Manómetro para sistema RO: guía de selección completa para operadores de tratamiento de agua

En una planta de tratamiento de agua, un tren de ósmosis inversa de 20 m³/h con un nuevo elemento de membrana funciona normalmente con una presión de alimentación de 14 bar. Después de tres meses, el mismo sistema suele mostrar 11 bar en la alimentación y una presión diferencial a través de la membrana que ha aumentado de 0,8 bar a 1,9 bar. Sin un manómetro para los sistemas de OI, estas señales son invisibles y el operador sólo se entera del problema cuando la tasa de producción ya ha disminuido. La conclusión es simple: instale medidores de acero inoxidable en las líneas de alimentación, concentrado y permeado, seleccione un rango que coloque el punto de operación en el tercio medio del dial y verifique el punto cero cada año.

Qué mide un manómetro en un sistema de ósmosis inversa

La ósmosis inversa es un proceso de separación impulsado por la presión. El agua de alimentación se bombea a través de membranas semipermeables y el agua purificada pasa a través de ellas mientras se retienen los iones disueltos y los sólidos suspendidos. La fuerza impulsora es la diferencia de presión entre el lado de alimentación y el lado de permeado. En una planta de ósmosis inversa de agua salobre, esta presión suele ser de 10 a 15 bar. En un sistema de desalinización de agua de mar, se eleva entre 55 y 70 bar.

Un solo indicador no puede describir el panorama completo. La tarea del ingeniero es medir la presión en los puntos que separan las causas de un problema. Los tres valores esenciales son la presión de alimentación, la presión del concentrado y la presión del permeado.

• La presión de alimentación es la presión de entrada que determina cuánta agua se empuja hacia la membrana. Cuando cae, la producción cae con él.
• La presión del concentrado se mide en la salida de salmuera. La diferencia entre la presión de alimentación y de concentrado es la presión diferencial a través de la etapa de membrana y es el principal indicador de incrustaciones o incrustaciones.
• La presión del permeado es la presión en el lado del agua limpia. Generalmente es mucho más baja que la presión de alimentación y debe permanecer estable. Un aumento repentino en la presión del permeado puede indicar una obstrucción aguas abajo o una membrana dañada.

Para un tren de OI de múltiples etapas, cada etapa debe tener sus propios medidores de alimentación y concentrado. De esta manera el operador puede ver en qué etapa se está desarrollando un problema. En la práctica, la presión diferencial a través de una etapa de membrana debe permanecer por debajo de 1,0 a 1,5 bar. Cuando sube por encima de 2,0 bar, es necesario realizar un ciclo de limpieza de membrana.

Las partes mojadas entran en contacto directo con el agua de alimentación, que puede contener cloruros, antiincrustantes o componentes de aguas residuales reciclados. Por este motivo, el tubo de conexión, el tubo Bourdon y la rosca deben estar fabricados de un material resistente a la corrosión como, por ejemplo, acero inoxidable. Un estándar manómetro de acero inoxidable suele ser la elección correcta para sistemas de ósmosis inversa de agua salobre.

Por qué es importante el control de la presión en el funcionamiento de ósmosis inversa

Los manómetros no son decorativos. Son la interfaz entre el proceso y el juicio del operador. Los siguientes escenarios son aquellos en los que un buen medidor se amortiza en un solo turno de trabajo.

Diagnóstico de la obstrucción del prefiltro

Los filtros de cartucho protegen la bomba de alta presión y la membrana de los sólidos en suspensión. A medida que se cargan de desechos, la presión después del filtro cae. En un patín estándar, un cartucho nuevo normalmente muestra una pérdida de presión de 0,2 bar, mientras que un cartucho muy cargado puede perder 1,0 bar o más. Los operadores que cambian los cartuchos sólo según un horario fijo desperdician los cartuchos o alimentan la bomba con un filtro parcialmente obstruido. Un manómetro antes y después de la carcasa del filtro elimina las conjeturas. Cuando la caída de presión a través de un filtro de cartucho de 5 micras excede de 0,7 a 1,0 bar, se debe reemplazar el cartucho.

Protegiendo la membrana

Cada elemento de membrana tiene una presión máxima de funcionamiento y una presión diferencial máxima. Superar estos valores provoca la compresión de la membrana, lo que reduce permanentemente el flujo. Una membrana comprimida no se puede restaurar mediante limpieza. Un manómetro de alta presión en la línea de alimentación y un manómetro de concentrado en la línea de salmuera le dan al operador los dos valores necesarios para calcular la presión diferencial en cualquier momento.

Operar por debajo de la presión de alimentación recomendada también es riesgoso. Baja presión significa baja recuperación, lo que significa que el lado concentrado está más concentrado de lo diseñado y aumenta el riesgo de incrustaciones. La membrana funciona mejor dentro de la ventana operativa recomendada por el fabricante y un medidor le indica cuando se encuentra fuera de ella.

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Prevención de daños a la bomba

La bomba de alta presión es el componente giratorio más caro de un sistema de ósmosis inversa. Si se interrumpe el suministro de alimentación o se cierra accidentalmente una válvula, la bomba puede estancarse, lo que provoca cavitación y fallas en el sello mecánico. Un manómetro en la descarga de la bomba es la forma más rápida de detectar esta condición. Muchas unidades industriales de RO también utilizan un interruptor de presión para el apagado automático, pero un manómetro le brinda al operador la información continua necesaria para detectar una tendencia a la baja antes de que se convierta en una falla.

Elegir el manómetro adecuado para sistemas de ósmosis inversa

La selección de un manómetro para sistemas de OI se reduce a cuatro parámetros: rango de medición, precisión, material de la pieza húmeda y formato de lectura.

Para la mayoría de los sistemas de agua salobre, un manómetro con un rango de 0 a 16 bar y piezas húmedas de acero inoxidable es un valor predeterminado sólido. Para aplicaciones con agua de mar, el rango debe ampliarse de 0 a 100 bar. Cuando el agua de alimentación es agresiva o contiene sólidos suspendidos, un medidor sellado con diafragma aísla el elemento sensor del medio del proceso. Esto prolonga la vida útil del medidor y evita que el sistema de medición quede bloqueado por residuos.

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Si el sistema de RO es parte de una planta de tratamiento de agua más grande con múltiples flujos de proceso, considere usar un transmisor de presión en lugar de un medidor mecánico para el circuito de monitoreo central. Un transmisor proporciona una señal continua de 4 a 20 mA al sistema PLC o SCADA, lo que facilita mucho el registro de las tendencias de presión a lo largo del tiempo. Para una solución completa, un Sensor de presión y temperatura de tratamiento de agua. El paquete puede cubrir todas las necesidades de monitoreo de procesos en un solo conjunto de hardware.

Prácticas de instalación y mantenimiento

El mejor manómetro del mundo es inútil si se instala incorrectamente o no se calibra. Las siguientes prácticas garantizan que el medidor que seleccionó siga funcionando durante muchos años.

Colocación y montaje

Monte el medidor lo más cerca posible del punto de medición, pero evite instalarlo directamente en la carcasa de la bomba, donde la vibración es severa. La vibración acelera el desgaste del tubo Bourdon y hace que la aguja oscile. Utilice un amortiguador o una aguja reguladora cuando la presión sea pulsante e instale una pequeña válvula de aislamiento entre el grifo de proceso y el manómetro. La válvula permite retirar el medidor para calibrarlo sin apagar el tren de RO.

Calibración y verificación de cero

El punto cero es la verificación de diagnóstico más rápida. Cuando el sistema está despresurizado, el puntero debe ubicarse en la marca cero. Si no es así, se debe volver a escalar o reemplazar el medidor. Para una medición de presión diferencial, verifique ambos manómetros con el mismo instrumento de referencia para eliminar errores de compensación. El intervalo de calibración suele ser de doce meses, pero en ambientes altamente corrosivos o húmedos, puede ser apropiado un intervalo más corto.

Protección del medio ambiente

Las plantas RO son húmedas, frías y, a veces, cálidas. La caja del medidor debe tener una clasificación IP65 para evitar la entrada de humedad y condensación. Una ventana de policarbonato sobrevive mejor a los impactos que el vidrio. En una zona de lavado, es preferible una caja de acero inoxidable a una caja de acero pintado. Cuando el panel de control es remoto, utilice un sello de diafragma o un capilar remoto para transferir la señal de presión sin llevar el fluido del proceso al panel.

Un manómetro digital es una buena opción para plantas de ósmosis inversa que requieren una pantalla legible en condiciones de poca luz o para operadores que prefieren una lectura numérica a una aguja. Los medidores digitales también ofrecen opciones como retención de picos y almacenamiento de datos local, que son útiles durante la resolución de problemas.

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Conclusión

Un manómetro para sistemas de ósmosis inversa es una pequeña inversión con un retorno enorme. Le indica cuándo el filtro de cartucho está agotado, cuándo se está tensando la membrana y cuándo la bomba está en riesgo. Para resumir las recomendaciones prácticas:

1. Instale medidores de alimentación, concentrado y permeado en cada etapa de la membrana.
2. Seleccione un rango que coloque el punto de funcionamiento normal en el tercio medio del dial.
3. Utilice piezas mojadas de acero inoxidable para agua salobre; Elija un rango superior y un sello de diafragma para agua de mar.
4. Verifique el punto cero cada año y verifique el medidor con un instrumento de referencia.
5. Proteja el medidor de vibraciones, pulsaciones y humedad con un amortiguador, una válvula de aislamiento y una clasificación IP65.

con el derecho manómetro Una vez instalado, puede dedicar menos tiempo a adivinar y más tiempo a ejecutar el sistema de ósmosis inversa en su rendimiento óptimo.