Medidores de flujo Doppler inalámbricos y por qué son esenciales para los proyectos de dragado

¿Qué es un medidor de flujo acústico?

Los medidores de flujo Doppler miden el flujo desde el exterior de una tubería con un sensor de abrazadera transmitiendo continuamente sonido de alta frecuencia (640MHz) que viaja a través de la pared de la tubería y hacia el líquido que fluye. El sonido se refleja de nuevo en el sensor a partir de sólidos o burbujas en el fluido. Si el fluido está en movimiento, los ecos regresan a una frecuencia alterada proporcional a la velocidad del flujo y miden continuamente este cambio de frecuencia para calcular el caudal.

La técnica Doppler solo funciona en líquidos difíciles de bombear que contienen sólidos o burbujas para reflejar su señal. Los lodos, lodos, aguas residuales, abrasivos, productos químicos viscosos y corrosivos se consideran líquidos «difíciles» que pueden causar daños a los medidores de flujo internos regulares. Debido a que el sensor Doppler se monta en el exterior de la tubería, no hay riesgo de caída de presión, daños a los sensores y ninguna obstrucción al flujo dentro de la tubería.

Para obtener el mejor rendimiento, los sensores Doppler deben montarse lejos de la turbulencia que causa componentes como curvas y tees de tuberías, y lejos de mecanismos de control de velocidad de flujo como válvulas de control y bombas de refuerzo. La precisión típica es de aproximadamente el 2% de la escala completa.

El medidor de flujo acústico incluye un sensor ultrasónico con abrazadera, un cable de conexión y una carcasa electrónica que se puede montar en una ubicación conveniente cercana (dentro de los 500 pies o 152 m). Los sensores son seguros para su montaje en ubicaciones clasificadas como peligrosas. Para configurar el dispositivo, todo lo que necesita hacer es ingresar su ID de tubería (diámetro interno) y una vez que conozca el caudal óptimo para el material que se bombeará, estará listo para comenzar.

¿Qué es la velocidad de línea crítica?

La velocidad crítica de la línea es la velocidad a la que un fluido o material debe moverse a través de una longitud establecida de la tubería para evitar que los sólidos se asienten dentro de la tubería, lo que con el tiempo puede provocar obstrucciones y otros problemas operativos y de mantenimiento.

La pérdida por fricción de la tubería ocurre cada vez que un fluido o lodo se mueve del punto A al punto B a través de una tubería. A medida que el fluido entra en contacto con las paredes de la tubería, se produce fricción, lo que puede ralentizar el flujo del material a medida que se mueve a través de la tubería. Como puede imaginar, cuanta más fricción se inflige al fluido, más energía se necesita para moverlo efectivamente a través de la tubería para evitar la acumulación de sedimentación que podría provocar la obstrucción de la tubería u otros problemas de mantenimiento. Por lo tanto, es fundamental mantener suficiente velocidad de línea crítica para mantener el material en suspensión para evitar problemas en el futuro.

Al diseñar una tubería para un tipo particular de lodo, es importante predecir la pérdida de fricción y dar a la bomba suficiente potencia al comienzo de la tubería para garantizar que se logre el caudal requerido en el extremo de descarga de la tubería. La rugosidad interna de la tubería también puede afectar la pérdida de fricción, ya que cuanto más áspera sea la tubería, más fricción generará la suspensión, lo que contribuirá a la pérdida de fricción de la tubería de la lechada.

¿Cuáles son los beneficios de un medidor de flujo acústico?

El uso de un medidor de flujo doppler cuando se draga es imprescindible, ya que tiene numerosas ventajas. Primero, puede ver en tiempo real, su caudal de corriente real en una pantalla que se puede montar en cualquier lugar, como en la cabina de una excavadora si utiliza nuestro accesorio de dragado de excavadora. En segundo lugar, ahora que tiene una visualización precisa de su caudal, puede optimizar la producción acelerando o ralentizando el flujo para garantizar que la bomba o draga mueva la mayor cantidad de material por hora posible, sin el riesgo de perder la velocidad crítica de la línea u obstruir su tubería.

Sin un medidor de flujo instalado para dar al operador de dragado una idea de qué tipo de producción están logrando, los problemas pueden surgir rápidamente. Si hacen funcionar la bomba demasiado lento, es posible que no se alcance la velocidad crítica de la línea, lo que lleva a que el material se asiente en la tubería, lo que inevitablemente conduce a costosas obstrucciones de la tubería que detienen la producción y podrían tardar numerosos días en limpiarse. Si la bomba funciona demasiado rápido, estará absorbiendo mucha más agua que material, disminuyendo sus tasas de producción generales. Un medidor de flujo permitirá a cualquier operador encontrar el «punto óptimo» de las tasas de producción óptimas.

Cada material tiene una velocidad de línea crítica diferente, por lo que el operador debe ser consciente de la velocidad de flujo requerida antes de comenzar el proyecto de dragado. Una vez que la velocidad de la línea crítica se ha convertido en galones por minuto, ahora conoce su caudal óptimo para la producción máxima. Un medidor de flujo acústico elimina todo el juego de adivinanzas de cuánta producción está logrando su bomba de dragado y le da al operador de la draga la tranquilidad de que no obstruirán accidentalmente la tubería.

Elegir el tamaño de la tubería

La viscosidad es fundamental para determinar la selección y el tamaño de las tuberías, válvulas y motores. El uso de un gráfico de pérdida de fricción detallará los datos de pérdida de fricción para un caudal determinado, el tamaño de la tubería y la viscosidad del fluido, lo que le ayudará a seleccionar los componentes adecuados para su trabajo. Esta información combinada con los datos de viscosidad disponibles permitirá un análisis adecuado de las características del sistema de proceso de fluidos. Una vez que se ha diseñado el sistema de proceso de fluidos y se han definido los parámetros de funcionamiento de la bomba, se puede realizar la selección adecuada de la tubería. Al manipular fluidos viscosos, puede ser difícil determinar cómo se comportan. La experiencia es primordial, ya que no hay sustituto para trabajar realmente con estos materiales en el campo y ver cómo funcionan.

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