.

De nombreux types de débitmètres mesurent les liquides, et certains sont mieux adaptés que d'autres aux environnements de traitement de l'eau et des eaux usées. Certains compteurs sont plus précis et reproductibles que d'autres. Certains nécessitent un entretien moins fréquent ou plus complexe et certains durent plus longtemps que d'autres. Il est important de considérer tous les critères de sélection plutôt que de se concentrer sur un seul aspect, comme le prix. Un prix d'achat bas peut souvent être un indicateur trompeur compte tenu des performances requises et des activités de maintenance. Un meilleur critère serait le coût total de possession (TCO), qui prend en compte non seulement le prix d'achat mais aussi le coût d'installation, de maintenance et de remplacement des compteurs.

Les débitmètres électromagnétiques peuvent être un choix idéal pour les applications exigeantes de traitement de l'eau en tenant compte du coût, de la précision et de la longévité. La technique de mesure électromagnétique élimine le besoin de pièces mobiles, ce qui peut entraîner des problèmes de performances et de maintenance lorsqu'elles sont utilisées dans des fluides à forte teneur en solides. Les débitmètres électromagnétiques mesurent pratiquement tous les fluides conducteurs, y compris les eaux de process et les eaux usées. Les compteurs offrent une faible chute de pression, une plage de variation prolongée et une excellente répétabilité. Ils sont connus pour offrir un taux de précision élevé à un coût raisonnable.

Les débitmètres électromagnétiques fonctionnent selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique pour mesurer la vitesse du liquide. La loi stipule qu'un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique produit un signal électrique à l'intérieur du conducteur, qui est directement proportionnel à la vitesse de l'eau se déplaçant dans le champ.

En fonction du fluide et/ou de la qualité de l'eau, les électrodes standard en acier inoxydable (AISI 316) utilisées dans de nombreux débitmètres électromagnétiques peuvent suffire. Cependant, ces électrodes sont sujettes à des piqûres et à des fissures dans des environnements corrosifs, ce qui peut entraîner une variation de la précision du débitmètre au fil du temps. Certains fabricants de compteurs sont passés aux électrodes Hastelloy C comme matériau standard pour offrir une meilleure résistance à la corrosion et une durée de vie prolongée. Ce superalliage présente une résistance élevée à la corrosion localisée, ce qui est un avantage dans les environnements contenant des chlorures à haute température. Il a un niveau élevé de résistance à la corrosion globale attribuable à la teneur en chrome et en molybdène. Le chrome augmente la résistance aux conditions oxydantes et le molybdène augmente la résistance aux environnements réducteurs.

L'utilisation de revêtements en téflon plutôt que de revêtements en caoutchouc dur par certains fabricants fournit un matériau hautement résistant à la température avec de fortes propriétés chimiques.

Les débitmètres électromagnétiques se sont avérés bien adaptés aux applications critiques d'injection de produits chimiques dans les installations de traitement de l'eau. Ils permettent aux exploitants d'usines de mesurer avec précision le volume de fluide qui les traverse. Les compteurs peuvent faire partie d'un système en boucle fermée, envoyant des sorties à un contrôleur logique programmable (PLC) où ils sont utilisés pour déterminer la quantité de dosage chimique sur une période de temps. Ces informations sont utiles pour gérer les coûts des produits chimiques ainsi que pour répondre aux réglementations environnementales applicables. Ils offrent également des avantages importants sur le cycle de vie des installations de traitement et de distribution de l'eau. Ils sont conçus pour atteindre une précision de +0,25 % dans des conditions d'écoulement de fluide moins qu'idéales. Dans le même temps, la configuration non intrusive du tube d'écoulement ouvert élimine pratiquement toute perte de pression. Les compteurs sont relativement insensibles à la viscosité, à la température et à la pression lorsqu'ils sont correctement spécifiés, et sans pièces mobiles pour entraver le débit, l'entretien et les réparations sont réduits au minimum.

Dans un environnement de station d'épuration exigeant, même une pompe doseuse de taille optimale peut être soumise à des conditions de fonctionnement différentes de celles prévues. Les ajustements de processus au fil du temps peuvent modifier les densités de fluide, les débits, les pressions, les températures et les viscosités que la pompe doit gérer.

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Chris Sizemore est directeur technique des ventes pour Badger Meter Flow Instrumentation. Il a rejoint l'entreprise en 2013 et a également occupé des postes au sein de l'équipe de support technique. Il peut être contacté à [email protected]. Pour plus d'informations, visitez www.badgermeter.com.