ES2594558T3

ES2594558T3 - Procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificación y dispositivo de dosificación asociado

Info

Publication number: ES2594558T3
Application number: ES12160917.6T
Authority: ES
Inventors: Carsten H. Dopslaff; Alexander Haug
Original assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Current assignee: Judo Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: PL2502541T3; EP2502541B1; EP2502541A1; DE102011006176A1; DE102011006176B4

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificación (6), dosificándose con la bomba de dosificación (6) un acondicionador de agua en el agua que va a tratarse, especialmente una corriente de agua que va a tratarse, de manera que se obtiene un agua tratada, determinándose (101, 105) una primera conductividad eléctrica L1 del agua que va a tratarse y una segunda conductividad eléctrica L2 del agua tratada o del agua de una reserva de agua a la que se suministra el agua tratada, caracterizado por que en una unidad de control (12) se determina (102) un valor teórico DLFsoll de la primera conductividad eléctrica L1 mediante una función de valor teórico DLFsoll(L1), variando la función de valor teórico DLFsoll(L1) con la primera conductividad L1, y la unidad de control (12) controla la bomba de dosificación (6) de manera que se ajusta una diferencia DLF>=L2-L1 de las conductividades L1 y L2 determinadas al valor teórico DLFsoll.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificacion y dispositivo de dosificacion asociado

La invencion se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificacion, dosificandose con la bomba de dosificacion un acondicionador de agua en el agua que va a tratarse, especialmente una corriente de agua que va a tratarse, de manera que se obtiene un agua tratada.

En el uso domestico e industrial se utilizan de muchas maneras sistemas de conduccion de agua, especialmente circuitos de calefaccion y refrigeracion. Para una rendimiento optimo del sistema de conduccion de agua, suele estar previsto tratar (depurar) de manera adecuada el agua guiada en el sistema, tipicamente al llenar o reabastecer el sistema. Un tipo frecuente de depuracion de agua es la adicion de acondicionadores de agua al agua que va a tratarse. Por ejemplo, por la adicion de estabilizadores de la dureza puede evitarse o reducirse una precipitacion de cal en el sistema de conduccion de agua, o incluso por la adicion de agentes anticorrosion se impide a largo plazo una fuga inducida por la corrosion de las tubenas en el sistema de conduccion de agua.

Por regla general, el acondicionador de agua se anade con una bomba de dosificacion al agua que va a tratarse que tipicamente pasa por una salida de dosificacion de la bomba de dosificacion. La cantidad necesaria de acondicionador de agua depende en principio de la calidad y de la cantidad del agua que va a tratarse. Por ejemplo, un agua blanda necesita menos adicion de estabilizadores de dureza que un agua dura. Del mismo modo, en pequenas cantidades de agua que pasa y va a tratarse tambien se anade solo una pequena cantidad de acondicionador de agua.

El documento EP 0 720 579 B1 revela una bomba de dosificacion para un concentrado de lubricante que se controla a traves de un caudalfmetro para el flujo de agua dulce; en el caso de una cantidad de agua dulce fija afluente, se dosifica una cantidad contante de concentrado. Si se desean distintas concentraciones, se propone usar varias bombas de dosificacion. El gasto de equipamiento aumenta correspondientemente.

El documento EP 2 248 769 A2 muestra un procedimiento para la limpieza de aguas residuales mediante una dosificacion de productos qrnmicos, especialmente agentes de precipitacion. Con ayuda de las informaciones sobre el agua sin depurar suministrada, el agua residual que va a tratarse y/o el agua depurada, se calcula la cantidad de productos qrnmicos que van a dosificarse. Como informaciones sirven el consumo de agua determinado con un contador de agua y, dado el caso, la temperatura, el valor de pH, la presion e informaciones sobre el resultado de depuracion de aguas residuales. No se revelan detalles precisos para el control de la dosificacion mediante el resultado de depuracion de aguas residuales. Ademas, el gasto de equipamiento es alto para obtener informaciones correspondientes.

El documento DE 198 52 164 A1 describe un procedimiento en el que un producto P se dosifica en un disolvente LM, por ejemplo, agua. La concentracion del producto P en la solucion L se supervisa mediante una celula de medicion de conductividad. No se determina la contribucion del disolvente LM a la conductividad de la solucion L. Un factor de correccion K debena tener en cuenta la concentracion de productos cuyas curvas caractensticas no estan almacenadas en la memoria de datos. Sin embargo, no se revela mas informacion sobre el factor de correccion K.

En el documento DE 34 00 263 C2 se prepara una solucion de desinfectante a partir de agua y concentrado de desinfectante con ayuda de un equipo de dosificacion. Una sonda de conductividad en la solucion de desinfectante supervisa su concentracion. El procedimiento presupone que la conductividad del agua se modifica considerablemente por la agregacion de concentrado de desinfectante.

El documento DE 196 52 733 A1 describe un procedimiento de dosificacion para suministrar un detergente a un lavavajillas. El lavavajillas comprende varios tanques de limpieza, anadiendose detergente solo en el primer tanque de limpieza. La concentracion de detergente en este tanque de limpieza se supervisa a traves de la conductividad y se ajusta a un valor teorico mediante un controlador difuso. El detergente se obtiene disolviendo un polvo detergente en un deposito de polvo.

Objetivo de la invencion

El objetivo de la presente invencion es presentar un procedimiento sencillo y economico para el funcionamiento de una bomba de dosificacion con la que la capacidad de dosificacion de la bomba de dosificacion pueda optimizarse con la calidad fluctuante de un agua que va a tratarse.

Breve descripcion de la invencion

Este objetivo se resuelve por un procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificacion, dosificandose con la bomba de dosificacion un acondicionador de agua en el agua que va a tratarse, especialmente una corriente de agua que va a tratarse, de manera que se obtiene un agua tratada,

determinandose una primera conductividad electrica L1 del agua que va a tratarse y una segunda conductividad electrica L2 del agua tratada o del agua de una reserva de agua a la que se suministra el agua tratada,

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determinandose en una unidad de control un valor teorico DLFsoii de la primera conductividad electrica L1 mediante una funcion de valor teorico DLFsoll(LI), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) con la primera conductividad L1,

y controlando la unidad de control la bomba de dosificacion de manera que se ajusta una diferencia DLF=L2-L1 de las conductividades L1 y L2 determinadas al valor teorico DLFsoll.

Por el registro de las conductividades L1 y L2 con el procedimiento de acuerdo con la invencion puede supervisarse tanto la cantidad dosificada de acondicionador de agua como adaptarse la cantidad que va a dosificarse en la calidad de agua presente. De acuerdo con la invencion, para ello se ajusta la diferencia de las conductividades DLF=L2-L1 a la funcion de valor teorico DLFsoll(LI), que es una funcion de la primera conductividad L1; en otras palabras, DLFsoll = f(L1). A este respecto, a traves de la capacidad de dosificacion de la bomba de dosificacion (asi, la cantidad extrafda de acondicionar de agua) puede modificarse la segunda conductividad L2.

La primera conductividad L1 determina (y posibilita, por lo tanto, la consideracion de) los iones presentes en el agua tratada o en la reserva de agua ya antes de la dosificacion del acondicionador de agua y, por lo tanto, la calidad del agua del agua que va a tratarse. Dependiendo de la funcion de valor teorico de la primera conductividad L1, puede seleccionarse una dosificacion correspondiente de la calidad del agua que va a tratarse.

El acondicionador de agua dosificado modifica (tfpicamente aumenta) la conductividad electrica L2 en el agua tratada o en la reserva de agua a la que fluye el agua tratada. Por lo tanto, la diferencia de conductividad L2 - L1 registra la cantidad de acondicionador de agua dosificado; la influencia de los iones en el agua presentes ya antes de la dosificacion se elimina de forma bastante aproximada por la diferenciacion. A cada diferencia de conductividad L2 - L1 se puede asignar una concentracion definida de acondicionador de agua dosificado. En el contexto de la invencion, no es especialmente necesario (y tipicamente tampoco se establece) que la primera conductividad L1 sea insignificante en comparacion con la segunda conductividad L2 para poder registrar el acondicionador de agua dosificado.

En el contexto de la invencion, los acondicionadores de agua pueden ser, por ejemplo, estabilizadores de dureza, agentes anticorrosion o desinfectantes.

En el contexto de la invencion, la primera conductividad L1 puede utilizarse como una medida para la dureza del agua sin tratar. Si la primera conductividad L1 y, por lo tanto, la dureza del agua sin tratar es alta, debe dosificarse correspondientemente mucho estabilizador de dureza. Con mas estabilizadores de dureza aumenta la segunda conductividad L2. Por consiguiente, se selecciona un mayor valor teorico DLFsoll con el aumento de la primera conductividad L1 para conseguir una dosificacion optima.

La primera conductividad L1 tambien es una medida de la probabilidad de corrosion de un material de trabajo que esta expuesto al agua sin tratar. Por regla general, la probabilidad de corrosion se incrementa con el numero de portadores de cargas en el agua sin tratar y, por lo tanto, con el aumento de la primera conductividad L1. Si la primera conductividad L1 es alta, tambien debe dosificarse mas agentes anticorrosion, y hay que seleccionar asimismo el valor teorico DLFsoll correspondientemente alto.

Cuanto menor sea la primera conductividad L1 medida en el agua que va a tratarse, mas blanda sera el agua y menor sera la dureza y tambien la probabilidad de corrosion debido al menor numero de portadores de cargas. En este caso, deben dosificarse menor acondicionadores de agua. Correspondientemente, puede seleccionarse entonces un menor valor teorico DLFsoll.

Por regla general, la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) esta almacenada en una unidad de control electronica de la bomba de dosificacion. Tfpicamente, la funcion de valor teorico es una curva caractenstica que discurre como una lrnea recta (lo cual facilita su descripcion computacional); sin embargo, tambien son posibles funciones no lineales (como aproximadas por polinomios) o incluso funciones almacenadas tabularmente (tablas de valores); en el caso de las funciones almacenadas tabularmente, se asignan tfpicamente distintos intervalos L1 respectivamente a distintos valores teoricos DLFsoll.

Los acondicionadores de agua son frecuentemente mezclas de distintas sustancias. La conductividad registrada en el contexto de la presente invencion representa un parametro de suma que registra todos los componentes que funcionan como portadores de cargas, mientras que los electrodos selectivos de iones unicamente registranan una parte de los iones en una mezcla. Ademas, los sensores de conductividad para el control de una bomba de dosificacion son mas economicos y menos propensos a avenas que los electrodos selectivos de iones.

Las conductividades L1 y L2 pueden determinarse con solo un sensor de conductividad (por una parte, con medicion de L1 antes de la dosificacion o durante una (breve) pausa de dosificacion asf como, por otra parte, con medicion de L2 durante la fase de funcionamiento de la bomba de dosificacion) o con dos sensores de conductividad (delante y detras de la bomba de dosificacion). L1 y L2 se miden preferentemente a intervalos regulares (aproximadamente a intervalos de tiempo fijos o respectivamente tras una determinada cantidad de agua tratada), especialmente por uno o varios sensores propios unidos a la unidad de control electronica de la bomba de dosificacion; preferentemente, se realizan mediciones dclicas y/o continuas para detectar rapidamente fluctuaciones en la calidad del agua que va a tratarse y

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poder reaccionar rapidamente ante estas.

La invencion permite en conjunto un control sencillo y preciso de la bomba de dosificacion, adaptandose automaticamente la capacidad de dosificacion a la calidad del agua.

Variantes preferentes de la invencion

En una variante preferente del procedimiento de funcionamiento de acuerdo con la invencion esta previsto que la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) aumente al incrementarse la primera conductividad L1, especialmente siendo el acondicionador de agua un estabilizador de la dureza y/o un agente anticorrosion. En el caso del incremento de la primera conductividad L1, aumenta la concentracion de iones (por regla general, que requieren tratamiento) en el agua que va a tratarse; correspondientemente, debena anadirse mas acondicionador de agua. Con la adicion de la mayor parte de los acondicionadores de agua aumenta la conductividad L2 en el agua tratada; correspondientemente, en la variante de acuerdo con la invencion, tambien se regula a un nivel elevado entonces la diferencia L2-L1 por un mayor valor teorico DLFsoll. Se observa que por algunos acondicionadores de agua (por ejemplo, agentes de precipitacion) tambien se puede producir una disminucion de la segunda conductividad L2 en comparacion con L1; en estos casos, tambien se considera una funcion de valor teorico DLFsoll(LI) decreciente con el incremento de la primera conductividad L1, pudiendo ser la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) tambien negativa (correspondientemente a L2<L1).

Resulta especialmente preferente una variante de procedimiento en la que la primera conductividad L1 y la segunda conductividad L2 se determinan con dos sensores de conductividad independientes. Con ello puede determinarse en cualquier momento la conductividad L1 independientemente de las interrupciones de dosificacion. Esto facilita y precisa el control de la bomba de dosificacion.

En una variante de procedimiento alternativa, la primera conductividad L1 y la segunda conductividad L2 se determinan ambas con el mismo sensor de conductividad que esta dispuesto detras de la bomba de dosificacion, interrumpiendose la dosificacion para medir la primera conductividad L1. Para esta variante solo se necesita un sensor de conductividad, mediante lo cual se ahorran gastos de construccion.

Mas preferentemente, esta previsto que la segunda conductividad L2 se determine continuamente o casi continuamente o a intervalos definidos y se evalue para el control de la bomba de dosificacion. Con ello es posible un buen control de la cantidad del medio de dosificacion. Aqrn, intervalos definidos son tfpicamente periodicos en el tiempo, por ejemplo, cada minuto, o respectivamente tras el tratamiento de una determinada cantidad de agua, para lo cual puede utilizarse un caudalfmetro.

Resulta asimismo especialmente preferente si la primera conductividad L1 se determina continuamente o casi continuamente o a intervalos definidos y se evalua para determinar el valor teorico DLFsoll asf como el control de la bomba de dosificacion. Con ello es posible un buen control de la calidad de agua del agua que va a tratarse. Aqrn, intervalos definidos son tfpicamente periodicos en el tiempo, por ejemplo, cada hora, o en determinadas ocasiones, por ejemplo, al principio (o antes) de cada proceso de dosificacion.

De manera ventajosa, existe ademas una variante de procedimiento en la que la funcion de valor teorico tambien es una funcion del valor de pH del agua que va a tratarse, del agua tratada o del agua en la reserva de agua, correspondientemente a DLFsoll(L1, pH), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1, pH) con el valor de pH. El valor de pH influye en el equilibrio cal-acido carbonico y, por lo tanto, en la capacidad de precipitacion de calcita en el agua que va a tratarse. Cuanto mayor sea la capacidad de precipitacion de calcita, mas estabilizador de dureza debe dosificarse, se aumenta entonces correspondientemente el valor teorico DLFsoll. Del mismo modo, el valor de pH del agua influye de manera determinante en el procedimiento de corrosion de un material de trabajo, de manera que segun el valor de pH debe dosificarse mas o menos agente de corrosion. Por ejemplo, el aluminio en agua forma capas de proteccion estables en el intervalo de valor de pH de 6,5 a 8,5, de manera que en este intervalo se necesita poco agente anticorrosion, mientras que fuera de este intervalo aumenta en gran medida la tendencia a la corrosion. El valor teorico DLFsoll se aumenta entonces con el incremento de la probabilidad de corrosion. En la unidad de control electronica de la bomba de dosificacion puede estar almacenada, por ejemplo, una curva caractenstica que asigna un factor de correccion a un valor de pH medido con el que se convierte un valor teorico estandar en un valor teorico adaptado al valor de pH presente. El valor de pH puede determinarse de antemano y anunciarse a una unidad de control electronica, o (preferentemente) registrarse en lmea mediante un electrodo de pH (preferentemente continuamente o casi continuamente).

En una variante de procedimiento especialmente ventajosa, esta previsto que la funcion de valor teorico tambien sea una funcion de la temperatura T del agua que va a tratarse, del agua tratada o del agua en la reserva de agua, correspondientemente a DLFsoll(L1, T), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1, T) con la temperatura T. La capacidad de precipitacion de calcita aumenta con el incremento de temperatura, de manera que con mayor temperatura debe dosificarse correspondientemente mas estabilizador de dureza para evitar la precipitacion de cal. En consecuencia, el valor teorico DLFsoll se aumenta con el incremento de temperatura. Del mismo modo, muchos procesos de corrosion se desarrollan preferentemente a temperaturas elevadas. Ademas, las conductividades

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medidas dependen de la temperature y pueden corregirse correspondientemente. En la unidad de control electronica de la bomba de dosificacion puede estar almacenada, por ejemplo, una curva caractenstica que asigna un factor de correccion a una temperature medida con la que se convierte un valor teorico estandar en un valor teorico adaptado a la temperature presente. La temperature se mide preferentemente en el lugar de utilizacion del agua tratada, por ejemplo, en un circuito de calefaccion.

En un perfeccionamiento preferente de esta variante, la dosificacion se interrumpe cuando la temperatura T queda por debajo de un valor KmiteTGw. A temperaturas bajas disminuye la precipitacion de cal, y se necesita menos estabilizador de dureza. En este caso, la dosificacion puede suprimirse por completo eventualmente (durante cierto tiempo durante temperaturas muy bajas), mediante lo cual se ahorra estabilizador de dureza y se reduce el desgaste. Pueden producirse temperaturas bajas, por ejemplo, en el caso de una reduccion nocturna en un circuito de calefaccion.

Tambien resulta especialmente preferente una variante de procedimiento en la que la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) se modifica por la seleccion de uno o varios parametros adicionales en la unidad de control, especialmente refiriendose los parametros adicionales

- al o los materiales de trabajo con los que entra en contacto el agua tratada, y/o

- al tipo y/o la finalidad de tratamiento del acondicionador de agua.

La cantidad o concentracion de, por ejemplo, agente anticorrosion dosificado depende del material de trabajo que deba protegerse. Para proteger metales comunes como materiales de hierro galvanizado o aluminio se dosifica mas agente anticorrosion, mientras que materiales de trabajo como acero inoxidable o plastico son menos propensos o no propensos a la corrosion.

Ademas de la concentracion de acondicionador de agua, tambien influye incluso su naturaleza en la segunda conductividad L2 y, por lo tanto, en el valor teorico DLFsoll. Por ejemplo, los fosfatos de cadena corta poseen una mayor movilidad y, por lo tanto, una mayor conductividad que los fosfatos de cadena larga; esto puede tenerse en cuenta por una modificacion correspondiente de la funcion de valor teorico. Se utilizan mezclas de fosfato, por ejemplo, como estabilizadores de dureza y agentes anticorrosion. Pueden necesitarse distintas cantidades de fosfatos segun que problema deba resolverse con mayor prioridad o que problema sea mas grave ("finalidad de tratamiento"). El valor teorico DLFsoll vana correspondientemente.

El tipo de material de trabajo que va a protegerse o el tipo o la finalidad de tratamiento del acondicionador de agua puede transmitirse a traves de un dispositivo de entrada a la unidad de control electronica de la bomba de dosificacion. Por ejemplo, la modificacion de la funcion de valor teorico puede realizarse respectivamente a traves de un factor de correccion.

En una variante de procedimiento preferente, esta previsto que el agua tratada se suministre como reserva de agua a un circuito de calefaccion o refrigeracion, midiendose la presion p en el circuito de calefaccion o refrigeracion mediante un sensor de presion, y dosificandose acondicionador de agua solo cuando la presion p se encuentra en un intervalo en el que tiene lugar una recarga de agua en el circuito de calefaccion o refrigeracion. Si la presion en el circuito desciende por debajo de un valor umbral, se recarga agua. Esto puede llevarse a cabo automaticamente mediante una valvula controlada por presion. De acuerdo con la variante, solo se dosifican acondicionadores de agua en los momentos en los que se llena o recarga agua en el circuito. Esto facilita la administracion del acondicionador de agua en el circuito.

De manera ventajosa, tambien existe una variante de procedimiento que preve que el agua tratada se suministra como reserva de agua a un circuito de calefaccion o refrigeracion, y que la segunda conductividad L2 se determina en el circuito de calefaccion o refrigeracion. La segunda conductividad L2 no se determina en una afluencia al circuito, sino en el mismo circuito. Por lo tanto, se asegura que no tiene lugar ninguna concentracion de acondicionador de agua en el circuito.

En una variante de procedimiento alternativa asimismo ventajosa, la bomba de dosificacion dosifica en una corriente de agua que va a tratarse y la segunda conductividad L2 se determina en el agua tratada. En este caso, de la segunda conductividad L2 (o de la diferencia L2-L1) puede deducirse directamente la concentracion de acondicionador de agua en el agua tratada. Los efectos de dilucion en una reserva de agua no influyen entonces en el control de la bomba de dosificacion, mediante lo cual se facilita el control.

De manera ventajosa, tambien existe una variante de procedimiento en la que tras un intervalo de tiempo t1 se limpian electrodos de uno o varios sensores de conductividad, especialmente acortandose el intervalo de tiempo t1 con el aumento de la primera conductividad L1 y/o segunda conductividad L2. Con la limpieza regular pueden evitarse adulteraciones de medidas de conductividad por depositos de cal u otras sedimentaciones (por ejemplo, de acondicionadores de agua). Con el incremento de la conductividad L1 aumenta la dureza en el agua (lo cual puede originar mas depositos de cal), y con el incremento de la conductividad L2 aumenta la concentracion de acondicionadores de agua dosificados (lo cual favorece sedimentaciones de acondicionadores de agua); por eso, con una limpieza anticipada puede conseguirse una mejora de la fiabilidad de la medicion en mayores L1 o L2. La limpieza puede realizarse manual o automaticamente. La limpieza manual puede indicarse, por ejemplo, a traves de un emisor

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de senales. Puede realizarse una limpieza automatica por lavado de la superficie de los electrodos con acido.

En el contexto de la presente invencion tambien esta incluido un dispositivo de dosificacion, especialmente para llevar a cabo un procedimiento anterior de acuerdo con la invencion, que comprende

- una bomba de dosificacion con un deposito de reserva para el acondicionador de agua,

- al menos un sensor de conductividad para determinar una primera conductividad electrica L1 de un agua que va a tratarse y una segunda conductividad electrica L2 de un agua tratada o de un agua de un deposito de reserva a la que fluye el agua tratada,

- una unidad de control electronica para controlar la bomba de dosificacion, conformada para ajustar una diferencia DLF=L2-L1 a un valor teorico DLFsoll,

presentando la unidad de control una memoria en la que esta almacenada una funcion de valor teorico DLFsoll(LI) con la que puede determinarse el valor teorico DLFsoll a partir de la primera conductividad L1, variando la funcion de valor teorico DLFsoll(LI) con la primera conductividad L1. Con el dispositivo de dosificacion de acuerdo con la invencion es posible una supervision fiable de la capacidad de dosificacion con la adaptacion simultaneamente automatica de la capacidad de dosificacion a la calidad de un agua que va a tratarse. Se evitan sobre o infradosificaciones de acondicionador de agua.

Una forma de realizacion preferente del presente dispositivo esta caracterizada por que el dispositivo presenta un sensor de pH y/o un sensor de temperatura. Con el sensor de pH y el sensor de temperatura pueden determinarse parametros sobre la base de los cuales puede modificarse la funcion de valor teorico o que pueden tenerse en cuenta en la funcion de valor teorico como otras variables (adicionalmente a L1) para seguir optimizando el rendimiento de potencia.

Resulta asimismo preferente una forma de realizacion en la que el dispositivo presenta un dispositivo de limpieza para electrodos del al menos un sensor de conductividad. Mediante el dispositivo de limpieza pueden eliminarse sedimentaciones de cal u otros depositos en los electrodos que adulteran la medicion de conductividad. En el contexto de la invencion pueden estar previstos especialmente dispositivos de limpieza mecanicos como cepillos o rascadores, o incluso medios para un lavado acido.

Otras ventajas de la invencion se deducen de la descripcion y del dibujo. Del mismo modo, las caractensticas anteriormente mencionadas y las expuestas a continuacion pueden utilizarse, de acuerdo con la invencion, respectivamente de manera individual o colectiva en cualquier combinacion. Las formas de realizacion mostradas y descritas no deben entenderse como enumeracion concluyente, sino que tienen mas bien caracter ejemplar para la exposicion de la invencion.

Descripcion detallada de la invencion y dibujo

La invencion esta representada en el dibujo y se explica con mas detalle mediante los ejemplos de realizacion. Muestran:

Fig. 1 un organigrama de una variante ejemplar del procedimiento de funcionamiento de acuerdo con la invencion;

Fig. 2 una representacion esquematica de una primera forma de realizacion de un dispositivo de dosificacion de

acuerdo con la invencion para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invencion, con respectivamente un sensor de conductividad en el agua de alimentacion y en el agua tratada;

Fig. 3 una representacion esquematica de una segunda forma de realizacion de un dispositivo de dosificacion de acuerdo con la invencion para el tratamiento de agua de alimentacion para un circuito de calefaccion;

Fig. 4 un diagrama de una funcion de valor teorico DLFsoll(LI) del procedimiento de acuerdo con la invencion.

La Figura 1 muestra un organigrama esquematico del procedimiento de acuerdo con la invencion para el funcionamiento de una bomba de dosificacion.

Tras el inicio del procedimiento 100, se lleva a cabo 101 primero una medicion de la primera conductividad L1 del agua que va a tratarse. Del mismo modo, se inicia una cronometna (con magnitud de recuento de tiempo t) para preparar una nueva medicion de la primera conductividad L1. La primera conductividad L1 medida se evalua en una unidad de control electronica, determinandose 102 mediante una funcion de valor teorico DLFsoll(L1) ah almacenada un valor teorico DLFsoll que pertenece a la conductividad L1 medida. En caso de que se determinaran valores de medicion adicionales (como el valor de pH o la temperatura) tfpicamente junto con L1 o incluso se predeterminaran parametros adicionales (como el tipo del acondicionador de agua), estos se tienen en cuenta al detectar el valor teorico DLFsoll.

En la variante de procedimiento mostrada, comienza 103 despues el funcionamiento de la bomba de dosificacion, pudiendo funcionar en esta primera fase de funcionamiento con un valor estandar predeterminado para la capacidad

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de dosificacion. Con la bomba de dosificacion se anade acondicionador de agua al agua que va a tratarse.

Despues se realiza 104 una comprobacion de si la magnitud de recuento de tiempo t aun se encuentra por debajo de un valor lfmite temporal tGw (que define el maximo penodo de validez de la ultima medicion de la conductividad L1). En caso negativo, se realiza una nueva medicion de Li, continuandose el procedimiento en la etapa 101.

En caso de que la magnitud de recuento de tiempo t no haya alcanzado el valor lfmite temporal tGw (lo cual es definitivamente el caso en el primer recorrido de la etapa 104 a una etapa 101), se continua 105 el procedimiento con la medicion de la segunda conductividad L2 en el agua tratada o el agua de una reserva de agua a la que fluye el agua tratada.

Despues, mediante la unidad de control electronica, se determina 106 la diferencia de las dos conductividades L2-L1 medidas. A continuacion, se compara 107 esta diferencia L2-L1 determinada experimentalmente con el valor teorico DLFsoll determinado en la etapa 102. En caso de que la diferencia L2-L1 determinada experimentalmente corresponda al valor teorico DLFsoll (lo cual se supone tfpicamente si L2-L1 difiere del valor teorico DLFsoll menos que un cierto porcentaje, por ejemplo, el 5 % respecto al valor teorico), se continua el procedimiento con el funcionamiento de la bomba de dosificacion en 103, conservandose la anterior capacidad de dosificacion de la bomba de dosificacion.

En caso de que la diferencia L2-L1 determinada experimentalmente difiera considerablemente del valor teorico DLFsoll (mas que un cierto porcentaje, por ejemplo, el 5 % respecto al valor teorico), en la etapa 108 se adapta la capacidad de dosificacion de la bomba de dosificacion. Si el acondicionador de agua aumenta la conductividad L2, se aumenta asf la capacidad de dosificacion en el caso de L2-L1 < DLFsoll, y se disminuye la capacidad de dosificacion en el caso de L2-L1 > DLFsoll. A este respecto, puede seleccionarse el aumento o la disminucion de la capacidad de dosificacion incluso independientemente de la desviacion porcentual (por ejemplo, proporcionalmente a la desviacion porcentual) para conseguir un ajuste especialmente rapido. Con la capacidad de dosificacion (modificada) adaptada de este modo, se sigue ahora con el funcionamiento de la bomba de dosificacion en la etapa 103.

En las siguientes mediciones de L2 en la etapa 105, las etapas comparativas 107 y, dado el caso, adaptaciones de la capacidad de dosificacion 108 se sigue reajustando la capacidad de dosificacion. Tfpicamente, se realizan varios ciclos de las etapas 103-108 hasta que existe una nueva medicion (asimismo dclica) de L1 en la etapa 101. Se observa que, en caso de corrientes de agua variables de agua sin tratar en la bomba de dosificacion, en principio la capacidad de dosificacion tambien deberta realizarse considerando la corriente de agua actual, que puede supervisarse con un caudalfmetro; generalmente entonces la capacidad de dosificacion se adapta proporcionalmente a la fuerza de la corriente de agua.

En la Figura 2 esta representada una forma de realizacion de un dispositivo de dosificacion 1 (instalacion de dosificacion) de acuerdo con la invencion con el que puede realizarse el procedimiento de acuerdo con la invencion.

A traves de una afluencia 2 fluye del dispositivo de dosificacion 1 una corriente de agua que va a tratarse (por ejemplo, agua dulce de un suministro de agua potable). El dispositivo de dosificacion 1 puede separarse de la afluencia de agua en el lado de la afluencia mediante una valvula de cierre 3; ademas, esta previsto un inhibidor de retorno (valvula de retencion) 4 para descartar un flujo posterior de acondicionador de agua en el area de la afluencia 2 en el otro lado del inhibidor de retorno 4.

El agua que fluye pasa entonces por un sensor de pH (medidor de pH) 10, un primer sensor de conductividad 8 que determina la primera conductividad L1 del agua que va a tratarse, y un sensor de temperatura (termometro) 11. Despues, el agua que fluye llega a la bomba de dosificacion 6. Esta esta unida a un recipiente de reserva 7 con acondicionador de agua y puede anadir una cantidad ajustable de acondicionador de agua al agua que ya ha fluido. El agua (tratada) mezclada con acondicionador de agua fluye a traves de un desague 5 de una instalacion de agua posconectada (no representada). En el desague esta previsto un segundo sensor de conductividad 9 con el que se mide la segunda conductividad L2 (en este caso) del agua tratada. Los dos sensores de conductividad 8, 9 disponen de dispositivos de limpieza no representados con mas detalle para la limpieza de sus electrodos. Se observa que la conductividad L1 del agua (sin tratar) que va a tratarse tambien puede medirse con el segundo sensor de conductividad 9 en una pausa de dosificacion, y el primer sensor de conductividad 8 puede suprimirse entonces.

La capacidad de dosificacion de la bomba de dosificacion 6 se controla mediante una unidad de control electronica 12. La unidad de control electronica 12 evalua las informaciones del sensor de pH 10, del sensor de temperatura 11 y del primer sensor de conductividad 8 asf como de parametros adicionales (por ejemplo, el tipo y el proposito de tratamiento del acondicionador de agua) que se han introducido a traves de un dispositivo de entrada 15 y pueden verse en una pantalla de visualizacion 14. A este respecto, la unidad de control electronica 12 determina mediante una funcion de valor teorico DLFsoll(L1, T, pH) en este caso tridimensional almacenada en una memoria 13 que se ha modificado de acuerdo con los parametros adicionales introducidos, un valor teorico DLFsoll actualmente valido para la diferencia L2-L1 de las conductividades L1 y L2 medidas antes y despues de la bomba de dosificacion 6 (para distintas configuraciones de parametros adicionales tambien es posible tener preparadas distintas funciones de valor teorico en la memoria 13, lo cual se considera el mismo efecto). Con una desviacion de la diferencia L2-L1 del valor teorico DLFsoll determinada a partir de los valores de medicion L1 y L2, la unidad de control electronica 12 adapta la

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capacidad de dosificacion en la bomba de dosificacion 6 a modo de un circuito de regulacion.

La Figura 3 muestra una segunda forma de realizacion de un dispositivo de dosificacion 1 de acuerdo con la invencion, que corresponde en gran parte a la forma de realizacion de la Fig. 2. Por eso, a continuacion se explican las diferencias con respecto a la forma de realizacion de la Fig. 2.

El dispositivo de dosificacion 1 esta conectado a un circuito de calefaccion 16; se suministra agua tratada desde el desague 5 al circuito de calefaccion 16. El circuito de calefaccion 16 puede interpretarse como una reserva de agua a la que fluye el agua tratada. El circuito de calefaccion 16 proporciona agua caliente a dos radiadores 18a, 18b, trasvasandose por bomba el agua de recirculacion mediante una bomba de circulacion 17 y calentandose mediante una caldera de calefaccion 19. Ademas, esta previsto un recipiente de expansion de membrana 20 en el circuito de calefaccion 16.

En el lado de la afluencia antes de la bomba de dosificacion 6 se mide unicamente la primera conductividad L1 del agua que va a tratarse. El sensor depH10, el sensor de temperatura 11 e incluso el segundo sensor de conductividad 9 estan dispuestos en el circuito de calefaccion 16 y miden por ello las propiedades del agua en el circuito de calefaccion 16.

Por la medicion de los parametros pH, temperatura T y la segunda conductividad L2 en el circuito de calefaccion 16 pueden controlarse directamente las propiedades del agua de recirculacion, especialmente el contenido local de acondicionador de agua. No se necesita especialmente realizar un seguimiento computacional de un proceso de dilucion entre el desague 5 y el circuito de calefaccion 16. Pueden reconocerse de manera fiable modificaciones paulatinas del agua de recirculacion, por ejemplo, como consecuencia de procesos de corrosion o sedimentaciones que repercuten en la segunda conductividad l2, y volver a compensarse al llenar el agua de recirculacion.

Se observa que el circuito de calefaccion 16 tfpicamente solo se llena ocasionalmente, preferentemente cuando una presion p en el circuito de calefaccion 16 ha descendido por debajo de un valor lfmite pgw. El circuito de calefaccion 16 dispone para la supervision de la presion p de un sensor de presion no representado con mas detalle, por ejemplo, posconectado a la caldera de calefaccion 19. Solo con este llenado se realiza en el ejemplo mostrado una dosificacion de acondicionador de agua. Para esto, a traves de la afluencia 2 con la valvula de cierre 3 abierta se abre una corriente de agua dulce y se dosifica acondicionador de agua a la corriente desde la bomba de dosificacion. La corriente de agua tratada se suministra al circuito de calefaccion 16. Puede ser ventajoso para la regulacion de la capacidad de dosificacion, tras una modificacion de la capacidad de dosificacion en la bomba, esperar primero un poco hasta que ha llegado una cantidad apreciable de agua tratada al circuito de calefaccion 16 y se ha mezclado suficientemente con el agua de recirculacion, y solo entonces efectuar una nueva medicion de L2 y evaluar la capacidad de dosificacion para una adaptacion. Con ello pueden evitarse dosificaciones incorrectas.

La Fig. 4 muestra a modo de ejemplo una funcion de valor teorico DLFsoll(L1) como la que puede utilizarse en el contexto de la invencion, por ejemplo, en un agente anticorrosion para una instalacion industrial de conduccion de agua. En este caso, la funcion de valor teorico discurre como una curva caractenstica recta, aumentando la funcion de valor teorico con el aumento de la primera conductividad L1 del agua que va a tratarse. Con ello se considera el aumento de la tendencia a la corrosion en el caso de mayores contenidos de iones del agua que va a tratarse.

Para considerar un valor de pH medido asimismo en el agua que va a tratarse con la dosificacion del agente anticorrosion, puede multiplicarse a traves de la curva caractenstica de la Fig. 4 el valor teorico DLFsoll determinado con un factor de correccion KF, que depende del valor de pH. Cuando se usa aluminio como material de trabajo en una instalacion de agua siguiente, por ejemplo, a un pH entre 6,5 y 8,5, solo es necesario poco agente anticorrosion, puesto que se forman capas de pasivacion. Fuera de este intervalo de pH se aumenta la tendencia a la corrosion, especialmente en el caso de valores de pH muy bajos (acidos) y muy altos (alcalinos). Por ejemplo, puede utilizarse entonces un factor de correccion KF dependiente del valor de pH de acuerdo con la siguiente Tabla 1:

Tabla 1

Valor de pH: menor de 5 de 5 a 6,4 de 6,5 a 8,5 de 8,6 a 10 mayor de 10

factor de correccion KF: 4 2,5 0,5 2,0 4

Por la aplicacion del factor de correccion KF dependiente del pH la funcion de valor teorico es por lo tanto efectiva en conjunto con DLFsoll(L1, pH) bidimensional.

Asimismo, pueden tenerse en cuenta parametros adicionales que describen, por ejemplo, el tipo de material de trabajo que va a protegerse de la corrosion. Los factores de correccion indicados en la Tabla 1 estan determinados para materiales de trabajo de aluminio. Si por un parametro adicional se indica que estan contenidos exclusivamente materiales de trabajo de hierro sin alear o de baja aleacion en la siguiente instalacion de agua, puede aumentar asf, por ejemplo, el factor de correccion KF en 2,0 en el intervalo de 6,5 hasta 8,5 y descender en 0,5 en el intervalo de pH de 8,6 hasta 10. Con esta variacion de la funcion de valor teorico DLFsoll(L1, pH) se tiene en cuenta que los materiales de

trabajo de hierro no forman ninguna capa de pasivacion comparable como el aluminio y se comportan de manera acntica en medios ligeramente alcalinos.

Se observa que, por regla general, para circuitos de calefaccion se definen intervalos de valores de pH 5 considerablemente mas estrictos para factores de correccion KF que los que se indican en la Tabla 1, estando descartados generalmente valores de pH extremos por normas o directrices (por ejemplo, del VDI).

Lista de referencias

1: Dispositivo de dosificacion

2: Afluencia

3: Valvula de cierre

4: Valvula de retencion

5: Desague

6: Bomba de dosificacion

7: Recipiente de reserva

8, 9: Primer y segundo sensor de conductividad

10: Sensorde pH

11: Sensor de temperatura

12: Unidad de control electronica

13: Memoria

14: Pantalla de visualizacion

15: Dispositivo de entrada

16: Circuito de calefaccion

17: Bomba de circulacion

18 a,b: Radiador

19: Caldera de calefaccion

20: Recipiente de expansion de membrana

100: Inicio

101: Medicion L1, inicio de cronometna t

102: Calculo de DLFsoll(L1)

103: Funcionamiento de bomba de dosificacion

104: Consulta ^t < tGw?

105: Medicion L2

106: Calculo L2-L1

107: Consulta 6DLFsoii=L2-L1?

108: Aumento/disminucion de capacidad de dosificacion

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Claims

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35

40

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el funcionamiento de una bomba de dosificacion (6),

dosificandose con la bomba de dosificacion (6) un acondicionador de agua en el agua que va a tratarse, especialmente una corriente de agua que va a tratarse, de manera que se obtiene un agua tratada, determinandose (101, 105) una primera conductividad electrica L1 del agua que va a tratarse y una segunda conductividad electrica L2 del agua tratada o del agua de una reserva de agua a la que se suministra el agua tratada,

caracterizado por que en una unidad de control (12) se determina (102) un valor teorico DLFsoll de la primera conductividad electrica L1 mediante una funcion de valor teorico DLFsoll(L1), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1) con la primera conductividad L1,

y la unidad de control (12) controla la bomba de dosificacion (6) de manera que se ajusta una diferencia DLF=L2-L1 de las conductividades L1 y L2 determinadas al valor teorico DLFsoll.
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la funcion de valor teorico DLFsoll(L1) aumenta al incrementarse la primera conductividad L1,

especialmente siendo el acondicionador de agua un estabilizador de la dureza y/o un agente anticorrosion.
3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la primera conductividad L1 y la segunda conductividad L2 se determinan con dos sensores de conductividad (8, 9) independientes.
4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la primera conductividad L1 y la segunda conductividad L2 se determinan ambas con el mismo sensor de conductividad (9) que esta dispuesto detras de la bomba de dosificacion (6), interrumpiendose la dosificacion para medir la primera conductividad l1.
5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la segunda conductividad L2 se determina (105) continuamente o casi continuamente o a intervalos definidos y se evalua para el control de la bomba de dosificacion (6).
6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la primera conductividad L1 se determina (101) continuamente o casi continuamente o a intervalos definidos y se evalua para determinar el valor teorico DLFsoll asf como el control de la bomba de dosificacion (6).
7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la funcion de valor teorico tambien es una funcion del valor de pH del agua que va a tratarse, del agua tratada o del agua en la reserva de agua, correspondientemente a DLFsoll(L1, pH), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1, pH) con el valor de pH.
8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la funcion de valor teorico tambien es una funcion de la temperatura T del agua que va a tratarse, del agua tratada o del agua en la reserva de agua, correspondientemente a DLFsoll(L1, T), variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1, T) con la temperatura T.
9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, caracterizado por que la dosificacion se interrumpe cuando la temperatura T queda por debajo de un valor lfmite Tgw.
10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la funcion de valor teorico DLFsoll(L1) se modifica por la seleccion de uno o varios parametros adicionales en la unidad de control (12), especialmente refiriendose los parametros adicionales

- al o los materiales de trabajo con los que entra en contacto el agua tratada y/o

- al tipo y/o la finalidad de tratamiento del

acondicionador de agua.
11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agua tratada se suministra como reserva de agua a un circuito de calefaccion o refrigeracion (16), midiendose la presion p en el circuito de calefaccion o refrigeracion mediante un sensor de presion y dosificandose acondicionador de agua solo cuando la presion p se encuentra en un intervalo en el que tiene lugar una recarga de agua en el circuito de calefaccion o refrigeracion.
12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el agua tratada se suministra como reserva de agua a un circuito de calefaccion o refrigeracion (16),

y por que la segunda conductividad L2 se determina en el circuito de calefaccion o refrigeracion (16).
13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que la bomba de dosificacion (6) dosifica en una corriente de agua que va a tratarse y la segunda conductividad L2 se determina en el agua tratada.
14. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que tras un intervalo de tiempo t1 se limpian electrodos de uno o varios sensores de conductividad (8, 9), especialmente acortandose el intervalo de tiempo t1 con el aumento de la primera conductividad L1 y/o segunda conductividad L2.

5 15. Dispositivo de dosificacion (1), especialmente para llevar a cabo un procedimiento segun una de las

reivindicaciones anteriores, que comprende

- una bomba de dosificacion (6) con un deposito de reserva (7) para el acondicionador de agua,

- al menos un sensor de conductividad (8, 9) para determinar una primera conductividad electrica L1 de un agua

10 que va a tratarse y una segunda conductividad electrica L2 de un agua tratada o de un agua de un deposito de

reserva a la que fluye el agua tratada,

- una unidad de control (12) electronica para controlar la bomba de dosificacion (6), caracterizado por que la unidad de control electronica esta conformada para ajustar una diferencia DLF=L2-L1 a un valor teorico DLFsoll, presentando la unidad de control (12) una memoria(13) en la que esta almacenada una funcion de valor

15 teorico DLFsoll(L1) con la que puede determinarse el valor teorico DLFsoll a partir de la primera conductividad L1,

variando la funcion de valor teorico DLFsoll(L1) con la primera conductividad L1.
16. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 15, caracterizado por que el dispositivo presenta un sensor de pH (10) y/o un sensor de temperatura (11).

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17. Dispositivo (1) segun la reivindicacion 15 o 16, caracterizado por que el dispositivo (1) presenta un dispositivo de limpieza para electrodos del al menos un sensor de conductividad (8, 9).