ROシステム用圧力計 水処理事業者のための完全選定ガイド

水処理プラントでは、通常、新しい膜エレメントを備えた 20 m3/h の逆浸透トレインが 14 bar の供給圧力で稼働します。 3 か月後、同じシステムでは、供給時に 11 bar が表示され、膜間の差圧が 0.8 bar から 1.9 bar に上昇することがよくあります。 RO システム用の圧力計がなければ、これらの兆候は目に見えず、オペレーターは生産率がすでに低下したときにのみ問題に気づきます。結論は簡単です。供給ライン、濃縮ライン、透過ラインにステンレス製ゲージを取り付け、操作点がダイヤルの中央 3 分の 1 に位置するレンジを選択し、毎年ゼロ点をチェックします。

RO システムにおける圧力計の測定内容

逆浸透は、圧力駆動の分離プロセスです。供給水は半透膜を通ってポンプで送られ、溶存イオンや懸濁物質は保持されながら精製水が通過します。駆動力は、供給側と透過側の間の圧力差です。汽水 RO プラントでは、この圧力は通常 10 ～ 15 bar です。海水淡水化システムでは、圧力は 55 ～ 70 バールに上昇します。

単一のゲージでは全体像を説明できません。エンジニアの仕事は、問題の原因を分ける点の圧力を測定することです。 3 つの重要な値は、供給圧力、濃縮圧力、透過圧力です。

• 供給圧力は、膜に向かって押し出される水の量を決定する入口圧力です。それが低下すると、生産もそれに伴って低下します。
• 濃縮物の圧力はブライン出口で測定されます。供給圧力と濃縮圧力の差は膜ステージ全体の差圧であり、これがファウリングまたはスケールの主な指標となります。
• 透過圧力は上水側の圧力です。通常、供給圧力よりもはるかに低く、安定した状態を維持する必要があります。透過水圧力の突然の上昇は、下流の閉塞または膜の損傷を示している可能性があります。

マルチステージ RO トレインの場合、各ステージに独自の供給ゲージと濃縮ゲージが必要です。このようにして、オペレーターはどの段階で問題が発生しているかを確認できます。実際には、膜ステージ全体の差圧は 1.0 ～ 1.5 bar 未満に保つ必要があります。 2.0 bar を超えると、膜の洗浄サイクルが期限切れになります。

接液部は供給水と直接接触しますが、供給水には塩化物、スケール防止剤、または廃水のリサイクル成分が含まれている可能性があります。このため、接続管やブルドン管、ねじ部はステンレスなどの耐食性の高い材質を使用する必要があります。標準 ステンレス鋼圧力計 多くの場合、汽水 RO システムにとっては正しい選択です。

RO 操作において圧力監視が重要な理由

圧力計は装飾品ではありません。これらはプロセスとオペレーターの判断の間のインターフェイスです。次のシナリオは、優れたゲージが 1 回の勤務シフトで元が取れるシナリオです。

プレフィルターの目詰まり診断

カートリッジフィルターは、高圧ポンプと膜を浮遊物質から保護します。ゴミが積み重なると、フィルター後の圧力が低下します。標準的なスキッドでは、新しいカートリッジは通常 0.2 bar の圧力損失を示しますが、負荷の大きいカートリッジでは 1.0 bar 以上圧力損失が発生する可能性があります。固定スケジュールでのみカートリッジを交換するオペレーターは、カートリッジを廃棄するか、部分的に詰まったフィルターをポンプに供給します。フィルターハウジングの前後に圧力計を設置することで、推測に頼る必要がなくなりました。 5 ミクロンのカートリッジ フィルター全体の圧力降下が 0.7 ～ 1.0 bar を超えた場合、カートリッジを交換する必要があります。

膜を保護する

すべての膜エレメントには最大動作圧力と最大差圧があります。これらの値を超えると膜が圧縮され、流束が永久に低下します。圧縮された膜は洗浄によって復元することはできません。供給ラインの高圧ゲージとブラインラインの濃縮ゲージにより、オペレーターはいつでも差圧の計算に必要な 2 つの値が得られます。

推奨される供給圧力未満で操作することも危険です。圧力が低いと回収率が低くなり、濃縮物側が設計よりも濃縮され、スケールのリスクが高まります。メンブレンはメーカーが推奨する動作範囲内で最高のパフォーマンスを発揮し、その範囲外にいるときはゲージが知らせます。

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ポンプの損傷を防ぐ

高圧ポンプは、RO システムで最も高価な回転コンポーネントです。供給供給が中断されたり、バルブが誤って閉じられたりすると、ポンプがデッドヘッドになり、キャビテーションやメカニカルシールの故障が発生します。ポンプ吐出口の圧力計を使用すると、この状態を最も早く検出できます。多くの産業用 RO ユニットでは、自動シャットダウンに圧力スイッチも使用されていますが、ゲージは、故障になる前に低下傾向を特定するために必要な継続的な情報をオペレータに提供します。

RO システムに適切な圧力計の選択

RO システム用の圧力計の選択は、測定範囲、精度、接液部の材質、および読み取り形式の 4 つのパラメータによって決まります。

ほとんどの汽水システムでは、0 ～ 16 bar の範囲とステンレス鋼の接液部を備えたゲージが確実なデフォルトです。海水用途の場合、範囲を 0 ～ 100 bar に拡張する必要があります。供給水が攻撃的であるか、浮遊物質が含まれている場合、ダイヤフラムシールされたゲージが検出素子をプロセス媒体から隔離します。これにより、ゲージの耐用年数が延び、測定システムが破片によってブロックされるのを防ぎます。

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RO システムが複数のプロセスストリームを備えた大規模な水処理プラントの一部である場合は、中央監視ループに機械式ゲージの代わりに圧力トランスミッターを使用することを検討してください。トランスミッタは連続 4 ～ 20 mA 信号を PLC または SCADA システムに提供するため、時間の経過に伴う圧力傾向の記録が非常に簡単になります。完全な解決策としては、 水処理圧力および温度センサー パッケージは、1 つのハードウェア セットですべてのプロセス監視のニーズをカバーできます。

設置とメンテナンスの実践

世界最高の圧力計も、正しく取り付けられなかったり、校正されていないままでは役に立ちません。以下の実践により、選択したゲージが何年もその機能を果たし続けることが保証されます。

配置と取り付け

ゲージは測定点のできるだけ近くに取り付けてください。ただし、振動が激しいポンプケーシングへの直接取り付けは避けてください。振動によりブルドン管の摩耗が促進され、指針が振動します。圧力が脈動している場合はスナバまたは絞りニードルを使用し、プロセスタップとゲージの間に小さな遮断バルブを取り付けます。このバルブにより、RO トレインを停止することなく、校正のためにゲージを取り外すことができます。

校正とゼロチェック

ゼロ点は最も速い診断チェックです。システムが減圧されると、ポインターはゼロマーク上に位置するはずです。そうでない場合は、ゲージを再スケールするか交換する必要があります。差圧測定の場合は、両方のゲージを同じ基準機器に対して検証して、オフセット誤差を排除します。校正間隔は通常 12 か月ですが、腐食性の高い環境や湿気の多い環境では、より短い間隔が適切な場合があります。

環境保護

RO プラントは湿っていて冷たく、時には暖かいこともあります。ゲージケースは湿気や結露を防ぐために IP65 定格を備えている必要があります。ポリカーボネート製の窓はガラスよりも衝撃に耐えます。洗浄エリアでは、塗装されたスチールケースよりもステンレススチールケースの方が適しています。コントロール パネルがリモートにある場合は、プロセス流体をパネル内に持ち込まずに、ダイアフラム シールまたはリモート キャピラリを使用して圧力信号を転送します。

デジタル圧力計は、暗い場所でも読みやすいディスプレイを必要とする RO プラントや、針よりも数値の読み出しを好むオペレーターに最適です。デジタル ゲージには、トラブルシューティング時に役立つピーク ホールドやローカル データ ストレージなどのオプションも用意されています。

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結論

RO システム用の圧力計は、少額の投資で大きな利益が得られます。カートリッジフィルターが消耗したとき、メンブレンに負担がかかっているとき、ポンプが危険にさらされているときを通知します。実際的な推奨事項を要約すると、次のようになります。

1. すべての膜ステージに供給ゲージ、濃縮ゲージ、透過ゲージを取り付けます。
2. 通常の動作点がダイヤルの中央 3 分の 1 に位置する範囲を選択します。
3. 汽水用にはステンレス鋼の接液部を使用してください。海水用にはより高いレンジとダイヤフラムシールを選択してください。
4. 毎年ゼロ点をチェックし、ゲージを基準機器と比較して検証します。
5. スナバ、遮断バルブ、IP65 定格により、ゲージを振動、脈動、湿気から保護します。

権利付き 圧力計 そうすることで、推測にかかる時間を減らし、最適なパフォーマンスで RO システムを実行する時間を増やすことができます。