Dans les procédés de production industrielle, certains réservoirs sont sujets à la cristallisation, présentent une viscosité élevée, sont extrêmement corrosifs et ont tendance à solidifier les liquides. Les transmetteurs de pression différentielle à simple et double bride sont fréquemment utilisés dans ces situations, notamment pour les réservoirs, les colonnes, les cuves et les cuves des cokeries, ainsi que pour les réservoirs de stockage de liquides destinés aux unités d'évaporation et les réservoirs de contrôle de niveau des unités de désulfuration et de dénitrification. Les transmetteurs à simple et double bride ont de nombreuses applications, mais se distinguent par leur conception : ouverts ou fermés. Les transmetteurs à simple bride peuvent être utilisés pour des réservoirs ouverts, tandis que les transmetteurs à double bride sont davantage adaptés aux réservoirs fermés.
Principe de fonctionnement d'un transmetteur de pression à bride unique mesurant le niveau d'un liquide
Le transmetteur de pression à bride unique effectue la conversion de niveau en mesurant la densité du réservoir ouvert. Mesure de niveau des conteneurs ouverts
Lors de la mesure du niveau de liquide dans un récipient ouvert, le transmetteur est installé près du fond du récipient afin de mesurer la pression correspondant à la hauteur du liquide au-dessus de celui-ci. Voir figure 1-1.
La pression du niveau de liquide dans le récipient est reliée au côté haute pression du transmetteur, et le côté basse pression est ouvert à l'atmosphère.
Si le niveau de liquide le plus bas de la plage de variation de niveau de liquide mesurée est supérieur au lieu d'installation du transmetteur, celui-ci doit effectuer une migration positive.
Figure 1-1 Exemple de mesure de liquide dans un récipient ouvert
Soit X la distance verticale entre le niveau de liquide le plus bas et le plus haut à mesurer, X=3175mm.
Y représente la distance verticale entre l'orifice de pression du transmetteur et le niveau de liquide le plus bas, y = 635 mm. ρ représente la densité du liquide, ρ = 1.
h est la hauteur de pression maximale produite par la colonne de liquide X, en KPa.
e est la hauteur de pression produite par la colonne de liquide Y, en KPa.
1 mH2O = 9,80665 Pa (idem ci-dessous)
La plage de mesure s'étend de e à e+h, donc : h=X·ρ=3175×1=3175 mmH2O=31,14 kPa
e=y·ρ=635×1= 635mmH2O= 6,23KPa
Autrement dit, la plage de mesure de l'émetteur est de 6,23 kPa à 37,37 kPa.
En résumé, nous mesurons en fait la hauteur du niveau du liquide :
Hauteur du niveau de liquide H=(P1-P0)/(ρ*g)+D/(ρ*g) ;
Remarque : P0 est la pression atmosphérique actuelle ;
P1 est la valeur de pression mesurée du côté haute pression ;
D représente la quantité de migration nulle.
Principe de fonctionnement d'un transmetteur de pression à double bride mesurant le niveau d'un liquide
Le transmetteur de pression à double bride effectue la conversion de niveau en mesurant la densité du réservoir étanche : raccord à impulsion sèche
Si le gaz présent au-dessus de la surface du liquide ne se condense pas, le tuyau de raccordement côté basse pression du transmetteur reste sec. On parle alors de raccordement pilote sec. La méthode de détermination de la plage de mesure du transmetteur est identique à celle utilisée pour la mesure du niveau de liquide dans un récipient ouvert (voir figure 1-2).
Si le gaz présent sur le liquide se condense, ce dernier s'accumule progressivement dans le tube de guidage de pression côté basse pression du transmetteur, ce qui engendre des erreurs de mesure. Pour éliminer cette erreur, il convient de pré-remplir le tube de guidage de pression côté basse pression du transmetteur avec un liquide approprié. On parle alors de raccordement de guidage de pression lubrifié.
Dans la situation décrite ci-dessus, il existe une pression du côté basse pression du transmetteur, une migration négative doit donc être effectuée (voir figure 1-2).
Figure 1-2 Exemple de mesure de liquide dans un récipient fermé
Soit X la distance verticale entre le niveau de liquide le plus bas et le plus haut à mesurer, X = 2450 mm. Y est la distance verticale entre l'orifice de pression du transmetteur et le niveau de liquide le plus bas, Y = 635 mm.
Z est la distance entre le haut du tube de guidage de pression rempli de liquide et la ligne de base du transmetteur, Z=3800mm,
ρ1 est la densité du liquide, ρ1=1.
ρ2 est la densité du liquide de remplissage du conduit côté basse pression, ρ1=1.
h est la hauteur de pression maximale produite par la colonne de liquide testée X, en KPa.
e est la hauteur de pression maximale produite par la colonne de liquide testée Y, en KPa.
s est la hauteur de pression produite par la colonne de liquide garnie Z, en KPa.
La plage de mesure est de (es) à (h+es), puis
h = X · ρ₁ = 2540 × 1 = 2540 mmH₂O = 24,9 kPa
e=Y·ρ1=635×1=635mmH2O =6,23KPa
s = Z·ρ² = 3800 × 1 = 3800 mmH₂O = 37,27 kPa
Donc : es = 6,23 - 37,27 = -31,04 kPa
h+e－s=24,91+6,23－37,27=－6,13KPa
Remarque : En bref, nous mesurons en fait la hauteur du niveau du liquide : hauteur du niveau du liquide H=(P1-PX)/(ρ*g)+D/(ρ*g) ;
Remarque : PX sert à mesurer la valeur de pression du côté basse pression ;
P1 est la valeur de pression mesurée du côté haute pression ;
D représente la quantité de migration nulle.
Précautions d'installation
L'installation à bride unique est importante
1. Lorsque le transmetteur à membrane d'isolation à bride unique pour réservoirs ouverts est utilisé pour la mesure du niveau de liquide des réservoirs de liquide ouverts, le côté L de l'interface côté basse pression doit être ouvert à l'atmosphère.
2. Pour le réservoir de liquide étanche, le tube de régulation de pression doit être installé du côté L de l'interface basse pression. Il définit la pression de référence du réservoir. De plus, il est impératif de toujours dévisser la vanne de purge côté L pour évacuer le condensat présent dans la chambre L ; à défaut, la mesure du niveau de liquide sera faussée.
3. Le transmetteur peut être raccordé à la bride de montage côté haute pression, comme illustré sur la figure 1-3. La bride latérale du réservoir est généralement une bride mobile, fixée à ce moment-là et pouvant être soudée en un clic, ce qui facilite l'installation sur site.
Figure 1-3 Exemple d'installation d'un transmetteur de niveau de liquide à bride
1) Lors de la mesure du niveau de liquide du réservoir, le niveau de liquide le plus bas (point zéro) doit être défini à une distance de 50 mm ou plus du centre du joint du diaphragme côté haute pression. Figure 1-4 :
Figure 1-4 Exemple d'installation d'un réservoir de liquide
2) Installez le diaphragme à bride sur le côté haute (H) et basse (L) pression du réservoir comme indiqué sur l'étiquette du transmetteur et du capteur.
3) Afin de réduire l'influence de la différence de température ambiante, les tubes capillaires du côté haute pression peuvent être attachés ensemble et fixés pour éviter l'influence du vent et des vibrations (les tubes capillaires de la partie très longue doivent être enroulés ensemble et fixés).
4) Lors de l'opération d'installation, essayez autant que possible de ne pas appliquer la pression de chute du liquide d'étanchéité sur le joint à diaphragme.
5) Le corps de l'émetteur doit être installé à une distance de plus de 600 mm en dessous de la partie d'installation du joint à membrane de la bride à distance côté haute pression, afin que la chute de pression du liquide d'étanchéité capillaire soit ajoutée au corps de l'émetteur autant que possible.
6) Bien entendu, si l'installation est impossible à 600 mm ou plus en dessous du niveau du joint d'étanchéité de la bride en raison de contraintes d'installation, ou si le corps de l'émetteur ne peut être installé qu'au-dessus de ce niveau pour des raisons objectives, sa position d'installation doit respecter la formule de calcul suivante.
1) h : la hauteur entre la partie d'installation du joint d'étanchéité du diaphragme de la bride à distance et le corps de l'émetteur (mm) ;
① Lorsque h≤0, le corps de l'émetteur doit être installé au-dessus de h (mm) sous la partie d'installation du joint du diaphragme de bride.
②Lorsque h>0, le corps de l'émetteur doit être installé en dessous de h (mm) au-dessus de la partie d'installation du joint du diaphragme de la bride.
2) P : Pression interne du réservoir de liquide (Pa abs) ;
3) P0 : La limite inférieure de la pression utilisée par le corps de l'émetteur ;
4) Température ambiante : -10～50℃.
Date de publication : 15 décembre 2021