ES2735826A1 - SYSTEM AND METHOD OF MONITORING THE VOLUME OF A LIQUID IN PRESSURE DEPOSITS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
SISTEMA Y MÉTODO DE MONITORIZACIÓN DEL VOLUMEN DE UN LÍQUIDO EN DEPÓSITOS A PRESIÓNSYSTEM AND METHOD OF MONITORING THE VOLUME OF A LIQUID IN PRESSURE DEPOSITS
Campo técnico de la invenciónTechnical Field of the Invention
La presente invención está referida a un sistema y un método de monitorización indirecto del volumen de un líquido en un depósito a presión, particularmente, del volumen de cerveza en un tanque.The present invention relates to a system and method of indirect monitoring of the volume of a liquid in a pressure vessel, particularly, of the volume of beer in a tank.
Estado de la técnica anteriorPrior art
En la actualidad, la modalidad de distribución de cerveza de bodega se realiza en camiones cisterna refrigerados que surten a los puntos de distribución -como bares, cafeterías o restaurantes-. La cerveza de los camiones se bombea hacia el interior de depósitos refrigerados situados en los establecimientos. Cada establecimiento puede disponer de varios depósitos, cada uno de ellos con una determinada capacidad máxima de cerveza.Currently, the modality of distribution of cellar beer is carried out in refrigerated tankers that supply the distribution points - such as bars, cafes or restaurants. The beer from the trucks is pumped into refrigerated tanks located in the establishments. Each establishment can have several deposits, each with a certain maximum beer capacity.
Los depósitos se componen de un tanque metálico exterior refrigerado a través de un sistema frigorífico. La cerveza se almacena en el interior de una bolsa plástica que se rellena directamente desde el camión. La cerveza permanece almacenada y refrigerada en el interior del citado depósito hasta el momento en el que se inicia el consumo de este tanque. El bombeo de la cerveza hacia los grifos de suministro se realiza mediante la presurización interna del tanque a través de la inyección de aire comprimido entre la bolsa y las paredes internas. El sistema de bombeo se regula de tal manera que la presión en el tanque sea constante, denominándose presión de servicio. Además, la refrigeración mantiene el tanque a temperatura constante, que se denominará temperatura de servicio. The deposits are composed of an exterior metallic tank cooled through a refrigeration system. The beer is stored inside a plastic bag that is filled directly from the truck. The beer remains stored and refrigerated inside the aforementioned tank until the moment in which the consumption of this tank begins. The beer is pumped into the supply taps by internal pressurization of the tank through the injection of compressed air between the bag and the internal walls. The pumping system is regulated in such a way that the pressure in the tank is constant, called service pressure. In addition, the cooling keeps the tank at a constant temperature, which will be called the service temperature.
La presurización del tanque se lleva a cabo a partir de una red de distribución de aire comprimido que alimenta cada uno de los depósitos. Esta red de distribución puede proceder de una red que abastece a otros equipos -como electroválvulas- y un sistema de compresión. Cuando hay un equipo de compresión, este da servicio a varios tanques, electroválvulas y demás aparamenta neumática, por lo que no es posible la monitorización de este equipo para saber el estado de los tanques; es estrictamente necesario una medida que, sin ser invasiva con el tanque, permita una monitorización de cada uno de ellos. The pressurization of the tank is carried out from a compressed air distribution network that feeds each of the tanks. This distribution network can come from a network that supplies other equipment - such as solenoid valves - and a compression system. When there is a compression equipment, it serves several tanks, solenoid valves and other pneumatic switchgear, so it is not possible to monitor this equipment to know the status of the tanks; It is strictly necessary a measure that, without being invasive with the tank, allows monitoring of each of them.
Por motivos higiénicos y de durabilidad de la cerveza, se evita en lo posible cualquier contacto de elementos externos con la cerveza, a excepción de la propia tubería de distribución y de la bolsa interior del depósito, por lo que, en la actualidad, la única estimación del volumen de cerveza existente en un depósito se realiza a través de células de carga situadas en los apoyos de este, habiendo otras opciones de medida como, por ejemplo, por ultrasonidos o por funcionamiento del compresor. El primer sistema estima el peso del tanque a través de las células de carga y lo relaciona con el nivel de llenado en cada momento, el segundo mide el volumen restante y el tercero relaciona el funcionamiento de un compresor con el volumen de su depósito asociado.For hygienic and durability reasons of beer, any contact of external elements with the beer is avoided as much as possible, except for the distribution pipe itself and the inner bag of the tank, so, at present, the only Estimation of the volume of beer in a tank is made through load cells located in the supports of this, there are other measurement options such as, for example, by ultrasound or by compressor operation. The first system estimates the weight of the tank through the load cells and relates it to the level of filling at all times, the second measures the remaining volume and the third relates the operation of a compressor with the volume of its associated reservoir.
El sistema de monitorización basado en células de carga condiciona en gran medida las características de la instalación del depósito, ya que el sistema de fijación de este no puede adaptarse a emplazamientos que no cumplen con una serie de condiciones. Además, el sistema presenta importantes desviaciones de medida.The monitoring system based on load cells largely determines the characteristics of the installation of the tank, since its fixing system cannot be adapted to locations that do not meet a series of conditions. In addition, the system has significant measurement deviations.
Los sistemas de monitorización por ultrasonidos, al igual que un hipotético contador de fluido en la salida de la cerveza, es un método invasivo, y aunque en ningún caso el primero debiera estar en contacto con la cerveza, simplemente con el aire que está fuera de la bolsa, ya se considera de por si invasivo con el entorno. El caudalímetro depende de la salida de fluido.Ultrasonic monitoring systems, like a hypothetical fluid counter at the exit of beer, is an invasive method, and although in no case should the former be in contact with beer, simply with the air that is outside The bag is already considered invasive with the environment. The flowmeter depends on the fluid outlet.
Por último, los sistemas de estimación por funcionamiento del compresor no tienen aplicación para este caso al tratarse de una red de distribución de aire comprimido, existen válvulas, reductores de presión, equilibradores o varios depósitos unidos a un mismo sistema. Por tanto, se ha de realizar una medida en la cabecera que elimine todas las distorsiones que existen en la medida.Finally, the systems for estimating the operation of the compressor have no application for this case as it is a compressed air distribution network, there are valves, pressure reducers, balancers or several tanks attached to the same system. Therefore, a measurement must be made in the header that eliminates all distortions that exist in the measurement.
El documento WO2015040146 que realiza una medida indirecta a través del funcionamiento del compresor para un sistema de presurización mono-tanque, pero que, por razones de operatividad centralizada, como se ha especificado, no es posible aplicar aquí, puesto que describe un equipo capaz de monitorizar el volumen de fluido en un sistema con una única producción neumática, aunque repartida en varios tanques y con aparamenta de consumo de aire comprimido.Document WO2015040146 that performs an indirect measurement through the operation of the compressor for a mono-tank pressurization system, but which, for reasons of centralized operability, as specified, is not possible to apply here, since it describes a device capable of monitor the volume of fluid in a system with a single pneumatic production, although distributed in several tanks and with compressed air consumption switchgear.
El documento DE102010034173A1 describe un dispositivo tiene un sensor de presión diferencial para determinar la diferencia entre la presión del gas en un volumen lleno de gas por encima del nivel del líquido y la presión hidrostática en el fondo de los tanques presurizados. Un dispositivo de transmisión de presión y un dispositivo de absorción de presión, es decir, un cojín de elevación, están formados de manera que la presión ejercida en el fondo de tanques presurizados desde una bolsa de plástico en un tanque dentro de la pared se transfiere al sensor de presión diferencial. El dispositivo de absorción de presión tiene una membrana con alta rigidez de extensión y pequeña rigidez a la flexión. También se incluye un reclamo independiente para un sistema de tanque para almacenamiento de bebidas refrigerado y presurizado.Document DE102010034173A1 describes a device having a differential pressure sensor to determine the difference between the gas pressure in a full volume of gas above the level of the liquid and the hydrostatic pressure at the bottom of the pressurized tanks. A pressure transmission device and a pressure absorption device, that is, a lifting cushion, are formed such that the pressure exerted on the bottom of pressurized tanks from a plastic bag in a tank inside the wall is transferred to the differential pressure sensor. The pressure absorbing device has a membrane with high extension stiffness and small flexural stiffness. An independent claim is also included for a tank system for refrigerated and pressurized beverage storage.
Por otro lado, el documento WO2004050537A1 (ES2556644T3) describe un aparato dispensador de cerveza doméstica que tiene un barril que comprende una bolsa autocontenida rellena con una cerveza y un sistema de presión. El sistema de presión crea un espacio de aire presurizado entre las paredes interiores del barril y la bolsa para ayudar en la dispensación de la cerveza. El sistema de presión tiene una válvula de aire de un solo barril montada en una pared superior del barril para permitir la entrada de aire presurizado en el barril. El sistema de presión tiene un depósito de presión montado en el aparato dispensador fuera del barril y en comunicación de flujo de fluido con la válvula unidireccional del barril. El depósito almacena una carga de aire presurizado y suministra al menos una porción de esta carga al barril a través de la válvula de aire de barril cuando el aparato dispensador se acciona para dispensar la cerveza. El depósito proporciona una carga reservada de gas presurizado disponible para reducir las fluctuaciones de presión de amortiguación durante la dispensación de cerveza, lo que puede producir espuma de cerveza, especialmente durante las primeras etapas de dispensación de cerveza cuando el espacio de cabezal de aire en el barril es pequeño.On the other hand, WO2004050537A1 (ES2556644T3) describes a domestic beer dispensing device having a barrel comprising a self-contained bag filled with a beer and a pressure system. The pressure system creates a pressurized air space between the inner walls of the barrel and the bag to aid in dispensing the beer. The pressure system has a single-barrel air valve mounted on an upper barrel wall to allow pressurized air to enter the barrel. The pressure system has a pressure reservoir mounted on the dispensing apparatus outside the barrel and in fluid flow communication with the unidirectional barrel valve. The tank stores a load of pressurized air and supplies at least a portion of this load to the barrel through the barrel air valve when the dispensing apparatus is operated to dispense the beer. The reservoir provides a reserved load of pressurized gas available to reduce damping pressure fluctuations during beer dispensing, which can produce beer foam, especially during the early stages of beer dispensing when the air head space in the Barrel is small.
Además, el aparato también puede tener un sistema de detección de presión adaptado para medir la velocidad de cambio de presión en el barril. El aparato tiene un dispositivo de señalización sensible a la velocidad de cambio de presión en el barril para producir una señal relacionada con el volumen de cerveza que permanece en la bolsa.In addition, the apparatus may also have a pressure sensing system adapted to measure the rate of pressure change in the barrel. The apparatus has a signaling device sensitive to the rate of pressure change in the barrel to produce a signal related to the volume of beer remaining in the bag.
No obstante, ninguno de los documentos anteriores describe un sistema de monitorización del contenido de un barril con líquido con las características y ventajas que se enuncian a continuación.However, none of the above documents describe a system for monitoring the contents of a barrel with liquid with the characteristics and advantages set forth below.
Explicación de la invenciónExplanation of the invention.
Es un objeto de la invención un sistema y un método de monitorización que busca un equilibrio entre la economía de la solución, el nivel de precisión y el volumen de información obtenido, buscando solucionar un problema técnico relativo al actual reparto de cerveza de barril por camión, donde no se está optimizando lo suficiente dicho reparto, debido a que, actualmente, no es posible obtener la medida del volumen de los barriles de reparto de una manera centralizada, automatizada, con buena relación fiabilidad-precio y no invasiva con el producto.It is an object of the invention a system and a monitoring method that seeks a equilibrium between the economy of the solution, the level of precision and the volume of information obtained, seeking to solve a technical problem related to the current distribution of draft beer by truck, where such distribution is not being optimized sufficiently, because, currently , it is not possible to obtain the measurement of the volume of the distribution barrels in a centralized, automated way, with good reliability and price and non-invasive with the product.
El objeto de la invención se consigue con el método de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se describen realizaciones particulares o preferidas del método de la invención. En un segundo aspecto de la invención, el objeto de la invención se consigue con el sistema de la reivindicación 8.The object of the invention is achieved with the method of claim 1. Particular or preferred embodiments of the method of the invention are described in the dependent claims. In a second aspect of the invention, the object of the invention is achieved with the system of claim 8.
Más concretamente, el método de monitorización del volumen de un líquido en depósitos a presión que comprende:More specifically, the method of monitoring the volume of a liquid in pressure tanks comprising:
- una etapa de instalación y llenado con un líquido de una bolsa en el interior del depósito a presión, en donde el aire del interior del depósito está a presión atmosférica (PATM); y donde la temperatura del líquido está a una temperatura de trabajo (Tt );- a stage of installation and filling with a liquid from a bag inside the pressure tank, where the air inside the tank is at atmospheric pressure (PATM); and where the temperature of the liquid is at a working temperature (Tt);
- una etapa de inicio de consumo, en donde el depósito a presión se presuriza inyectando aire desde un circuito de aire comprimido hacia el interior del depósito a presión; y - una etapa de consumo de cerveza, que disminuye el volumen de la bolsa contenedora del líquido en el interior del depósito a presión; y donde la presión de trabajo (PT) se mantiene constante mediante la inyección de aire comprimido, con la temperatura de trabajo (Tt ) constante;- a consumption start stage, where the pressure tank is pressurized by injecting air from a circuit of compressed air into the pressure tank; and - a stage of beer consumption, which decreases the volume of the bag containing the liquid inside the pressure vessel; and where the working pressure (PT) is kept constant by the injection of compressed air, with the constant working temperature (Tt);
El método cuenta con la particularidad de que el volumen de líquido en el depósito a presión después de su consumo se obtiene como la diferencia entre el volumen total del interior del depósito a presión (VD) y el volumen de aire durante el consumo de cerveza (VA3) a presión y temperatura de trabajo (PT Tt ).The method has the peculiarity that the volume of liquid in the pressure tank after consumption is obtained as the difference between the total volume inside the pressure tank (DV) and the volume of air during beer consumption ( VA3) at working pressure and temperature (PT Tt).
Por otro lado, el sistema de monitorización del volumen de un líquido en depósitos a presión, donde dicho depósito está aislado y refrigerado, en el que el líquido está alojado en una bolsa en el interior del depósito; y donde el depósito tiene una alimentación de aire comprimido en el que se dispone un caudalímetro, una entrada de fluido refrigerante y una salida de fluido refrigerante en la que se dispone un sensor de temperatura de salida de refrigerante para monitorizar las condiciones de conservación del líquido; y que se caracteriza porque además comprende medios configurados para ejecutar el método de monitorización indicado. Obviamente, dichos medios serán medios electrónicos de computación que englobarán, al menos, una memoria, un procesador y una pluralidad de instrucciones almacenadas en la memoria de tal forma que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el sistema realice el método objeto de la presente invención además de permitir una gestión centralizada, pues existe una comunicación con un sistema de telegestión que almacena todos los datos y permite realizar comparativas entre instalaciones.On the other hand, the system for monitoring the volume of a liquid in pressure tanks, where said tank is insulated and refrigerated, in which the liquid is housed in a bag inside the tank; and where the reservoir has a compressed air supply in which a flowmeter, a coolant inlet and a coolant outlet are arranged in which a coolant outlet temperature sensor is arranged to monitor the storage conditions of the liquid ; and what characterized in that it also comprises means configured to execute the indicated monitoring method. Obviously, said means will be electronic computing means that will include at least one memory, one processor and a plurality of instructions stored in the memory such that, when executed by the processor, they cause the system to perform the method object of The present invention, in addition to allowing centralized management, because there is a communication with a remote management system that stores all data and allows comparisons between installations.
Así pues, gracias a la presente invención, se consiguen suplir las deficiencias en la estimación del volumen de cerveza en los depósitos a presión, de tal forma que se proyecta la implementación de un sistema de control avanzado de los depósitos a presión basado en la monitorización de los siguientes parámetros de este:Thus, thanks to the present invention, deficiencies in the estimation of the volume of beer in the pressure tanks are achieved, so that the implementation of an advanced control system of the pressure tanks based on monitoring is projected. of the following parameters of this:
- La monitorización del volumen del aire inyectado en el interior del depósito a presión con el fin de determinar el volumen de cerveza en el depósito a presión entre consumos.- The monitoring of the volume of the air injected inside the pressure tank in order to determine the volume of beer in the pressure tank between consumptions.
- La monitorización de la temperatura del refrigerante del depósito a presión con el fin de controlar que se mantienen las condiciones de conservación adecuadas para la cerveza y poder obtener la del aire en la cámara.- The monitoring of the coolant temperature of the pressure tank in order to control that the proper storage conditions are maintained for the beer and to obtain that of the air in the chamber.
- La lectura de la presión como medio de confirmar una presión constante.- The pressure reading as a means of confirming a constant pressure.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones, la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la invención y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.Throughout the description and the claims, the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be derived partly from the invention and partly from the practice of the invention. The following examples and drawings are provided by way of illustration and are not intended to restrict the present invention. In addition, the invention covers all possible combinations of particular and preferred embodiments indicated herein.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención, que se ilustra como un ejemplo no limitativo de ésta. Next, a series of drawings that help to better understand the invention and that expressly relate to an embodiment of said invention, which is illustrated as a non-limiting example thereof, is described very briefly.
La FIG.1 muestra un esquema del estado inicial de un depósito a presión que forma parte del sistema de monitorización del volumen de un líquido en depósitos a presión, objeto de la presente invención.FIG. 1 shows a diagram of the initial state of a pressure vessel that is part of the volume monitoring system of a liquid in pressure vessels, object of the present invention.
La FIG.2 muestra un esquema del estado del depósito presurizado preparado para el consumo que forma parte del sistema de monitorización del volumen de un líquido en depósitos a presión, objeto de la presente invención.FIG. 2 shows a diagram of the state of the pressurized tank prepared for consumption that is part of the system for monitoring the volume of a liquid in pressure tanks, object of the present invention.
La FIG.3 muestra un esquema del estado del depósito a presión durante el consumo de cerveza que forma parte del sistema de monitorización del volumen de un líquido en depósitos a presión, objeto de la presente invención.FIG. 3 shows a diagram of the state of the pressure tank during beer consumption which is part of the volume monitoring system of a liquid in pressure tanks, object of the present invention.
Explicación de un modo detallado de realización de la invenciónExplanation of a detailed embodiment of the invention
Es un hecho que el volumen de aire del depósito se incrementa a medida que se incrementa el consumo de cerveza -disminuyendo el volumen de la bolsa interna del depósito-, por lo que, monitorizando dicho volumen de aire en el interior del depósito, por diferencias de volumen puede determinarse el volumen restante de líquido en el interior de la bolsa interna del depósito.It is a fact that the volume of air in the tank increases as the beer consumption increases - decreasing the volume of the internal bag of the tank -, therefore, monitoring said volume of air inside the tank, due to differences of volume the remaining volume of liquid inside the inner bag of the tank can be determined.
Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas, el sistema comprende un depósito a presión (1), aislado y refrigerado, en el que la cerveza está alojada en una bolsa en el interior del depósito (1). El depósito (1) tiene una alimentación de aire comprimido (2) en el que se dispone un caudalímetro (3), una entrada de fluido refrigerante (4) y una salida de fluido refrigerante (5) en la que se dispone un sensor de temperatura (6) de salida de refrigerante para monitorizar las condiciones de conservación de la cerveza.As can be seen in the attached figures, the system comprises a pressure tank (1), insulated and refrigerated, in which the beer is housed in a bag inside the tank (1). The tank (1) has a compressed air supply (2) in which a flow meter (3), a coolant fluid inlet (4) and a coolant fluid outlet (5) are provided in which a sensor is provided. coolant outlet temperature (6) to monitor the storage conditions of the beer.
El sistema de monitorización emplea los siguientes parámetros característicos para cada tipo de depósito (1):The monitoring system uses the following characteristic parameters for each type of deposit (1):
El volumen interior máximo del depósito sin bolsa (Vd).The maximum internal volume of the tank without bag (Vd).
El volumen máximo de aire libre en el interior del depósito una vez instalada la bolsa en el interior y completado el llenado con cerveza hasta el nivel de carga máxima (Va1), en donde:The maximum volume of free air inside the tank once the bag is installed inside and the filling with beer is completed up to the maximum load level (Va1), where:
El valor de Va1 puede determinarse experimentalmente para cada tipo de depósito. The value of Va1 can be determined experimentally for each type of deposit.
El volumen máximo de cerveza en el depósito, obtenido a partir de la diferencia entre el volumen del interior del depósito y el volumen de aire libre a plena carga, despreciándose el volumen de la bolsa.The maximum volume of beer in the tank, obtained from the difference between the volume inside the tank and the volume of free air at full load, disregarding the volume of the bag.
El volumen de aire inyectado en el interior del depósito, desde la puesta en servicio de éste -presurización inicial del depósito- hasta la finalización de los consumos (Vi), en donde:The volume of air injected inside the tank, from its commissioning - initial pressurization of the tank - until the end of consumption (Vi), where:
El volumen de aire inyectado se contabiliza a través de un medidor de caudal conectado con la entrada de aire comprimido hacia cada depósito. Dicho aparato de medida indica el caudal de aire suministrado al depósito en unas condiciones de presión y temperatura indicadas por el fabricante -condiciones normales, condiciones estándar u otras-.The volume of air injected is counted through a flow meter connected to the compressed air inlet to each tank. Said measuring device indicates the flow of air supplied to the tank under conditions of pressure and temperature indicated by the manufacturer - normal conditions, standard conditions or others.
La presión y temperatura de referencia del sensor se denominan PS y TS respectivamente.The reference pressure and temperature of the sensor are called PS and TS respectively.
De modo simplificado, se considera el comportamiento del aire atendiendo a la ley de los gases ideales, sin embargo, de manera experimental, se comprueba el nivel de precisión aportado por este modelo simplificado y, en caso necesario, se implementan en el sistema factores para la corrección de dichas desviaciones, incluyendo la temperatura interior del aire. Entre las posibles causas de desviación deberá tenerse en cuenta la influencia de la humedad presente en el aire del circuito de aire comprimido.In a simplified way, the behavior of the air is considered according to the ideal gas law, however, experimentally, the level of precision provided by this simplified model is checked and, if necessary, factors are implemented in the system for the correction of said deviations, including the indoor air temperature. Among the possible causes of deviation, the influence of the humidity present in the compressed air circuit air must be taken into account.
A continuación, se describe un ciclo de carga-descarga de un depósito (1) de acuerdo con la presente invención.Next, a loading-unloading cycle of a tank (1) according to the present invention is described.
Estado Inicial del depósito (1) Initial Deposit Status ( 1)
En un primer momento (FIG.1) se produce la instalación y llenado de la bolsa. Esta descarga se realiza con el aire del interior del depósito a presión atmosférica. La temperatura de la cerveza, y por lo tanto del interior del tanque, se mantendrá a la temperatura de trabajo para la conservación del producto en óptimas condiciones.Initially (FIG. 1) the installation and filling of the bag occurs. This discharge is done with the air inside the tank at atmospheric pressure. The temperature of the beer, and therefore inside the tank, will be maintained at the working temperature for the preservation of the product in optimal conditions.
En este punto se conoce:At this point it is known:
La temperatura interior del depósito:The internal temperature of the tank:
Tt = T- de trabajo Tt = T- of work
La presión interior del depósito:The internal pressure of the tank:
Patm = Presión atmosféricaPatm = Atmospheric Pressure
De la ecuación de los gases ideales se obtiene el número de moles existentes en el interior del depósito:The number of moles inside the tank is obtained from the ideal gas equation:
El volumen máximo de cerveza en el depósito: como la diferencia entre el volumen del interior del depósito y el volumen de aire libre a plena carga, despreciándose el volumen de la bolsa:The maximum volume of beer in the tank: as the difference between the volume inside the tank and the volume of free air at full load, disregarding the volume of the bag:
Vc1 = V d - VaxVc1 = V d - Vax
En donde Vd = Volumen total del depósito yWhere Vd = Total deposit volume and
Va1 = Volumen aire en el interior del depósito en el estado 1 Va1 = Air volume inside the tank in state 1
Estado del depósito (1) preparado para el consumo de cerveza Deposit status ( 1) prepared for beer consumption
En el estado de preparación para el consumo (FIG.2) el depósito (1) permanece bajo las condiciones del estado anterior hasta que se inicia el consumo de cerveza en dicho depósito (1). En el momento que se pone en condiciones de consumo el depósito (1), éste se presuriza inyectando aire desde el circuito de aire comprimido hacia el interior del depósito (1).In the state of preparation for consumption (FIG. 2) the tank (1) remains under the conditions of the previous state until the consumption of beer in said tank (1) begins. When the tank (1) is put into consumption conditions, it is pressurized by injecting air from the compressed air circuit into the tank (1).
En este punto se conoce:At this point it is known:
La temperatura interior del depósito:The internal temperature of the tank:
Tt = T- de trabajo Tt = T- of work
La presión interior del depósito:The internal pressure of the tank:
Pt = Presión de trabajo Pt = Working pressure
El caudalímetro (3) instalado en la entrada del depósito (1) contabiliza el volumen de aire referido a la temperatura y presión de referencia del sistema, bajo estas condiciones se calcula el número de moles de aire introducidos en el depósito:The flowmeter (3) installed at the inlet of the tank (1) counts the volume of air referred to the system temperature and reference pressure, under these conditions the number of moles of air introduced into the tank is calculated:
Donde:Where:
Vs2 = Volumen de aire consumido en el estado 2 Vs2 = Volume of air consumed in state 2
Ts = T- de referencia del sistemaTs = T- system reference
Ps = Presión de referencia del sistemaPs = System reference pressure
El número de moles totales de aire en el interior del depósito (1) se corresponde a:The total number of moles of air inside the tank (1) corresponds to:
Pt ■ Va-tPt ■ Va-t
n1 n 2n1 n 2
R ■ TtR ■ Tt
El volumen máximo de cerveza en el depósito (1) se establece como la diferencia entre el volumen del interior del depósito y el volumen de aire libre a plena carga, despreciándose el volumen de la bolsa interna del depósito (1):The maximum volume of beer in the tank (1) is established as the difference between the volume inside the tank and the volume of free air at full load, disregarding the volume of the internal bag of the tank (1):
Vc2 = Vc1 = V d - Va2, en donde Va2 = Vax Vc2 = Vc1 = V d - Va2, where Va2 = Vax
Estado del depósito (1) durante el consumo de cerveza Deposit status ( 1) during beer consumption
Cuando se produce consumo de cerveza (FIG.3) disminuye el volumen de la bolsa en el interior del depósito (1). Dado que la presión de trabajo ha de mantenerse constante, el compresor -no mostrado en las figuras adjuntas- inyecta de nuevo aire comprimido hasta alcanzar de nuevo la presión de trabajo (PT). Por su parte, la refrigeración del depósito (1) actúa de forma que se mantenga la temperatura de trabajo (Tt ) en el interior del depósito (1).When beer consumption occurs (FIG. 3) the volume of the bag inside the tank decreases (1). Since the working pressure has to be kept constant, the compressor - not shown in the attached figures - injects compressed air again until the working pressure (PT) is reached again. For its part, the cooling of the tank (1) acts so that the working temperature (Tt) is maintained inside the tank (1).
En este punto se conoce:At this point it is known:
La temperatura interior del depósito: The internal temperature of the tank:
Tt = T- de trabajoTt = T- of work
La presión interior del depósito:The internal pressure of the tank:
Pt = Presión de trabajoPt = Working pressure
El caudalímetro (3) instalado en la entrada del depósito (1) contabiliza el nuevo volumen de aire referido a la temperatura y presión de referencia del sistema (VS3) o el volumen total inyectado hasta el momento (EVS). Bajo estas condiciones se calcula el número de moles de aire introducidos en el depósito:The flow meter (3) installed at the tank inlet (1) counts the new volume of air referred to the system reference temperature and pressure (VS3) or the total volume injected so far (EVS). Under these conditions the number of moles of air introduced into the tank is calculated:
Donde:Where:
Fs3 = Volumen de aire consumido en el estado 3 debido a consumo Fs3 = Volume of air consumed in state 3 due to consumption
O bien,O well,
Tt = T- de referencia del sensorTt = T- sensor reference
Ps = Presión de referencia del sensorPs = Sensor reference pressure
El número de moles totales de aire en el interior del depósito (1) se corresponde con:The total number of moles of air inside the tank (1) corresponds to:
El volumen de aire en el interior del depósito (1) en este punto es: The volume of air inside the tank (1) at this point is:
El volumen de cerveza en el depósito (1) después de un consumo se obtiene como la diferencia entre el volumen del interior del depósito (1) y el volumen de aire a presión de trabajo:The volume of beer in the tank (1) after consumption is obtained as the difference between the volume inside the tank (1) and the volume of air under working pressure:
Los sucesivos consumos de cerveza provocarán las correspondientes inyecciones de aire registradas por el caudalímetro (3) y sobre las que se aplica el mismo método indicado para determinar el volumen de cerveza restante en el interior del depósito (1).Successive beer consumption will cause the corresponding air injections recorded by the flow meter (3) and on which the same method indicated to determine the volume of beer remaining inside the tank (1) is applied.
Finalmente, la monitorización de la temperatura del aire interior se realiza mediante sondas de inmersión preparadas a tal efecto y a través del fluido refrigerante. La temperatura del aire a la entrada se leerá directamente de la línea de aire comprimido.Finally, indoor air temperature monitoring is carried out by immersion probes prepared for this purpose and through the cooling fluid. The air temperature at the inlet will be read directly from the compressed air line.
Por último, durante la descripción detallada de la invención se ha indicado el empleo de la invención siempre para el caso de depósitos a presión de cerveza. No obstante, resultará evidente para todos aquellos expertos en la materia aplicar las enseñanzas de la presente invención en otros depósitos a presión contenedores de otro tipo de líquidos en los que sea necesario el cálculo indirecto del volumen restante en los depósitos. Finally, during the detailed description of the invention, the use of the invention has always been indicated in the case of beer pressure tanks. However, it will be apparent to all those skilled in the art to apply the teachings of the present invention in other pressure vessels containers of other types of liquids in which indirect calculation of the remaining volume in the tanks is necessary.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201830601A ES2735826A1 (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | SYSTEM AND METHOD OF MONITORING THE VOLUME OF A LIQUID IN PRESSURE DEPOSITS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201830601A ES2735826A1 (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | SYSTEM AND METHOD OF MONITORING THE VOLUME OF A LIQUID IN PRESSURE DEPOSITS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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| ES2735826A1 true ES2735826A1 (en) | 2019-12-20 |
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ID=68887174
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| ES201830601A Withdrawn ES2735826A1 (en) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | SYSTEM AND METHOD OF MONITORING THE VOLUME OF A LIQUID IN PRESSURE DEPOSITS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1273495A (en) * | 1970-09-22 | 1972-05-10 | Porter Lancastrian Ltd | Storage and dispensing of carbonated beverages |
| WO2012010659A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | Carlsberg Breweries A/S | Volumetric measurement of beverage |
| US8195590B1 (en) * | 2008-09-17 | 2012-06-05 | Varec, Inc. | Method and system for measuring and managing inventory of product in a collapsible tank |
| WO2016111848A2 (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-14 | Nordson Corporation | Dispenser and method of dispensing and controlling with a flow meter |
-
2018
- 2018-06-20 ES ES201830601A patent/ES2735826A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2735826 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20191220 |
|
| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20200623 |