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Appareil de mesure du transfert massique global net d'un gaz liquéfié
L'invention a pour objet un appareil de mesure du @ transfert massique global net d'un gaz liquéfie d'un réservoir à un autre.
On connaît divers moyens de mesurer un débit massi- que, mais on n'a pas jusqu'ici réalisa un ensemble qui permette la détermination précise du. transfert massique net du produit, tant à l'état gazeux qu'à l'état liquide, par exemple pendant une opération de livraison de gaz tels que le gaz carbonique, le propane, ou. autres.
Cette déter-' mination est, à priori, délicate, d'une part du fait qu'il tant tenir compte de plusieurs transferts pouvant s'effec- tuer dans des sens différents, sous des états différents et dans des conditions de température et de pression variables dans de larges limites, d'autre part du fait que certains organes de l'appareil peuvent être dérègles par l'effet de la condensation sur leurs parois.
Ces diverses difficultés seront exposées en détail dans la uuite, et on verra que la présente invention / fournit des moyens de les éviter.
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En particulier, elle supprime les effets nuisible* de la condensation en disposant les organes capteurs du débit gazeux dans une portion de conduit délimitée par deux clapets munis d'orifices permettant le passage du gaz ceu duux clapets étant disposés de manière telle que l'un ou l'autre soit ouvert suivant le sens dudit débit.,
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Léo divers sa particularités de l'invention a7par.
tront clairement à l'aide de la description e3-arè et du dessin annexe, dans lequel
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- la figure 1 est le 8 chôma de principe d'un* ins- ! lallation de livraison d'un gaz liquufié, muni d'un appar" reil oonforue à l'invention ! - la figure 2 représente la détail de la portion du conduit de transfert gazeux qui renferme le capteur de débit.
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A la bfiure 1, on a représenté* très s ehémat iqueaent la citerne A d'un camion de livraison d'un gaz liquéfie, gaz carbonique par exemple, et une citerne B à remplir, reliées par deux conduits 1 et 2 que peuvent fermer deux
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robinets, Ri et R respectivement. La livraison se fait en deu.,. temps a dans un premier temps, le robinet R étant eé at le robinet 11, ouvert, les pressions de 6az b l'inté- rieur des deux citernes s'égalisent (te,il)ü ne détente) dans un second temps, au cours duquel les deux robinets sont ouverte, une certaine quantité de liquide est trans-
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férée de A vera B# à l'aide de la pompe P. La détente préalable au pompage facilite évidemoent celui-ci.
Suivant l'invention, on insère dans les conduits 1 et 2 des capteurs débimetriques C et Cg auxquels sont associés des moyens de déterminer avec précision la masse nette globale de produit transférée de A vers B dans
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l'ensestbie de l'opération tant u l'état t>ai,,eux qu'à l'état liqume. In h
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Pendant la phase de détente, la mesure de la nasse gazeuse transférée d'une citerne dans l'autre, dans un
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ae 3 iv.e l'on ignore * priori, s'effectue - suivant un. mode de réalisation préféré de l'invention - au moyen d'un capteur déb:1.:>'; tri '' , de préférence du tpe bien connu à turbine, associa à un dispositif compteur d'itlpul-4 siens approprie et à un !10!:ltre Ha,.
On soit qu'un tel capteur comporte une turbine entraînée en rotation par le fluide, un petit aimant fixé à la turbine et une bobine
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dans laquelle e l' s.Ít1c\.at induit dos impulsions électriques de fréquence proportionnelle au débit volund trique à #eaurer. Cette fréquence 23t déterminée par in dispositif j compteur -Di Pour obtenir Io d61)lt mae.iiquey il reste à détermi- ner la ùenHite du az. Colle-ci eet faible et varie dans dea proportions oonuil1é:r.'c'bles r,elon la température et la prou--ion qui ruinent c1t] les citernes. Pans le cas du cas carbonique, on effectuera une mesure de pression l'aide du. Manomotye Mj¯.
Conne on est en présence de vapeur; afiturwitop la denaïtd ect en effet liée à, la pression par une relation approximativement linéaire ; dans ces condi- tions, on calcule aisément la densité quand on connaît la pression, et on peut alors obtenir une détermination
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prédïoe du débit massique. Dans le cas de certains autres gaz, on pourra préférer, en vue du calcul de la densité, effectuer une mesure de température.
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On a s;ymuolio6 par une ligne de pointillés l'utili-. sation de la mesure: de pression par le compteur D1 en vue ' du calcul du débit massique.
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La réalisation pratique d'un compteur 3)-, cesportant par exc11.!?lo un fréquencemètre électronique et un calcula- teur analogique tenant courte da la densité pour le calcul
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du débit massique est là portée de l'}.o.ta!'!3 de l' Art et ne sera .>ai., décrite.
Le capteur à turbine utilité devr.- Itre capable de détermintjr le se:m du transfert: ca1.1.X ; il pourra avanta- geusement, û cet effet, comportez* une duuxiuae bobine d'axe perpendiculaire û celui de la boaine habituelle ' le courant recueilli aux bornes de cutt seconde bobine sera. déphasé" de 900 pur rapport au cour-nt recueilli aux bornes de la première et le signal de ce ôúphas.1-ce, déterminé ,'i l'aide d'un ;phasoi!1vtro, indiquera le sens d'4voulrx:nt du fluide. ,1 L'onueable qui vient l'ytre déeorit permet de déter- miner le tranufert t1l1os1llue gazeux pendant la détente av o une précision ca'1irri.nte â condition que l'on puisse éliminer lea effets nerata4 de la condensation sur la mesure.
Ce résultat est obtenu t;rt!oe i une particularité :tr.1,portMte de la présente invention, que l'on va maint... nant dcrire en se ré3ruxt îv la figure 2.
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Cette particularité conuiute à disposer le compteur
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d6bimétrique . turbine 1 (amplement s.'lmbolisé par le
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pales de la turbine) dans une portion du conduit 1 déliai
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tde par deux clapets 3-4. reapootiveiaent articulés en
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5 - 6 et munis d'orifices 7 - 8, Lorsque le az circule, par exemple dans le sens de
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la flèche, le clapet 3 est ouvert et le clapet 4 ferme, mi
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bien que la détente s'effectue uniquement par 1 'orifice 8.
Elle s'effectuerait de même uniquement par l'orifice 7 si
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ls ;az circulait en sens inverse. Dans ces conditions, il
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ne peut pratiquement pas se produire de condensation au
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niveau du capteur on supprime ainsi le risque de dëre-i
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Clae de celui-ci et, en outre, on obtient une pression et
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L
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une température bien définies au niveau de l'organe de
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mesure correspondant. Dans l'exemple décrite c7lui-ei esut un manomètre â'I. aomï rena.nt deux prisée do pression 9 et 10 situées de part et d'autre de le. turbine. la pression est parfaitement définie au niveau de ces deux
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prises qui donnent pratiquement la pression rovenne au. niveau de la turbine.
Pendant la phase de pompage, la mesure du débit du liquide pompé laquelle ne pose pas de problème particu# ;
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librement délicate se fera avantaceusement à l'aide d'un. deuxième capteur à turbine 0,# associé h un dispositif compteur et calculateur D2, Ce dernier d paiti5% dont la réalisation est 4 la portée de l'hoiame de l'Art, calcule le dû bit massique en tenant compte (le le densité du liquide.
De pr6férancet cette dernière est détexrire,par
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une mesure de la température du.liquide, laquelle a'effeo"-' tue par exemple au moyen d'une sonde 4 résistance (non
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fisuréo),
Pendant la phase de pompage, il convient également de déterminer le débit du gaz transféré de B vers 2, et chassé en quelque sorte par le liquide qui pénètre dans B.
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Cette déterainatior fera avantageusement, dans le # cas de gaz carbonique, par une mesure dudit débit,
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effectuée au moyen du dispositif (019 DZ) déjà décrits Dans d*autr#cas d'application, il pourra être fi préférable d'introduire, dans le calculateur du dispositif, D2, un terse correctif tenant compte du débit du gaz transféré.
Le volume du gaz transféré est connu, puis- qu'égal au volume du liquide transféré pendant la même phase, \lit
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Bien entendu, de nombreuses applications de l'appa- reil décrit peuvent être envisagées, et diverses meifica- * tiens peuvent être apportées à la réalisation décrite.