يعمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي على تحسين التحقق من المضخة في معالجة المياه

إن عمليات معالجة وتوزيع المياه صارمة بطبيعتها، بما في ذلك نقل المياه من مكان إلى آخر، وزيادة ضغط الترشيح، وحقن المواد الكيميائية لمعالجة المياه، وتوزيع المياه النظيفة إلى نقاط الاستخدام. وتعتبر الدقة والموثوقية مهمتين بشكل خاص عند استخدام مضخة قياس الحجم التي يتم التحكم فيها كجزء من نظام حقن المواد الكيميائية والمواد المضافة في عملية معالجة المياه. يمكن أن يكون مقياس التدفق الكهرومغناطيسي حلاً فعالاً للتحقق من التشغيل الصحيح للمعدات لضمان أقصى قدر من كفاءة عملية الجرعات الكيميائية.
تُستخدم أنظمة التغذية المخصصة لتزويد المواد الكيميائية لجميع مراحل عمليات المياه والصرف الصحي. تتطلب عملية معالجة المياه تركيبًا مثاليًا، لذلك قد يلزم إضافة مواد كيميائية لإنشاء بيئة مواتية للنمو البيولوجي. من الضروري أيضًا الحصول على قلوية كافية للحفاظ على نطاق التشغيل المطلوب لدرجة الحموضة.
كجزء من الحقن الكيميائي، عادة ما يكون من الضروري إضافة حمض أو مادة كاوية للتحكم في الرقم الهيدروجيني، أو إضافة كلوريد الحديديك أو الشب لإزالة العناصر الغذائية، أو إضافة مصادر الكربون التكميلية مثل الميثانول أو الجلايسين أو حمض الأسيتيك لتطوير العملية. عند حقن مواد كيميائية باهظة الثمن في عملية معالجة المياه، يجب على مشغلي المصنع التأكد من إضافة الكميات الصحيحة إلى العملية كجزء من مراقبة الجودة. يمكن أن يؤدي الإفراط في استخدام المواد الكيميائية أو قلة استخدامها إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وزيادة معدلات التآكل والصيانة المتكررة للمعدات وغيرها من العواقب السلبية.
يختلف كل نظام تغذية كيميائي، اعتمادًا على نوع المادة الكيميائية التي يجب ضخها، وتركيزها، ومعدل التغذية اللازم. يمكن استخدام مضخات القياس كجزء من عملية حقن المواد الكيميائية في نظام معالجة المياه. يوجد هذا عادةً في عمليات مياه الآبار. سيتطلب معدل التغذية الصغير مضخة مقاسة يمكنها توفير جرعة محددة من المادة الكيميائية للتيار المستقبل.
في كثير من الحالات، مضخة القياس المستخدمة في محطة معالجة المياه هي جهاز قياس كيميائي إزاحة إيجابية يمكنه تغيير السعة يدويًا أو تلقائيًا وفقًا لمتطلبات ظروف العملية. يوفر هذا النوع من المضخات مستوى عالٍ من القدرة على التكرار ويمكنه ضخ مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك الأحماض والقلويات والمواد المسببة للتآكل أو السوائل اللزجة والطمي.
تبحث محطات معالجة المياه دائمًا عن طرق لتحسين عملياتها من خلال تقليل الصيانة ووقت التوقف والأعطال وغيرها من المشكلات. يؤثر كل عامل على الكفاءة والإنتاجية. ولكن عندما يتم دمجها، فإنها تؤثر بشكل خطير على قدرة إنتاج المصنع ونتائجه النهائية.
الطريقة الوحيدة لمعرفة كيفية حقن الكمية الصحيحة من مادة كيميائية معينة في عملية معالجة المياه هي تحديد معدل الجرعة الفعلي الذي تحافظ عليه مضخة القياس. التحدي هو أن العديد من المضخات المستخدمة في حقن المواد الكيميائية لا تسمح للمستخدم بتحديد الإعدادات المطلقة لمعدل جرعة محدد.
لقد أظهرت التجربة أن استخدام عدادات التدفق للتحقق من أداء المضخة يمكن أن يوفر معلومات قيمة حول أداء المضخة ودقة مواصفات الشركة المصنعة. كما يمكنه أيضًا تحديد المشكلات التشغيلية وانخفاض الكفاءة بسبب تآكل الأجزاء أو الظروف الأخرى. من خلال إضافة عدادات التدفق والصمامات بين المضخة والعملية، يمكن للمستخدمين الحصول على معلومات لتقييم أداء المعدات الفعلية، وتسليط الضوء على أي اختلافات، وضبط سرعة المضخة عند الحاجة.
تقيس العديد من أنواع عدادات التدفق السوائل، وبعضها أكثر ملاءمة لبيئات معالجة المياه والصرف الصحي من غيرها. بعض العدادات أكثر دقة وقابلة للتكرار من غيرها. بعضها يتطلب صيانة أقل أو أكثر تعقيدًا، وبعضها يدوم لفترة أطول من غيرها. من المهم مراعاة جميع معايير الاختيار وعدم التركيز فقط على جانب واحد، مثل السعر. بالنظر إلى الأداء المطلوب وأنشطة الصيانة، غالبًا ما تكون أسعار الشراء المنخفضة مؤشرًا مضللًا. المعيار الأفضل هو التكلفة الإجمالية للملكية (TCO)، والتي لا تأخذ في الاعتبار سعر الشراء فحسب، بل تأخذ أيضًا في الاعتبار تكلفة التركيب والصيانة واستبدال العدادات.
بالنظر إلى التكلفة والدقة وعمر الخدمة، يمكن أن تكون مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية خيارًا مثاليًا لتطبيقات معالجة المياه الصعبة. تعمل تقنية القياس الكهرومغناطيسي على التخلص من الحاجة إلى الأجزاء المتحركة، مما قد يسبب مشاكل في الأداء والصيانة عند استخدامها في السوائل ذات المحتوى العالي من المواد الصلبة. يمكن لمقياس التدفق الكهرومغناطيسي قياس أي سائل موصل تقريبًا، بما في ذلك مياه المعالجة ومياه الصرف الصحي. توفر هذه العدادات انخفاضًا منخفضًا في الضغط ونسبة انخفاض ممتدة وقابلية تكرار ممتازة. وهي معروفة بتوفير معدلات دقة عالية بتكلفة معقولة.
يعمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي لقياس سرعة السائل. ينص القانون على أنه عندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي، يتم توليد إشارة كهربائية في الموصل، وتكون الإشارة الكهربائية متناسبة مع سرعة الماء المتحرك في المجال المغناطيسي.
اعتمادًا على وسط السائل و/أو جودة الماء، قد تكون أقطاب الفولاذ المقاوم للصدأ القياسية (AISI 316) المستخدمة في العديد من مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية كافية. ومع ذلك، فإن هذه الأقطاب عرضة للتآكل والتشقق في البيئات المسببة للتآكل، مما قد يتسبب في تغير دقة مقياس التدفق بمرور الوقت. تحول بعض مصنعي الأجهزة إلى أقطاب Hastelloy C كمواد قياسية لتوفير مقاومة أفضل للتآكل وعمر خدمة أطول. تتمتع هذه السبائك الفائقة بمقاومة عالية للتآكل الموضعي، وهي ميزة في البيئات التي تحتوي على الكلوريد في درجات الحرارة العالية. نظرًا لمحتوى الكروم والموليبدينوم، فإنها تتمتع بمستوى عالٍ من مقاومة التآكل الشاملة. يزيد الكروم من مقاومة الظروف المؤكسدة، ويزيد الموليبدينوم من مقاومة البيئات المختزلة.
يستخدم بعض المصنعين بطانة التفلون بدلاً من بطانة المطاط الصلب لتوفير مادة مقاومة لدرجات الحرارة العالية ذات خصائص كيميائية قوية.
لقد أثبتت الحقائق أن مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية مناسبة جدًا لتطبيقات حقن المواد الكيميائية الحرجة في مرافق معالجة المياه. فهي تمكن مشغلي المصنع من قياس حجم السائل الذي يمر عبرها بدقة. يمكن استخدام هذه العدادات كجزء من نظام الحلقة المغلقة لإرسال الناتج إلى وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) لتحديد الجرعة الكيميائية في أي فترة زمنية. تساعد هذه المعلومات في إدارة تكاليف المواد الكيميائية وحل اللوائح البيئية المعمول بها. كما أنها توفر مزايا مهمة لدورة حياة مرافق معالجة المياه وتوزيعها. وهي مصممة لتحقيق دقة +0.25٪ في ظل ظروف تدفق السوائل غير المثالية. في الوقت نفسه، فإن تكوين أنبوب التدفق المفتوح غير الجراحي يزيل فقدان الضغط تقريبًا. إذا تم تحديده بشكل صحيح، فإن العداد غير متأثر نسبيًا باللزوجة ودرجة الحرارة والضغط، ولا توجد أجزاء متحركة تعيق التدفق، ويتم الحفاظ على الصيانة والإصلاحات إلى الحد الأدنى.
في بيئة محطة معالجة المياه المتطلبة، قد تواجه حتى مضخة القياس ذات الحجم الأفضل ظروف تشغيل تختلف عن التوقعات. بمرور الوقت، يمكن أن تؤدي تعديلات العملية إلى تغيير كثافة وتدفق وضغط ودرجة حرارة ولزوجة السائل الذي يجب أن تتعامل معه المضخة.
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.