ESTUDIO DE CASOS

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Medidor Mag de próxima generación: Resolvemos el dilema de instalación ajustada de WTP

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ESTUDIO DE CASOSMedidor Mag de próxima generación: Resolvemos el

dilema de instalación ajustada de WTP

suministra agua a las comunidades al norte de Detroit y fue diseñada para poder expandirse con el crecimiento de la población. Actualmente, la planta tiene una capacidad de bombeo de 400 millones de galones (1512 millones de litros) por día.

Los sistemas de aguas municipales presentan un ambiente operativo difícil donde la medición exacta y confiable del flujo líquido es esencial para una operación rentable de la planta y el sistema. Para que estos sistemas funcionen de la forma más económica posible, se requiere una medición exacta del flujo para asegurarse de que los recursos de agua limitados se procesen de forma eficiente.

Complicaciones de reacondicionamiento

El Edificio de Elevación en la WTP de Lago Huron está diseñado con nueve líneas grandes de alimentación de entrada. Durante un reciente proyecto de reacondicionamiento de instrumentación, los ingenieros de la planta debieron evaluar alternativas para un caudalímetro Annubar existente ubicado fuera del edificio de elevación, debajo de una escotilla conectada a la tubería de descarga subterránea de la planta. Cuando el personal de la planta encontraba problemas con este medidor, se requería el apagado completo de la planta para repararlo.

La WTP trabajó con Metco Services de Detroit para identificar e instalar una solución de medición de flujo que eliminara los costosos apagados de la planta. Las nueve líneas del edificio tienen un diámetro de 48 in (121,9 cm) y están dispuestas en una galería ajustada de tubos. Su funcionamiento continuo es esencial para apoyar las necesidades del área de servicio de la

Figura 1: Planta de Lago Huron

Figura 2: Edificio de elevación

La Planta de Tratamiento de Agua (WTP, por su sigla en inglés) de Lago Huron es una gran planta en el sistema de distribución de agua de la ciudad de Detroit bajo la administración del Departamento de Aguas y Alcantarillas. La planta, que es el agregado más reciente al sistema de distribución, comenzó sus operaciones a escala completa en 1974. La WTP del Lago Huron

Por Sven Jensen, Project Manager, METCO Services, Inc.y

Michelle Christie, Gerente de Producto Asociado, McCrometer

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planta, por lo que el apagado para el mantenimiento, reparación o nuevas instalaciones de caudalímetros es difícil y poco práctico.

Después de revisar varias tecnologías de caudalímetros, Metco Services contactó a McCrometer para analizar alternativas al medidor Annubar. El equipo de aplicaciones de McCrometer revisó los requisitos del sistema y evaluó las alternativas antes de recomendar la instalación del caudalímetro FPI Mag en una de las nueve líneas de elevación.

Selección del caudalímetro

El caudalímetro seleccionado es ideal para las necesidades de la WTP del Lago Huron porque es económico para tamaños de línea grandes, posee un diseño de inserción compacta para facilidad de instalación en espacios compactos con puntos de acceso limitado y puede instalarse y mantenerse sin apagar el flujo aguas abajo.

Disponible para servicio en tamaños de línea de hasta 138 in (350,5 cm), el FPI Mag está diseñado para necesidades de medición a gran escala como las que se encuentran en la planta del Lago Huron. Reduce los

costos instalados en un 45 % o más. Si bien el costo total instalado de los medidores convencionales de diámetro completo aumenta con el diámetro del tubo debido a los mayores costos de materiales y una instalación más compleja, el FPI Mag elimina la necesidad de equipos pesados o excesiva mano de obra. La instalación puede producirse sin interrumpir el servicio, eliminar el agua de las líneas, cortar tubos o soldar bridas.

El FPI Mag, un medidor con inserción de perfil completo y de intercambio en línea en uso único en la industria, combina la facilidad de la instalación en líneas en uso con una medición exacta en todo el perfil del flujo. Ofrece exactitud y compite con el rendimiento de los medidores mag de diámetro completo a un menor costo. Su perfil altamente estable proporciona una exactitud de ±1 % de la lectura, estabilidad cero de ± 0,03 pies/segundo con un rango de velocidad de 0,3 a 20 pies/segundo.

El edificio de elevación de la WTP del Lago Huron ahora aloja el caudalímetro en una de sus nueve bombas grandes de elevación y ha provisto resultados positivos. La solución es particularmente rentable para aplicaciones de reacondicionamiento debido a su diseño de inserción compacta que se ajusta fácilmente a espacios confinados con acceso limitado. Puede retirarse de tuberías a presión para una inspección sencilla, limpieza, calibración o verificación sin una costosa secuencia de apagado y reinicio, ayudando a reducir los costos de propiedad de la planta.

“Las ventajas del [caudalímetro] son la funcionalidad, capacidad de acceso y mantenimiento”, dijo Sven Jensen de Metco Services. “Funciona de manera excelente en espacio limitado y tener un medidor para cada bomba de elevación permite aislar el medidor para el servicio sin apagar toda la planta”.

Funcionamiento

Todos los medidores mag funcionan bajo el principio de la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday para medir la velocidad del agua. El principio de Figure 3 McCrometer FPI Mag

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funcionamiento establece que un conductor como el agua, que se mueve por un campo magnético, produce un voltaje directamente proporcional a la velocidad del agua que se mueve por el campo.

El sensor optimizado del caudalímetro posee múltiples electrodos en todo el diámetro del tubo. Los pares de electrodos se ubican de forma tal que cada par mide un área transversal equivalente. Las mediciones de velocidad se suman y promedian, proporcionando una velocidad promedio ponderada por el área en la línea central del tubo. El flujo se calcula multiplicando la velocidad promedio por la superficie transversal del caño.

La detección con múltiples electrodos proporciona una medición exacta sin tendidos largos de tubos rectos aguas abajo y arriba. El diseño del sensor con electrodos múltiples compensa los perfiles de flujo variable, incluidas las condiciones de remolino, turbulencia y bajo flujo. Los electrodos múltiples colocados en todo el cuerpo del sensor miden continuamente e informan el caudal promedio en el diámetro completo del tubo para lograr una mayor exactitud y repetibilidad.

El caudalímetro fácil de usar usa un convertidor preprogramado listo para usar. El caudalímetro está alojado en un cuerpo de sensor de acero inoxidable 316 de alta resistencia para una máxima integridad estructural. El sensor está recubierto con un revestimiento de epoxi de 3M unido por fusión y con certificación NSF para ofrecer una mayor vida de operación. Sin partes móviles y un diseño de pieza única, el caudalímetro no contiene partes que se puedan desgastar o romper; en general, es inmune a las obstrucciones de hollín u otra suciedad. El sensor

de flujo viene precalibrado en el Laboratorio de Calibración de McCrometer trazable con NIST, por lo que no requiere recalibración en el campo.

No es poco común que plantas de tratamiento de agua más antiguas como la del Lago Huron tengan configuraciones complejas de tuberías que pueden requerir una medición bidireccional del flujo, por lo que el caudalímetro está disponible con medición bidireccional del flujo. Esto proporciona una medición total sumando y restando el caudal del líquido, permitiendo el cálculo del flujo neto.

Qué es un medidor Mag de próxima generación

El medidor FPI Mag representa la próxima generación del desarrollo de tecnología de caudalímetros magnéticos y emplea una configuración única y revolucionaria donde las bobinas y electrodos se ensamblan en un tubo que se inserta en una tubería perpendicular al perfil completo del caudal. Las ventajas de esta configuración son numerosas en una amplia variedad de aplicaciones. En ajuste y forma, el FPI Mag es único; en función, el medidor FPI Mag es simplemente eso, un medidor mag.

Resultados libres de problemas

Seleccionar el mejor caudalímetro para el trabajo resultará en una mayor exactitud, repetibilidad y menores costos de mantenimiento; también promoverá una vida prolongada para el caudalímetro. El caudalímetro FPI Mag ha demostrado resultados positivos y libres de problemas en la WTP del Lago Huron. En el futuro, el equipo de la planta planea instalar estos caudalímetros en sus ocho líneas restantes de elevación.

Figura 4: Convertidor de serie L “Plug-and-Play”Más información