Antecedentes:

Nuestro cliente recientemente finalizó la mejora de una de sus plantas de tratamiento de aguas con una capacidad de tratamiento de 190000 m3 por día.

Este proyecto incluyó una actualización de sus sistemas de dosificación de hipoclorito de sodio (NaOCl), que se utiliza para desinfectar el agua.

Como en muchas plantas de tratamiento, el diseño original usaba bombas dosificadoras peristálticas de alto mantenimiento para la dosificación de NaOCl. El proyecto de actualización reemplazó las bombas peristálticas por bombas centrífugas de accionamiento magnético, válvulas de control, así como caudalímetros electromagnéticos para reducir los costes de mantenimiento y mejorar la precisión. Finalmente, se instalaron reguladores de contrapresión para proporcionar una presión constante a las válvulas de control y mejorar la dosificación.

Primer plano de regulador de contrapresión Equilibar en servicio de dosificación de hipoclorito de sodio

El reto

Se partía de una situación en la que el control de flujo existente impedía la dosificación en todo el rango especificado.

Para mejorarla, se determinó que un regulador de contrapresión más preciso podría estabilizar y expandir el rango de control del sistema.

Como se muestra en el esquema mostrado más abajo, cada bomba centrífuga alimenta varias estaciones de dosificación con una presión constante determinada por el regulador de contrapresión (BPR) instalado al final del circuito. Para aislar la válvula de control de las fluctuaciones de presión en la red de agua aguas abajo, también se instaló un BPR aguas abajo de cada válvula de control. Esta combinación de dos BPR permite que la presión de entrada y salida de la válvula de control se mantenga constante en todo el rango de trabajo.

Todos los componentes en contacto con el fluido están fabricados con polímero para resistir el hipoclorito altamente corrosivo.

El diseño original incorporó reguladores de contrapresión accionados por muelle tradicionales para cada una de estas aplicaciones.

Sin embargo, la presión sometida por estos BPR cambió significativamente con la variación del caudal, con una desviación de 0.8 a 0.96 bar con un caudal alto.

Esta “generación” de presión, es común en los diseños de BPR con muelles compactos debido a la fuerza adicional necesaria para comprimir el muelle helicoidal cuando se abre el asiento.

La acumulación de presión no deseada de los reguladores de contrapresión operados por muelle puso a la válvula de control en un entorno desafiante: la presión diferencial de la válvula era máxima a tasas de flujo de inyección bajas (poniendo en riesgo la resolución de flujo bajo) y era inadecuada a tasas de flujo de inyección máximas (poniendo en riesgo la capacidad final alta) . Esto limitó el rango para estos lazos de inyección de 11,7 a 22 l/m, no pudiendo alcanzar el rango requerido de 2,6 a  26,5 l/m.

Esquema simplificado que muestra cómo se utilizó el regulador de contrapresión Equilibar® junto controladores de presión Alicat para mejorar la precisión de la dosificación de productos químicos

Encontrar un regulador de contrapresión más preciso

Para mejorar estos resultados se decidió emplear un regulador de contrapresión de Equilibar, para ver si su regulador de contrapresión de precisión podría proporcionar un entorno más estable para la válvula de control.

Los BPR Equilibar® incorporan un diseño de cúpula y usan docenas de orificios paralelos sellados mediante un diafragma flexible para mantener mejor la estabilidad de la presión. El diseño de cúpula utiliza aire comprimido para cargar el diafragma interno en lugar del muelle helicoidal que se usa en los diseños tradicionales. La ventaja es que la fuerza proporcionada al diafragma por el aire permanece constante independientemente de la posición del diafragma, ya que mantiene con precisión la presión del líquido.

Se configuraron reguladores de contrapresión de ¾” y 1,5” con un ratting de presión de clasificación de 8 barg utilizando los siguientes materiales para su fabricación: cuerpo de CPVC, diafragma FKM Viton y juntas Van Stone.

Adicionalmente se instalaron reguladores de presión de doble válvula de Alicat para proporcionar una presión piloto constante a las cúpulas de los BPR con precisión.

Verificación de la mejora del rango y precisión del sistema

Tras la instalación de los equipos de Equilibar y Alicat en el sistema de inyección de NaOCl se confirmó la mejora del control. El BPR de precisión de equilibar redujo las fluctuaciones de presión en la salida de la válvula de control en un 90 %, a menos de 69 mbar. La estabilidad resultante permitió que la válvula de control inyectara en el rango deseado de 2,6 a  26,5 l/m.

Regulador de contrapresión de Equilibar en PVC

Otras aplicaciones

Los reguladores de contrapresión de Equilibar se pueden adaptar a una amplia gama de aplicaciones, desde nanoflujos en el entorno de investigación hasta tamaños de tubería de 4”, utilizando una amplia variedad de materiales en su fabricación.

Estos diseños más precisos y sensibles no son necesarios para la mayoría de las aplicaciones industriales, pero se pueden usar donde se requieren diseños especiales o precisión adicional.

Si necesita ayuda para definir cuál es la mejor configuración para su aplicación o para analizar sus necesidades para la medida y control de caudal, póngase en contacto con los ingenieros de aplicación de Rosetta Technology en el +34 91 805 19 10 o contáctenos por e-mail. ¡Estaremos encantados de ayudarle!