Sistemas de dosificación que permiten controlar los productos químicos del proceso
En muchos procesos industriales, lo que determina la estabilidad del proceso no es el caudal de una bomba, sino la dosificación precisa de aditivos, productos químicos o inhibidores. Para eso precisamente se utilizan los sistemas de dosificación. Estas combinan bombas dosificadoras, tecnología de medición y regulación, gestión de fluidos y funciones de seguridad en un sistema integrado.
Por ello, Harton Anlagentechnik GmbH desarrolla sistemas de dosificación no solo como estaciones de bombeo, sino como sistemas de dosificación integrados en el proceso, en los que se tienen en cuenta de forma conjunta la precisión de dosificación, el comportamiento de regulación y la seguridad de la instalación.
Por ello, Harton Anlagentechnik GmbH desarrolla sistemas de dosificación no solo como estaciones de bombeo, sino como sistemas de dosificación integrados en el proceso, en los que se tienen en cuenta de forma conjunta la precisión de dosificación, el comportamiento de regulación y la seguridad de la instalación.
¿Por qué elegir los sistemas de dosificación de HARTON Anlagentechnik GmbH?
Nuestras instalaciones de dosificación se diseñan de forma personalizada para adaptarse a los requisitos de su proceso y combinan una tecnología de dosificación precisa, un sistema de control inteligente y componentes de alta calidad para ofrecer una solución integral y fiable.
Los materiales resistentes, los componentes de bajo consumo energético y un diseño adaptado a cada aplicación garantizan un funcionamiento rentable y una larga vida útil, incluso en condiciones de proceso exigentes.
Su diseño, que facilita el mantenimiento, y su buena accesibilidad permiten reducir los tiempos de mantenimiento y minimizar los tiempos de inactividad.
Ámbitos de aplicación técnica de los sistemas de dosificación
Los parámetros concretos se definen en función de cada proyecto.
Ámbitos típicos de planificación:
Ámbitos típicos de planificación:
| Capacidad de dosificación por cabezal de bomba | 0,001 - 1027 l/h |
| Presión de dosificación | 1 - 25 bar (en las bombas de pistón se pueden alcanzar presiones más altas) |
| Temperatura del medio | De -20 °C a +200 °C |
| Temperatura ambiente | De -20 °C a +60 °C |
| Viscosidad | 0,5 - 100 000 mPa·s |
| Precisión de dosificación | ±0,5 - ±3 % |
| Frecuencia de elevación | 10 - 300 carreras/min |
| Porcentaje de gas en el medio de dosificación | 0 - 5 % en volumen |
| Porcentaje de materia sólida | 0 - 0,05 % en peso |
| Control | Local o totalmente integrado en el DCS / PLC |
Los valores mencionados anteriormente son rangos de referencia para sistemas de dosificación de menor tamaño. Para caudales mayores o rangos de presión más elevados, se pueden diseñar soluciones específicas para cada proyecto.
¿Para qué aplicaciones se utilizan los sistemas de dosificación?
Los sistemas de dosificación se utilizan en todos aquellos casos en los que es necesario añadir sustancias de proceso de forma controlada y reproducible.
Aplicaciones típicas:
La dosificación puede realizarse de las siguientes formas:
Aplicaciones típicas:
- Corrección del pH en instalaciones de agua y de aguas residuales
- Agentes floculantes y coagulantes en procesos de tratamiento
- Adición de inhibidores de corrosión en instalaciones energéticas
- Dosificación de biocidas en circuitos de refrigeración
- Adición de aditivos en procesos de producción química
- Sistemas de inyección de productos químicos de proceso
La dosificación puede realizarse de las siguientes formas:
- dosificación continua
- dosificación por lotes
- proporcional al caudal
- controlada por un circuito de regulación (pH / redox / conductividad)
La elección del material viene determinada por el fluido, la presión y la temperatura.
Materiales típicos para el cabezal de la bomba y las tuberías:
Las membranas suelen fabricarse en los siguientes materiales:
Los asientos de válvula y las juntas pueden estar fabricados con:
Los certificados de materiales se facilitan de forma específica para cada proyecto, de conformidad con la norma EN 10204 (2.2 o 3.1).
Materiales típicos para el cabezal de la bomba y las tuberías:
- Acero inoxidable AISI 316
- PVDF
- PP
- PTFE
Las membranas suelen fabricarse en los siguientes materiales:
- membranas de PTFE multicapa
- membranas especiales químicamente compatibles
- Los componentes de pistones y émbolos se recubren con un material resistente al desgaste o se endurecen.
Los asientos de válvula y las juntas pueden estar fabricados con:
- PVC
- PVDF
- EPDM
- FKM
- NBR
- PTFE
Los certificados de materiales se facilitan de forma específica para cada proyecto, de conformidad con la norma EN 10204 (2.2 o 3.1).
Las instalaciones de dosificación pueden funcionar con distintos niveles de automatización.
Control local
- Panel HMI
- PLC local
- Control sencillo de la dosificación
Integración en sistemas de control
Muchas instalaciones se integran directamente en los sistemas de control de procesos.
Interfaces habituales:
Los circuitos de regulación se pueden controlar mediante:
Interfaces habituales:
- 4-20 mA
- Señales de impulsos
- Sistemas de bus de campo
Los circuitos de regulación se pueden controlar mediante:
- Medición de pH
- Medición de redox
- Conductividad
- caudal
- La dosificación se realiza mediante:
- Ajuste de la carrera
- Regulación de la velocidad
- Regulación PID
Tipos de construcción y variantes de sistemas de instalaciones de dosificación
Los sistemas de dosificación se diseñan en función de cada proyecto. Los factores decisivos son el medio, el nivel de presión y la precisión de dosificación requerida.
Sistemas de bombas dosificadoras de membrana
Las bombas dosificadoras de membrana separan completamente el producto dosificado del mecanismo de accionamiento. Por ello, son especialmente adecuadas para:
Ventajas típicas:
- productos químicos agresivos
- sustancias tóxicas
- aplicaciones con elevados requisitos de seguridad
Ventajas típicas:
- alta estanqueidad
- bajo riesgo de fugas
- rendimiento de dosificación estable
Sistemas de bombas dosificadoras de pistón
Las bombas dosificadoras de pistón funcionan mediante bombeo directo por pistón y alcanzan presiones considerablemente más altas.
Se utilizan para:
La diferencia de diseño radica en el sistema de sellado, que puede requerir un mayor mantenimiento que en el caso de las bombas de membrana.
Se utilizan para:
- dosificación a alta presión
- Procesos de inyección
- fluidos más viscosos
La diferencia de diseño radica en el sistema de sellado, que puede requerir un mayor mantenimiento que en el caso de las bombas de membrana.
Sistemas de dosificación multicomponente
Muchas aplicaciones industriales requieren la dosificación de varios fluidos.
Sistemas típicos:
Sistemas típicos:
- Unidades de dosificación multivía
- Sistemas de dosificación por lotes
- Sistemas de inyección para varios productos químicos
- El número de líneas de dosificación puede oscilar entre 1 y unas 20, dependiendo del proyecto.
Medios y sustancias de proceso
Las instalaciones de dosificación suelen tener que transportar fluidos que son químicamente exigentes o críticos para el proceso.
Sustancias químicamente agresivas
Los ácidos, las bases o los oxidantes solo se utilizan cuando:
se hayan confirmado químicamente.
Rango de pH típico:
- Materiales del cabezal de la bomba
- Material de la membrana
- Materiales de las válvulas
se hayan confirmado químicamente.
Rango de pH típico:
- pH 0 - 14 (dependiendo del material)
Disolventes y productos que contienen COV
En el caso de los disolventes, también deben evaluarse los siguientes aspectos:
- sistemas de sellado
- Compatibilidad con elastómeros
- Protección contra explosiones
Fluidos de dosificación de alta viscosidad
Las viscosidades elevadas influyen en:
En tales casos, puede ser necesario regular la temperatura o ajustar la frecuencia de carrera.
- los tiempos de apertura de las válvulas
- Volumen de carrera
- Estabilidad del bombeo
En tales casos, puede ser necesario regular la temperatura o ajustar la frecuencia de carrera.
Fluidos que contienen gases o sólidos
Las burbujas de gas o los sólidos pueden afectar a la precisión de la dosificación.
Por lo tanto, se definen valores límite para:
Por lo tanto, se definen valores límite para:
- Porcentaje de gas
- tamaño de las partículas
- Concentración de sólidos
Seguridad y conceptos de estanqueidad
Dado que los sistemas de dosificación funcionan según el principio de desplazamiento, la protección contra sobrepresión es un componente obligatorio.
Componentes de seguridad habituales:
Las bombas dosificadoras de membrana consiguen un bombeo prácticamente sin fugas en el cabezal de la bomba.
Para fluidos críticos se pueden utilizar:
Las interfaces con la instalación global incluyen:
Componentes de seguridad habituales:
- Válvulas de seguridad
- Válvulas de derivación
- Válvulas antirretorno
- Válvulas de inyección
Las bombas dosificadoras de membrana consiguen un bombeo prácticamente sin fugas en el cabezal de la bomba.
Para fluidos críticos se pueden utilizar:
- Membranas dobles
- Control de fugas
- Desconexiones de seguridad
Las interfaces con la instalación global incluyen:
- conexiones mecánicas
- alimentación eléctrica
- señales de control y de bus
Integración y periféricos de las instalaciones
Los sistemas de dosificación suelen suministrarse como módulos de proceso completos.
Componentes típicos:
Los depósitos de productos se diseñan según:
Otros periféricos pueden incluir:
El diseño concreto siempre se adapta al lugar de instalación y a la configuración de la instalación.
Componentes típicos:
- Bastidor base o módulo
- Bandeja de recogida
- Bombas dosificadoras
- Depósito de productos
- Válvulas
- Tuberías
Los depósitos de productos se diseñan según:
- Volumen
- Material
- Desgasificación
- Control del nivel de llenado
Otros periféricos pueden incluir:
- Amortiguadores de pulsaciones
- Válvulas de seguridad
- Válvulas de retención
- Lanzas de inyección
- Kits de instalación
El diseño concreto siempre se adapta al lugar de instalación y a la configuración de la instalación.
Supervisión y seguridad operativa
Para garantizar un funcionamiento estable, se pueden integrar diversos sistemas de supervisión.
Funciones típicas de supervisión:
Las lógicas de alarma y desconexión se definen en función de cada proyecto y se adaptan a las normas de funcionamiento.
Funciones típicas de supervisión:
- Control de presión
- Medición del caudal
- Control del nivel de llenado
- Control de rotura de membrana
- Recuento de carreras
Las lógicas de alarma y desconexión se definen en función de cada proyecto y se adaptan a las normas de funcionamiento.
Calidad, control y documentación
Los sistemas de dosificación se someten a pruebas antes de su entrega.
Pruebas habituales:
La documentación puede incluir:
Los idiomas de la documentación suelen ser el alemán y el inglés.
Pruebas habituales:
- Prueba de funcionamiento
- Prueba de precisión de dosificación
- Prueba de estanqueidad
- Prueba del circuito de regulación (p. ej., regulación del pH)
La documentación puede incluir:
- Fichas técnicas
- Diagramas de flujo de R&I
- Planos de skids
- Esquemas eléctricos
- Listas de E/S
- Manuales de uso
- Certificados de conformidad
Los idiomas de la documentación suelen ser el alemán y el inglés.
Sectores y aplicaciones típicas
Los sistemas de dosificación se utilizan en muchos sectores industriales.
Sectores típicos:
Aplicaciones típicas:
Sectores típicos:
- Tecnología del agua y de aguas residuales
- Industria química
- Plantas de energía
- Industria del petróleo y del gas
- Industria alimentaria
- Fabricación de maquinaria OEM
Aplicaciones típicas:
- Neutralización del pH
- Dosificación de floculantes
- Adición de inhibidores
- Dosificación de biocidas
- Adición de aditivos de proceso
- Sistemas de inyección
Tipos y variantes de nuestros sistemas de dosificación
Resumen técnico del sistema para aplicaciones industriales
Los sistemas de dosificación son sistemas integrados en los procesos industriales que permiten la adición precisa, reproducible y regulable de líquidos en dichos procesos. A diferencia de las bombas dosificadoras propiamente dichas, constituyen un sistema completo y coordinado que incluye tecnología de bombeo, depósitos, válvulas, sensores y sistemas de control.
Se utilizan en los sectores de la química, el tratamiento de aguas y aguas residuales, la energía, la ingeniería de procesos, así como en la construcción de maquinaria e instalaciones, cuando se requiere precisión en la dosificación, estabilidad del proceso y una gestión operativa documentable. Para los ingenieros y los responsables de compras técnicas, es fundamental que el rendimiento del sistema no dependa únicamente de la bomba, sino de la interacción de todos los componentes.
Por ello, Harton Anlagentechnik GmbH desarrolla sistemas de dosificación partiendo del proceso real y no de componentes individuales.
Se utilizan en los sectores de la química, el tratamiento de aguas y aguas residuales, la energía, la ingeniería de procesos, así como en la construcción de maquinaria e instalaciones, cuando se requiere precisión en la dosificación, estabilidad del proceso y una gestión operativa documentable. Para los ingenieros y los responsables de compras técnicas, es fundamental que el rendimiento del sistema no dependa únicamente de la bomba, sino de la interacción de todos los componentes.
Por ello, Harton Anlagentechnik GmbH desarrolla sistemas de dosificación partiendo del proceso real y no de componentes individuales.
Los sistemas de dosificación de alta presión se utilizan cuando es necesario introducir fluidos en procesos con una contrapresión elevada. El diseño se realiza teniendo en cuenta la estabilidad de la presión y el sistema de estanqueidad.
| Precisión | ±0,5 - 2 % |
| Medios de comunicación | líquido |
| Temperatura | De -20 a +200 °C |
| Junta | Hochdruck-Gleitring |
| Materiales | aceros de alta aleación |
| Control | SPS |
| ATEX | opcional |
| Presión | hasta 400 bar |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 1.000 l/h |
Estos sistemas de dosificación están diseñados para procesos estériles o con requisitos higiénicos estrictos. Cumplen con los requisitos de la FDA y del EHEDG.
| Temperatura | De 0 a 150 °C |
| Limpieza | CIP/SIP |
| Materiales | Acero inoxidable 1.4404 |
| Superficie | ＜ 0,8 µm |
| ATEX | opcional |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 2.000 l/h |
| Precisión | ±0,5 - 1 % |
| Presión | hasta 16 bar |
| Medios de comunicación | Alimentación, Farmacia |
Los sistemas de dosificación continua funcionan con un caudal constante y se integran directamente en las tuberías del proceso. La dosificación se realiza de forma sincronizada con el flujo principal y permite un control constante de la concentración. En el contexto de los proyectos de Harton Anlagentechnik GmbH, se da preferencia a este tipo de diseño cuando se requiere estabilidad del proceso y una aportación uniforme de la sustancia.
| Rango de presión | bis 40 bar |
| Precisión | ±0,5 - 2 % |
| Medios de comunicación | líquido, de baja a alta viscosidad |
| Viscosidad | 1 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | de -20 a +150 °C |
| Normativa | kontinuierlich |
| Control | SPS / Durchflussregelung |
| Materiales | Acero inoxidable, plástico |
| ATEX | opcional |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 10.000 l/h |
| Schnittstellen | 4-20 mA, Profibus |
Estos equipos dosifican varios medios al mismo tiempo en proporciones definidas. Son habituales en aplicaciones de la industria química, la tecnología de los plásticos o los sistemas de adhesivos. Nuestros ingenieros prestan especial atención a la sincronización y a la proporción de mezcla.
| Precisión | ±0,5 - 2 % |
| Presión | hasta 50 bar |
| Medios de comunicación | líquido, viscoso |
| Control | SPS |
| Automatisierung | hoch |
| Materiales | Acero inoxidable |
| ATEX | opcional |
| Komponenten | 2 - 6 |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 5.000 l/h |
| Mischverhältnis | variabel |
Estos sistemas vienen premontados y se pueden utilizar de forma flexible. Se emplean con frecuencia para procesos temporales o plantas piloto.
| ATEX | opcional |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 3.000 l/h |
| Presión | hasta 25 bar |
| Medios de comunicación | variable |
| Control | integriert |
| Movilidad | hoch |
| Materiales | variable |
Los sistemas de dosificación volumétrica funcionan sobre la base de caudales volumétricos definidos y son menos complejos que los sistemas gravimétricos. Su diseño depende del medio, especialmente en lo que respecta a la viscosidad y al comportamiento de transporte.
| Precisión | ±1 - 5 % |
| Presión | hasta 40 bar |
| Medios de comunicación | líquido |
| Viscosidad | 1 - 200.000 mPa·s |
| Temperatura | de -20 a +150 °C |
| Control | Durchflussmessung |
| Materiales | Acero inoxidable, plástico |
| ATEX | opcional |
| Capacidad de dosificación | 0,1 - 10.000 l/h |
| Automatisierung | mittel |
Importancia para los ingenieros y los responsables de compras técnicas
El diseño de un sistema de dosificación se basa en el caudal de dosificación, la presión de servicio, las propiedades del medio, la viscosidad, la estrategia de regulación, así como en los requisitos de precisión de dosificación, automatización y resistencia de los materiales.
Para la adquisición técnica, resultan decisivos, en particular, el rango de dosificación, la presión máxima de servicio, los materiales, el concepto de control e interfaces, la precisión de dosificación, el alcance de la documentación, así como el concepto de mantenimiento y repuestos.
En función de la aplicación, los sistemas de dosificación se diseñan y documentan de forma específica para cada proyecto, teniendo en cuenta las normas y directivas pertinentes, como la EN 10204 para certificados de materiales, la ATEX para zonas con riesgo de explosión, así como la normativa específica de higiene o de equipos a presión correspondiente a cada aplicación.
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