Presión y nivel en el tratamiento del agua

Degrémont es una filial del grupo francés Suez Environnement, que se dedica a las actividades del agua y los residuos. Desde su fundación en 1939 en París, la empresa ha adquirido una amplia experiencia en tecnología de procesamiento y tratamiento del agua. Es una referencia mundial en el desarrollo, construcción y entrega de plantas 'llaves en mano'. “Nuestros principales campos de trabajo son el tratamiento de aguas residuales, la desalinización del agua marina (ósmosis inversa) y el tratamiento del agua potable. Aparte de esto tenemos conocimientos técnicos en el tratamiento del lodo”, explica Patrick Descamps, ingeniero y experto en instrumentación en la sede principal de la empresa en Rueil-Malmaison. Degrémont puede llevar a cabo todos los aspectos de los proyectos a gran escala: desde la explotación hasta el soporte técnico y el mantenimiento, pasando por la optimización de los procesos. “Debido a que somos responsables de la eficiencia de las instalaciones, tenemos que utilizar instrumentos de medición modernos y fiables que puedan parametrizarse fácilmente y adaptarse a las necesidades de cada proceso”, añade Descamps.

Cuando se trata de la instrumentación de los procesos, la tecnología digital para mediciones puntuales o alarmas de control o el control de aplicaciones con mediciones analógicas permiten seleccionar lo más apropiado. Hace algunos años que Degrémont emplea instrumentos mecánicos de Baumer para medir la presión y la temperatura. Sin embargo, en cuanto se hace necesario transmitir los resultados de las mediciones o asegurar una alta exactitud y repetibilidad, el uso de la tecnología digital es decisivo. “Tan pronto como nos pareció necesario sustituimos nuestros manómetros, así como nuestros presostatos y termostatos mecánicos por instrumentos electrónicos. Este es el motivo por el que nos dirigimos a Baumer”, explica Descamps y añade: “Hace muchos años que estamos muy satisfechos con los instrumentos mecánicos de Baumer, por eso es lógico continuar trabajando con este fiable socio, ya que nos puede ofrecer soluciones adecuadas para nuestras exigencias concretas. Así, por ejemplo, un único presostato eléctrico puede realizar las funciones que antes necesitaba de tres instrumentos distintos y tres picajes diferentes, tres manifolds, tres válvulas, etc., ya que tiene incorporado un manómetro digital, un transmisor de presión y si desea dos presostatos”.

El TED50 de Baumer es un presostato digital con dos salidas umbrales separadas galvánicamente con un umbral de 400mA a 60Vdc. Este mide rangos de presión de entre 0…1 y 0…400 bar para la presión absoluta y de -1…0 hasta 0…400 bar para la presión relativa. La señal de salida se alcanza a través de un circuito eléctrico con tres polos. “La separación galvánica evita perturbaciones y protege los circuitos eléctricos, ya que por un lado el suministro de energía del presostato es separado galvánicamente de la señales de salida, y por otro los valores límite se aíslan mutuamente”, explica Gerárd Demeulenaere, jefe de marketing de producto de Baumer en Francia.

“Gracias al software integrado pueden adecuarse los puntos de conmutación a las exigencias de cada una de las aplicaciones concretas, de modo que ambos contactos de relé se abran y se cierren según los valores de presión predeterminados”, añade Descamps. Además la programación in situ del instrumento con ayuda de las tres teclas situadas su parte frontal es muy fácil. Estas posibilitan el ajuste de distintos parámetros de funcionamiento, como el valor de los puntos de conmutación alto y bajo, la histéresis de cada punto de conmutación o del estado activo de los umbrales individuales. El área de ajuste para el valor límite alcanza del 2% al 98% del intervalo y el tiempo típico de respuesta de los umbrales es de 20 ms. “Debido al alto rendimiento del TED50 con una exactitud del ±0,5% del intervalo, una repetibilidad de ±0,2% y una dispersión de la temperatura de cómo máximo 0,015% del intervalo por cada °C, es especialmente adecuado para instalaciones de tratamiento del agua”, subraya Demeulenaere.

Degrémont se decidió por el TED50 por su alta resistencia a las vibraciones de 1,5 mm (10 Hz…55 Hz) y 20 g (55 Hz…2 kHz) según EN 60068-2-6. “Esa insensibilidad con respecto a las vibraciones es mucho mayor que en el caso de los instrumentos mecánicos y especialmente importante debido a que nuestras instalaciones consisten en tuberías y en bombas de desplazamiento positivo”, explica Descamps. Finalmente se eligió el presostato digital de Baumer porque está disponible con gran cantidad de conexiones de presión, entre otras con una conexión de membrana frontal lisa, ideal para aplicaciones con agua sucia.

El TED50, basado en tecnología de microprocesador, se encuentra alojado en una robusta carcasa de acero inoxidable. “Nosotros ofrecemos, dentro de la serie de presostatos TED, también versiones con transistores PNP como umbrales, con una señal de salida Mobdus (0-10V) y un permiso ATEX, así como una versión que puede rotar 300º”, añade Gérard Demeulenaere.

Los instrumentos para medir la presión se encuentran presentes en casi todos los procesos en las instalaciones de Degrémont. Los presostatos TED50 se emplean por ejemplo en las plantas de tratamiento de lodos en Limay y Le Havre, así como en las plantas de producción de agua potable en Saint-Cloud y Apremont. “En las instalaciones de ósmosis inversa, que convierten el agua marina en agua potable, se instalan presostatos sobre una membrana separadora hecha de materiales resistentes al agua marina, como Monel o Hastelloy C, para evitar la corrosión. Este es por ejemplo el caso de las plantas de Al Dur (Bahrein), Barka (Omán) y Barcelona (España)”, explica Descamps. Hasta ahora Degrémont ha instalado alrededor de 300 TED50 en todo el mundo.

El TED50 también se emplea en la solución Ultrafor, desarrollada por Degrémont. En este proceso biológico para el tratamiento de aguas residuales de los municipios, se sustituyen los métodos de limpieza convencionales por la ultrafiltración. Mediante la combinación de tratamientos biológicos y la tecnología de filtros de membrana, Ultrafor hace posible el retorno de agua de alta calidad a su entorno natural o que, por el contrario, este agua depurada se reutilice. Esta solución se aplica ya en muchas ciudades tanto en Francia como fuera de ella (Qatar, Islas Canarias).

En el tratamiento de aguas, la fiabilidad de los instrumentos de medición de la profundidad es extremadamente importante. El transmisor de presión ED752 se basa en el principio de la medición de nivel hidrostática. En su uso como sonda sumergible, el dispositivo permite una alta exactitud en la medición de la profundidad, incluso en su empleo con lodo y aguas residuales. Además la medición no se ve afectada, como ocurre con los sensores ultrasónicos, por la formación de espuma ni por las partículas en suspensión ni por la condensación en el tanque, ni por burbujas o carga de gas en el fluido. Descamps explica lo importante que es este criterio: “Cuando un líquido cae desde una altura de cuatro metros a un pozo de siete metros de profundidad se forma espuma que puede alcanzar un metro de alto.” Además los sensores de ultrasonidos son más difíciles de instalar porque tienen que estar situados a una distancia concreta de la pared exterior, así como evitar cristalizaciones de gotas o de humedad en la superficie del sensor. De este modo se produce una zona muerta bajo el sensor, lo que provoca errores en las mediciones.

El transmisor de presión ED752 contiene una célula piezoresistiva de silicio que, mediante una membrana de acero inoxidable y un líquido de transmisión de la presión, es aislada de la presión del proceso. El sensor está adherido a una base muy estable de cristal que a su vez está fijada a una construcción de acero inoxidable.

Este montaje de las células garantiza un excelente comportamiento térmico. Los componentes electrónicos se encuentran alojados en una carcasa de acero inoxidable hermética, con lo que el ED752 es extremadamente resistente a golpes y vibraciones, aloja un tubo de venteo para presurizar con la atmósfera en recipientes cerrados. Este transmisor de presión está completamente construido de acero inoxidable y puede suministrarse también con una conexión de presión de Hastelloy C, por lo que es adecuado para aplicaciones con líquidos agresivos como el agua marina. La categoría de protección es IP 68.

Baumer ha desarrollado una solución fiable para averiguar el nivel de suciedad de los filtros en tanques de agua. Un sistema formado por dos sondas sumergibles ED752 y un display DX mide las oscilaciones de la presión diferencial producidas a consecuencia del colmatado de los filtros. Los transmisores de presión ED752 miden la presión antes y después del filtro respectivamente. El display DX recibe las señales de ambas sondas sumergibles, calcula la diferencia de presión y la convierte en una señal de salida analógica (4….20 mA). “Esta solución es interesante para el mantenimiento de nuestras plantas de ósmosis inversa en las que se bombea el agua del mar que contiene diversos residuos”, explica Descamps.

Otros productos de Baumer son también adecuados para los procesos de tratamiento del agua: el termostato digital ETTN (una versión para temperatura del TED50), el sensor de conductividad LSK y el interruptor de nivel de llenado Flex Level Switch 4401, insensible a la sedimentación, por lo que es muy apropiado para el reconocimiento de los límites superiores de llenado en plantas de tratamiento del agua. “Para asegurar el funcionamiento sin soldaduras de las instalaciones y un fácil mantenimiento hemos buscado los instrumentos de medición más efectivos en lo que se refiere a tecnología y fiabilidad. Baumer es un fabricante en el que podemos confiar”, concluye Descamps.