¿Cómo elegir un medidor de caudal de agua salina?

Selección de caudalímetros para la medición de agua salina

En las industrias químicas de lagos salados, la medición precisa y confiable del flujo de salmuera es fundamental para el control de procesos y la utilización de recursos. A medida que la automatización industrial mejora, los caudalímetros, especialmente los caudalímetros electromagnéticos (mag flow), se han convertido en dispositivos vitales para medir el flujo en los sistemas de procesamiento de salmuera. La salmuera de los lagos salados suele tener una alta conductividad, además de ser muy corrosiva y tender a cristalizar, lo que dificulta la medición del flujo para algunas tecnologías de caudalímetros, como el caudalímetro de turbina (TUF) o el caudalímetro de desplazamiento positivo de hierro fundido. Este artículo trata sobre cómo elegir caudalímetros para salmuera de agua salada. Se centra en los beneficios de caudalímetros magnéticos en condiciones difíciles como temperaturas muy altas o bajas, ambientes corrosivos y altas concentraciones de minerales.

Se necesita un medidor de flujo de agua salina en la industria química de Salt Lake.

Descripción general

La industria química de los lagos salados transforma la salmuera en minerales útiles como litio, potasio, boro y magnesio. Estas salmueras suelen ser muy saladas, corrosivas y presentan una alta conductividad eléctrica (a menudo superior a 100 mS/cm). Además, tienden a cristalizarse al fluir. Muchas plantas de procesamiento de salmuera operan en entornos con temperaturas extremas, desde -30 °C hasta 90 °C. También suelen utilizar ácidos y álcalis fuertes en sus líneas de producción. Debido a estas condiciones adversas, elegir las herramientas de medición de flujo adecuadas es fundamental para garantizar un control de proceso estable y duradero.

El caudalímetro electromagnético es una solución perfecta para la medición de agua salada.

El caudalímetro magnético es la mejor manera de medir el agua salada.

Los caudalímetros electromagnéticos son populares en aplicaciones químicas en lagos salados porque pueden medir con precisión fluidos altamente conductores y abrasivos sin perder presión. Además, son resistentes a la corrosión. Son ideales para medir salmuera, ya que están fabricados con materiales resistentes a la corrosión, no interfieren con el funcionamiento y son compatibles con tuberías de plástico o revestidas. Este artículo analiza los factores clave a considerar al seleccionar un caudalímetro para agua salada, incluyendo las propiedades del fluido, las condiciones de instalación y los escenarios de aplicación, como la dosificación, la medición de volumen y la medición comercial.

¿Cómo seleccionar caudalímetros electromagnéticos para agua salada?

El tamaño del sensor de flujo de agua salada es mejor que sea igual al tamaño de la tubería.

Selección del tamaño del medidor de flujo de agua salina

La selección del diámetro del caudalímetro electromagnético no tiene por qué coincidir con el diámetro de la tubería, sino que debe basarse en el caudal y la velocidad. Sin embargo, como materia prima y líquido intermedio para la industria química de lagos salados, presenta características de alta viscosidad y bajo caudal (generalmente de 2,0 a 4,0 m/s). Los caudalímetros electromagnéticos pueden utilizarse en tuberías con un diámetro de sensor igual al diámetro de la tubería. Cuando la velocidad del flujo es inferior a 1,0 m/s, se puede seleccionar un caudalímetro electromagnético con un diámetro de flujo adecuado para garantizar la precisión de la medición y reducir la inversión. A continuación, se muestra el rango de caudal de agua salada y el tamaño del sensor del caudalímetro magnético.

Selección de caudal y rango

Seleccione el rango de flujo de agua salada adecuado.

Lago salado químico La industria utiliza principalmente tuberías de plástico anticorrosión y, considerando el revestimiento de los caudalímetros de agua salada, el caudal se controla generalmente a 2 m/s. Para algunos materiales propensos a la cristalización (como la solución de carbonato de sodio, solución de ingredientes: la cristalización es principalmente de sal compleja de boro-magnesio), se toman medidas para aumentar el caudal a 3,0-4,0 m/s. Un aumento en la velocidad del flujo conlleva un aumento del ruido del flujo, lo que puede afectar la precisión de la medición debido a la vibración de la tubería. En las condiciones de instalación de caudalímetros magnéticos, se deben instalar amortiguadores antes y después. El rango completo del caudalímetro magnético es mayor que el valor máximo de caudal esperado, generalmente 1,2 veces el caudal máximo esperado. El caudal de medición normal es mayor que el 50 % del rango completo del instrumento para garantizar una cierta precisión de medición.

Selección de electrodos y revestimientos

Seleccione las líneas y electrodos adecuados para el medidor de flujo magnético de agua salina.

Para fluidos que no producen cristales, grumos ni depósitos que contaminen el electrodo, se deben usar electrodos estándar; de lo contrario, se deben usar electrodos rascadores. En la industria química de Salt Lake, salvo para el uso de caudalímetros electromagnéticos con electrodos rascadores para soluciones alcalinas fácilmente cristalizables, soluciones de ingredientes (cristalización de sales complejas de boro-magnesio), soluciones de lavado, etc., se utilizan caudalímetros electromagnéticos con electrodos estándar para el resto. Debido a que las tuberías de proceso en el taller están hechas principalmente de material aislante plástico, si se selecciona un caudalímetro electromagnético de dos electrodos, se debe instalar un anillo de puesta a tierra para garantizar la precisión de la medición. Sin embargo, los anillos de puesta a tierra comunes son propensos a la corrosión, y el uso de anillos de puesta a tierra de titanio o tantalio resistentes a la corrosión es costoso. Por lo tanto, se elige un caudalímetro electromagnético de tres electrodos para garantizar la precisión de la medición, reducir costos y facilitar la instalación y el mantenimiento.

A: Aplicable; B: Disponible, vida útil corta; N: No se puede utilizar; R: Temperatura ambiente; S: Punto de ebullición; Sat: saturación;

Selección de caudalímetros magnéticos para agua salada.

Medidor de flujo magnético con pantalla remota para agua salada

Los tipos de caudalímetros electromagnéticos se dividen en integrados y con pantalla remota. La temperatura más baja en invierno puede alcanzar los -30 ℃, y muchos caudalímetros electromagnéticos se utilizan en exteriores. La humedad ambiental para los procesos de separación de magnesio y litio, filtración a presión y lavado en la producción de sistemas de litio y boro es relativamente alta. La temperatura para procesos como el refinado, la evaporación y la conversión puede alcanzar hasta los 90 ℃. Por lo tanto, para condiciones de trabajo como alta humedad, baja temperatura, fluidos a alta temperatura y fuentes de vibración, se selecciona un caudalímetro con pantalla remota para prevenir eficazmente la influencia en los componentes de medición, garantizar la precisión de la medición y asegurar la vida útil del caudalímetro electromagnético. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el cable de señal entre el sensor y el transmisor del caudalímetro electromagnético no debe ser demasiado largo, y debe utilizarse el cable específico del fabricante.

Esto afectará la precisión de la medición. Para las demás condiciones de funcionamiento, un diseño integrado es más adecuado.

Selección de presión y temperatura

La presión de trabajo real del agua salada en la tubería debe ser inferior a la presión de trabajo nominal de la misma. medidor de flujo de salmuera Se debe prestar atención a la posible presencia de presión negativa en la tubería, como en el proceso de evaporación, donde puede alcanzar los -60 kPa. Al realizar el pedido, se deben comunicar estas condiciones de funcionamiento al personal técnico del fabricante del caudalímetro de agua salada y establecer requisitos estrictos para el material de revestimiento. La temperatura real debe cumplir con los requisitos de temperatura especificados por el caudalímetro.

Selección de la fuente de alimentación

Al seleccionar un medidor de flujo de salmuera, se debe determinar si la fuente de alimentación es de 220 V o 24 V CC.

La selección de la fuente de alimentación para el caudalímetro electromagnético debe basarse en el caudalímetro en sí y en el entorno de la planta. Si está permitido, se deben seguir los principios de alimentación conveniente, seguridad y fácil mantenimiento. Como empresa química en Salt Lake, más del 90 % de las materias primas y los pasos del proceso se encuentran en fase líquida. Durante la operación, la humedad dentro del taller es relativamente alta y no se genera gas combustible durante toda la operación. Por lo tanto, el uso de una fuente de alimentación de 24 V CC es más seguro. En un entorno exterior seco, se elige una fuente de alimentación de 220 V CA, que es fácil de instalar, fácil de mantener y reduce los costos. En algunas situaciones a prueba de explosiones, como los caudalímetros utilizados en salas de calderas de gas, elegir caudalímetros electromagnéticos alimentados por batería es ideal.

Selección del nivel de protección para el caudalímetro de salmuera

Nivel de protección IP67 o IP65 necesario para un caudalímetro de agua salina.

El nivel de protección del caudalímetro electromagnético debe seleccionarse según la situación real. El sensor debe instalarse bajo tierra y debe seleccionarse IP68 cuando se sumerja frecuentemente en agua. Para sensores instalados sobre el suelo, deben seleccionarse IP65 e IP67. En ningún caso la parte de visualización del caudalímetro electromagnético puede utilizar agua o entrar en contacto con ella, ya que podría dañar el caudalímetro. Como empresa química en un lago salado, la humedad en el taller es alta durante la producción, pero el caudalímetro electromagnético con nivel de protección IP65 (IP65 es de tipo antichorro, la carcasa del sensor del caudalímetro electromagnético permite que el grifo rocíe agua desde cualquier dirección del sensor, con una presión de rociado de 30 kPa, un caudal de 12,5 L/s y una distancia de 3 metros) cumple plenamente los requisitos para la medición in situ.

Selección de la conexión del proceso de agua salada

Se prefiere la conexión de proceso mediante brida al medir agua salada.

Los caudalímetros electromagnéticos cuentan con conexiones roscadas, bridadas, de tipo abrazadera, etc. Los caudalímetros electromagnéticos con conexión bridada se utilizan generalmente en la industria química de Salt Lake. Al seleccionarlos, es necesario que la presión y las normas de ingeniería de la brida coincidan con las del proceso.

¿Cuál es el precio de un caudalímetro magnético para agua salina?

Los caudalímetros magnéticos se utilizan habitualmente para agua de mar/agua salada con diámetros que van desde DN10 hasta DN300. El precio para DN50-150 es de aproximadamente 400-1000 USD.

Los materiales de revestimiento como PTFE/PFA/F46 ofrecen una resistencia superior a la sal, mientras que se recomienda el uso de materiales para electrodos como el titanio para prevenir la corrosión. La carcasa del magnetómetro puede ser de acero al carbono, acero inoxidable 304 o 316; este último es más resistente a la corrosión por iones cloruro, aunque ligeramente más caro.

En cuanto a la función de comunicación, el modelo básico admite 4-20 mA/RS485/pulso; actualizar el modelo para que admita los protocolos HART y Profibus DP/PA aumentará el precio aproximadamente entre un 20 % y un 40 %.

La clasificación de presión suele aplicarse a redes de tuberías industriales con presiones que oscilan entre 1,0 y 2,5 MPa (PN10 a PN25), o incluso superiores, como PN40 o PN64. Si se requiere un entorno de alta presión (PN40 o PN64), el coste también aumentará.

En general, el precio de un caudalímetro de agua salada estándar DN50, con revestimiento de PTFE, electrodo de acero inoxidable 316, carcasa de acero inoxidable 304, protocolo HART de 4-20 mA y grado PN16 es de aproximadamente 800-900 USD; si se actualiza a una carcasa de acero inoxidable 316, protocolo Profibus o un nivel de presión superior, puede alcanzar los 1000-1200 USD o más.

Preguntas frecuentes (FAQ) para la selección de 5 medidores de flujo para agua salada

P1: ¿Por qué un caudalímetro electromagnético es la mejor opción para aplicaciones en agua salada?

Los caudalímetros electromagnéticos no tienen partes móviles, lo que reduce los requisitos de mantenimiento y permite alcanzar una precisión de ± 0,5 % o superior. Son muy adecuados. caudalímetros para agua industrial , equipos de desalinización de agua de mar y agua salada, además el precio es muy bueno, alrededor de 300-800 dólares.

P2: ¿Cómo elegir materiales resistentes a la corrosión adecuados para entornos de agua salada?

Mediante la selección de materiales de revestimiento de PTFE o resina perfluoroalcoxi, así como electrodos de titanio o aleación de Hastelloy, los caudalímetros electromagnéticos pueden procesar agua salada sin problemas. El titanio ofrece una excelente resistencia a la corrosión frente a cloruros, hipocloritos y agua de mar, mientras que las aleaciones de níquel proporcionan una mayor resistencia a la corrosión que el acero inoxidable, especialmente en aplicaciones con ácido de baja concentración y agua salada. Si el entorno también es corrosivo, se puede optar por una carcasa de acero inoxidable.

P3: Además de los caudalímetros electromagnéticos, ¿qué otros caudalímetros son adecuados para medir agua salada?

Los siguientes tipos de caudalímetros también pueden considerarse para aplicaciones en agua salada:
Caudalímetro ultrasónico: ideal para sistemas de combustible marinos, plataformas petrolíferas y de gas en alta mar y monitorización de aguas costeras, ofreciendo opciones de instalación no invasivas.
Rotámetro: los caudalímetros de área variable pueden estar fabricados con revestimiento de PTFE y permiten medir con precisión el agua salada con líquidos corrosivos. Además, silverinstruments.com ofrece no solo un caudalímetro de rotor que indica el caudal instantáneo, sino también un acumulador de caudal que muestra la cantidad total de agua salada.

P4: ¿Puede un caudalímetro de vórtice medir el agua salada?

No se recomienda utilizar un caudalímetro de vórtice para medir agua salada, ya que el material receptor de líquido del caudalímetro de vórtice es acero inoxidable 304 o 316, que con el tiempo se corroerá con el agua salada.
Con la madurez de la industria nacional de instrumentos de medición de flujo, las empresas químicas de Salt Lake, como las de carbonato de litio, ácido bórico y fertilizantes de potasio, también se integrarán al mercado nacional. Los caudalímetros electromagnéticos, como instrumentos de medición de flujo industrial esenciales, desempeñan un papel fundamental en el control DCS. Una selección adecuada y precisa es crucial para proporcionar datos de medición exactos a las empresas, reducir los costos laborales y mejorar la eficiencia de la producción.

Conclusión

Con la madurez de la industria nacional de instrumentos de medición de flujo, las empresas químicas de Salt Lake, como las de carbonato de litio, ácido bórico y fertilizantes de potasio, también se integrarán al mercado nacional. Los caudalímetros electromagnéticos, como instrumentos de medición de flujo industrial esenciales, desempeñan un papel fundamental en el control DCS. Una selección adecuada y precisa es crucial para proporcionar datos de medición exactos a las empresas, reducir los costos laborales y mejorar la eficiencia de la producción.