Die Wasseraufbereitung und -verteilung erfordert strenge Vorgaben, darunter der Transport von Wasser, die Erhöhung des Filtrationsdrucks, die Zugabe von Chemikalien zur Wasseraufbereitung und die Verteilung von gereinigtem Wasser an die Verbrauchsstellen. Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind besonders wichtig beim Einsatz von Dosierpumpen mit geregeltem Volumenstrom in Chemikalien- und Additivdosiersystemen der Wasseraufbereitung. Elektromagnetische Durchflussmesser können eine effektive Lösung sein, um die korrekte Funktion der Anlagen zu überprüfen und so die maximale Effizienz der Chemikaliendosierung sicherzustellen.
Spezielle Dosiersysteme versorgen alle Phasen der Wasser- und Abwasseraufbereitung mit Chemikalien. Da die Wasseraufbereitung eine optimale Synthese erfordert, müssen unter Umständen Chemikalien zugesetzt werden, um ein günstiges Umfeld für das biologische Wachstum zu schaffen. Zudem ist es notwendig, eine ausreichende Alkalität zu erreichen, um den erforderlichen pH-Wert im Betriebsbereich zu halten.
Im Rahmen der Chemikalieneinspritzung ist es üblicherweise erforderlich, Säure oder Lauge zur pH-Wert-Regulierung, Eisen(III)-chlorid oder Alaun zur Nährstoffentfernung oder zusätzliche Kohlenstoffquellen wie Methanol, Glycin oder Essigsäure für die Prozessentwicklung zuzugeben. Bei der Einspritzung teurer Chemikalien in die Wasseraufbereitungsanlage müssen die Anlagenbetreiber im Rahmen der Qualitätskontrolle die korrekte Dosierung sicherstellen. Eine zu hohe oder zu niedrige Chemikaliendosierung kann zu hohen Betriebskosten, verstärkter Korrosion, häufigem Wartungsaufwand und weiteren negativen Folgen führen.
Jedes Chemikaliendosiersystem ist individuell und hängt von der Art der zu fördernden Chemikalie, ihrer Konzentration und der erforderlichen Dosierrate ab. Dosierpumpen können im Rahmen der Chemikalieneinspritzung in die Wasseraufbereitungsanlage eingesetzt werden. Dies ist üblicherweise bei der Brunnenwassernutzung der Fall. Für geringe Dosierraten wird eine Dosierpumpe benötigt, die eine präzise Dosierung der Chemikalie in den Zulauf einbringt.
In vielen Fällen handelt es sich bei der in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzten Dosierpumpe um eine Verdrängerpumpe, deren Fördermenge je nach Prozessanforderungen manuell oder automatisch angepasst werden kann. Diese Pumpenart zeichnet sich durch hohe Wiederholgenauigkeit aus und eignet sich zum Fördern verschiedenster Chemikalien, darunter Säuren, Laugen und korrosive Substanzen sowie viskose Flüssigkeiten und Schlämme.
Wasseraufbereitungsanlagen suchen ständig nach Möglichkeiten, ihre Abläufe zu optimieren, indem sie Wartungsarbeiten, Ausfallzeiten, Störungen und andere Probleme minimieren. Jeder dieser Faktoren beeinflusst Effizienz und Produktivität. In ihrer Gesamtheit wirken sie sich jedoch erheblich auf die Produktionskapazität und den Gewinn der Anlage aus.
Die einzige Möglichkeit, die richtige Menge einer bestimmten Chemikalie in einen Wasseraufbereitungsprozess einzuleiten, besteht darin, die tatsächliche Dosierungsrate der Dosierpumpe zu ermitteln. Die Herausforderung besteht darin, dass viele Pumpen für die Chemikalieneinspritzung keine Möglichkeit bieten, absolute Einstellungen für eine bestimmte Dosierungsrate vorzunehmen.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass der Einsatz von Durchflussmessern zur Überprüfung der Pumpenleistung wertvolle Informationen über die Pumpenleistung und die Genauigkeit der Herstellerangaben liefert. Zudem können Betriebsstörungen und Effizienzverluste aufgrund von Verschleiß oder anderen Einflüssen identifiziert werden. Durch den Einbau von Durchflussmessern und Ventilen zwischen Pumpe und Prozess erhalten Anwender Informationen zur Bewertung der tatsächlichen Anlagenleistung, können Abweichungen aufzeigen und die Pumpendrehzahl bei Bedarf anpassen.
Viele Durchflussmesser messen Flüssigkeiten, wobei einige besser für die Wasser- und Abwasseraufbereitung geeignet sind als andere. Manche sind genauer und wiederholgenauer als andere. Der Wartungsaufwand variiert, und manche haben eine längere Lebensdauer. Es ist wichtig, alle Auswahlkriterien zu berücksichtigen und sich nicht nur auf einen Aspekt wie den Preis zu konzentrieren. Angesichts der erforderlichen Leistung und des Wartungsaufwands sind niedrige Anschaffungspreise oft irreführend. Ein besseres Kriterium sind die Gesamtbetriebskosten (TCO), die neben dem Kaufpreis auch die Kosten für Installation, Wartung und Austausch der Messgeräte berücksichtigen.
Unter Berücksichtigung von Kosten, Genauigkeit und Lebensdauer sind elektromagnetische Durchflussmesser eine ideale Wahl für anspruchsvolle Wasseraufbereitungsanwendungen. Die elektromagnetische Messtechnik eliminiert bewegliche Teile, die bei Flüssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt Leistungs- und Wartungsprobleme verursachen können. Der elektromagnetische Durchflussmesser kann nahezu jede leitfähige Flüssigkeit messen, einschließlich Prozesswasser und Abwasser. Diese Messgeräte zeichnen sich durch geringen Druckverlust, einen großen Messbereich und eine hervorragende Wiederholgenauigkeit aus. Sie sind bekannt für ihre hohe Genauigkeit zu einem günstigen Preis.
Der elektromagnetische Durchflussmesser arbeitet nach dem Faradayschen Induktionsgesetz, um die Flüssigkeitsgeschwindigkeit zu messen. Das Gesetz besagt, dass in einem Leiter, der sich in einem Magnetfeld bewegt, ein elektrisches Signal erzeugt wird, das proportional zur Geschwindigkeit des sich im Magnetfeld bewegenden Wassers ist.
Je nach Medium und/oder Wasserqualität können die in vielen elektromagnetischen Durchflussmessern verwendeten Standard-Edelstahlelektroden (AISI 316) ausreichend sein. In korrosiven Umgebungen neigen diese Elektroden jedoch zu Lochfraß und Rissbildung, was die Messgenauigkeit des Durchflussmessers im Laufe der Zeit beeinträchtigen kann. Einige Gerätehersteller verwenden daher standardmäßig Hastelloy-C-Elektroden, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit und längere Lebensdauer zu gewährleisten. Diese Superlegierung ist hochbeständig gegen Lochfraßkorrosion, was insbesondere in chloridhaltigen Umgebungen bei hohen Temperaturen von Vorteil ist. Dank des Chrom- und Molybdängehalts bietet sie eine hohe allgemeine Korrosionsbeständigkeit. Chrom erhöht die Beständigkeit gegenüber oxidierenden, Molybdän gegenüber reduzierenden Bedingungen.
Einige Hersteller verwenden Teflon-Auskleidungen anstelle von Hartgummi-Auskleidungen, um ein hochtemperaturbeständiges Material mit starken chemischen Eigenschaften zu erhalten.
Elektromagnetische Durchflussmesser eignen sich nachweislich hervorragend für kritische Chemikaliendosieranwendungen in Wasseraufbereitungsanlagen. Sie ermöglichen es Anlagenbetreibern, das durchfließende Flüssigkeitsvolumen präzise zu messen. Diese Messgeräte können als Teil eines geschlossenen Regelkreises eingesetzt werden und senden ihre Daten an eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), um die Chemikaliendosierung in einem beliebigen Zeitraum zu bestimmen. Diese Informationen tragen zur Kostenkontrolle bei und helfen, geltende Umweltauflagen zu erfüllen. Darüber hinaus bieten sie wichtige Vorteile über den gesamten Lebenszyklus von Wasseraufbereitungs- und -verteilungsanlagen. Sie sind so konzipiert, dass sie auch unter suboptimalen Strömungsbedingungen eine Genauigkeit von ±0,25 % erreichen. Gleichzeitig minimiert die nicht-invasive, offene Durchflussrohrkonstruktion den Druckverlust. Bei korrekter Spezifikation ist das Messgerät relativ unempfindlich gegenüber Viskosität, Temperatur und Druck. Da keine beweglichen Teile den Durchfluss behindern, werden Wartung und Reparaturen auf ein Minimum reduziert.
In einer anspruchsvollen Wasseraufbereitungsanlage können selbst optimal dimensionierte Dosierpumpen auf Betriebsbedingungen stoßen, die von den Erwartungen abweichen. Im Laufe der Zeit können Prozessanpassungen die Dichte, den Durchfluss, den Druck, die Temperatur und die Viskosität der von der Pumpe zu fördernden Flüssigkeit verändern.
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.
Veröffentlichungsdatum: 04.01.2022