¿Cómo elegir un medidor de caudal de agua salina?

Selección de medidor de flujo para medición de agua salada

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

Se necesita un medidor de flujo de agua salina en la industria química de los lagos salados.

Descripción general

La industria química de lagos salados procesa salmuera y la transforma en minerales útiles como litio, potasio, boro y magnesio. Estas salmueras suelen ser muy saladas, muy corrosivas y presentan una alta conductividad eléctrica (a menudo superior a 100 ms/cm). Además, tienden a cristalizar al fluir. Además, muchas plantas de procesamiento de salmuera operan en entornos con temperaturas muy altas o muy bajas, que oscilan entre -30 °C y 90 °C. Además, suelen utilizar ácidos y álcalis fuertes en sus líneas de producción. Debido a estas difíciles condiciones, la elección de las herramientas de medición de caudal adecuadas es fundamental para garantizar que el control del proceso se mantenga estable y duradero.

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

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

Los medidores de flujo electromagnéticos son populares en aplicaciones químicas en lagos salados porque miden con precisión fluidos altamente conductores y abrasivos sin perder presión. Además, son medidores de flujo resistentes a la corrosión. Son ideales para medir salmuera, ya que están fabricados con materiales resistentes a la corrosión, no interfieren y son compatibles con tuberías de plástico o revestidas. Este artículo analiza los factores clave a considerar al seleccionar un medidor de flujo 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 medidores de caudal 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 medidor de flujo electromagnético no necesariamente coincide con el diámetro real, y debe basarse en el caudal y la velocidad. Sin embargo, como materia prima y líquido intermedio para la industria química de lagos salados, se caracteriza por su alta viscosidad y bajo caudal (generalmente de 2,0 a 4,0 m/s). Los medidores de flujo electromagnéticos pueden utilizarse en tuberías con un diámetro de sensor igual al diámetro de la tubería. Cuando la velocidad de flujo es inferior a 1,0 m/s, se puede seleccionar un medidor de flujo electromagnético con un diámetro adecuado para garantizar la precisión de la medición y reducir la inversión. A continuación, se detalla el rango de caudal de agua salada y el tamaño del sensor del medidor de flujo magnético.

Selección de caudal y rango

Seleccione el rango de flujo de agua salada adecuado

La industria química de Salt Lake utiliza principalmente tuberías de plástico anticorrosivo. En el caso del revestimiento de los medidores de caudal 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 o la solución de ingredientes, donde la cristalización se debe principalmente a la sal compleja de boro y magnesio), se toman medidas para aumentar el caudal a 3,0-4,0 m/s. Un aumento en la velocidad del flujo provocará un aumento del ruido, lo que puede afectar la precisión de la medición debido a la vibración de la tubería. En las condiciones de instalación de medidores de caudal magnéticos, se deben instalar amortiguadores antes y después. El rango completo del medidor de caudal magnético es mayor que el valor de caudal máximo 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 precisión de medición.

Selección de electrodos y revestimientos

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

Para medios que no producen cristales, grumos ni depósitos que no contaminen el electrodo, se deben usar electrodos estándar; de lo contrario, se deben usar electrodos raspadores. En la industria química de lagos salados, excepto para el uso de medidores de flujo electromagnéticos de electrodo raspador para soluciones alcalinas de fácil cristalización, soluciones de ingredientes (cristalización de sales complejas de boro y magnesio), soluciones de lavado, etc., se usan medidores de flujo electromagnéticos de electrodo 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 medidor de flujo 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 medidor de flujo 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 caudalímetro magnético para tipos de agua salada

Medidor de flujo magnético con pantalla remota para agua salada

Los medidores de flujo electromagnéticos se dividen en medidores con pantalla integrada y medidores con pantalla remota. Las temperaturas más bajas en invierno pueden alcanzar los -30 °C, por lo que muchos medidores de flujo electromagnéticos se utilizan en exteriores. La humedad ambiental para la separación de magnesio y litio, la filtración a presión y los procesos de lavado en la producción de sistemas de litio y boro es relativamente alta. La temperatura para procesos como el refinamiento, la evaporación y la conversión puede alcanzar los 90 °C. Por lo tanto, para condiciones de trabajo como alta humedad, baja temperatura, fluidos a alta temperatura y fuentes de vibración, se selecciona un medidor de flujo con pantalla remota para prevenir eficazmente la influencia en los componentes de medición, garantizar la precisión de la medición y prolongar la vida útil del medidor de flujo electromagnético. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el cable de señal entre el sensor y el transmisor del medidor de flujo electromagnético no debe ser demasiado largo y se debe utilizar el cable específico del fabricante; de lo contrario,

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

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 del medidor de caudal de salmuera . Se debe verificar si existe presión negativa en la tubería, como en el proceso de evaporación, donde esta puede alcanzar -60 kPa. Estas condiciones de trabajo deben comunicarse al personal técnico del fabricante del medidor de caudal de agua salada al realizar el pedido, y se deben establecer requisitos estrictos para el material de revestimiento. La temperatura real debe cumplir con los requisitos de temperatura especificados por el medidor de caudal.

Selección de fuente de alimentación

Se debe determinar una fuente de alimentación de 220 V o 24 V CC al seleccionar el medidor de flujo de salmuera

La selección de la fuente de alimentación para el medidor de flujo electromagnético debe basarse en el propio medidor y en las condiciones del sitio. Si se permite en el sitio, se deben seguir los principios de suministro de energía conveniente, seguridad y fácil mantenimiento. Como empresa química de Salt Lake, más del 90% de las materias primas y los pasos del proceso están 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, usar una fuente de alimentación de 24 V CC es más seguro. En ambientes secos al aire libre, elija una fuente de alimentación de 220 V CA, fácil de conectar, fácil de mantener y reducir costos. En algunas situaciones a prueba de explosiones, como los medidores de flujo utilizados en salas de calderas de gas, elegir medidores de flujo electromagnéticos alimentados por batería es ideal.

Selección del nivel de protección para el medidor de caudal de salmuera

Nivel de protección IP67 o IP65 que necesita para el medidor de flujo de agua salina

El nivel de protección del medidor de flujo 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 tierra, se deben seleccionar IP65 e IP67. En cualquier caso, la parte de la pantalla del medidor de flujo electromagnético no puede usar agua ni entrar en agua, lo que podría causar daños al medidor de flujo electromagnético. Como empresa química de Salt Lake, la humedad en el taller es alta durante la producción, pero IP65 (IP65 es de tipo anti-rociado, la carcasa del sensor del medidor de flujo electromagnético permite que el grifo rocíe agua desde cualquier dirección del sensor del medidor de flujo electromagnético, con una presión de rociado de 30 kPa, un caudal de agua de 12,5 l/s y una distancia de 3 metros). El medidor de flujo electromagnético con nivel de protección cumple totalmente con los requisitos para la medición in situ.

Selección de la conexión del proceso de agua salada

Se prefiere la conexión del proceso con brida cuando se mide agua salada.

Los caudalímetros electromagnéticos tienen conexiones roscadas, bridadas, de abrazadera, etc. Los caudalímetros electromagnéticos con conexión por brida se utilizan generalmente en la industria química de lagos salados. Al seleccionarlos, es necesario que la presión y las normas de ingeniería de la brida se ajusten al proceso.

¿Cual es el precio del medidor de flujo magnético para agua salina?

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

Los materiales de revestimiento, como PTFE/PFA/F46, ofrecen una resistencia superior a la sal, mientras que se recomiendan materiales de electrodo como el titanio para prevenir la corrosión. La carcasa del medidor de flujo electromagnético puede ser de acero al carbono, acero inoxidable 304 o 316; el 316 es más resistente a la corrosión por iones de cloruro, pero ligeramente más caro.

En términos de función de comunicación, el modelo básico admite 4-20 mA/RS485/pulso; actualizar el modelo para admitir los protocolos HART y Profibus DP/PA aumentará el precio en aproximadamente un 20-40%.

La clasificación de presión suele aplicarse a redes de tuberías industriales de 1,0 a 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, la cotización para un medidor de flujo de agua salada de grado PN16, con revestimiento de PTFE, electrodo SS316, carcasa 304, con protocolo 4-20 mA + HART, DN50 regular es de aproximadamente USD 800-900; si se actualiza a carcasa 316, protocolo Profibus o un nivel de presión más alto, puede alcanzar los USD 1000-1200 y más.

Preguntas frecuentes (FAQ) para seleccionar 5 medidores de caudal de agua salada

P1: ¿Por qué un medidor de caudal electromagnético es la mejor opción para aplicaciones de agua salada?

Los caudalímetros electromagnéticos no tienen piezas móviles, lo que reduce el mantenimiento y alcanza una precisión de ±0,5 % o superior. Son ideales para equipos industriales de desalinización de agua de mar y agua salada, y su precio es muy atractivo, entre 300 y 800 $.

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

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

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

Los siguientes tipos de medidores de flujo también se pueden considerar en aplicaciones de agua salada:
Medidor de flujo ultrasónico: más adecuado para sistemas de combustible marino, plataformas de petróleo y gas en alta mar y monitoreo de aguas costeras, brindando opciones de instalación no invasivas.
Rotámetro: Los caudalímetros de área variable pueden fabricarse con revestimiento de PTFE y medir completamente el agua salada con líquidos corrosivos. Además, silverinstruments.com no solo ofrece 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 medidor de caudal de vórtice medir agua salada?

No se recomienda utilizar un medidor de flujo de vórtice para medir agua salada, ya que el material receptor de líquido del medidor de flujo de vórtice es acero inoxidable 304 o 316, que aún se corroerá por el agua salada con el tiempo.
Con la madurez de la industria nacional de instrumentos de medición de caudal, las empresas químicas de lagos salados, como las de carbonato de litio, ácido bórico y fertilizantes potásicos, también se integrarán al mercado nacional. Los medidores de caudal electromagnéticos, como instrumentos de medición de caudal industrial, son especialmente importantes para el control de sistemas de control distribuido (DCS). Una selección adecuada y razonable es fundamental para proporcionar datos de medición precisos 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 caudal, las empresas químicas de lagos salados, como las de carbonato de litio, ácido bórico y fertilizantes potásicos, también se integrarán al mercado nacional. Los medidores de caudal electromagnéticos, como instrumentos de medición de caudal industrial, son especialmente importantes para el control de sistemas de control distribuido (DCS). Una selección adecuada y razonable es fundamental para proporcionar datos de medición precisos a las empresas, reducir los costos laborales y mejorar la eficiencia de la producción.