FR3063347A1 - Systeme de prelevement d'echantillon de fluide, armoire de distribution et procede de mise en oeuvre d'un systeme de prelevement d'echantillon de fluide - Google Patents
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Abstract
Un système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) comprenant au moins quatre vannes de processus (28) est décrit. Une entrée de fluide de processus (30) et une sortie de fluide de processus (32) sont associées à chaque vanne de processus (28). Au moins deux groupes (I, II) de vannes de processus (28) sont respectivement reliés de manière fluidique à une conduite collectrice de fluide de processus (34, 36) particulière associée. De plus, une armoire de distribution (10) comprenant un tel système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) est présentée. Un procédé de mise en œuvre d'un système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) est en outre expliqué, dans lequel sont guidés un fluide de processus depuis l'une des entrées de fluide de processus (30) du premier groupe (I) et un fluide de processus depuis l'une des entrées de fluide de processus (30) du deuxième groupe (II) en alternance dans le temps vers une première sortie de commutation (38).
Description
© N° de publication : 3 063 347 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 18 51403 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © IntCI8
G 01 N 1/10 (2017.01), G 01 N 35/08
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
| ©) Date de dépôt : 19.02.18. | © Demandeur(s) : BUERKERT WERKE GMBH & CO. |
| © Priorité : 27.02.17 DE 102017104072.2. | KG—DE. |
| @ Inventeur(s) : NEITZEL MAIK-MATTIS, HUEFNER | |
| EGON et ARDJOMANDI CYRUS. | |
| (43) Date de mise à la disposition du public de la | |
| demande : 31.08.18 Bulletin 18/35. | |
| ©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
| recherche préliminaire : Ce dernier n'a pas été | |
| établi à la date de publication de la demande. | |
| (© Références à d’autres documents nationaux | ® Titulaire(s) : BUERKERT WERKE GMBH & CO. KG. |
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| ©) Demande(s) d’extension : | ® Mandataire(s) : CABINET GERMAIN & MAUREAU. |
SYSTEME DE PRELEVEMENT D'ECHANTILLON DE FLUIDE, ARMOIRE DE DISTRIBUTION ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE D'UN SYSTEME DE PRELEVEMENT D'ECHANTILLON DE FLUIDE.
FR 3 063 347 - A1
Un système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) comprenant au moins quatre vannes de processus (28) est décrit. Une entrée de fluide de processus (30) et une sortie de fluide de processus (32) sont associées à chaque vanne de processus (28). Au moins deux groupes (I, II) de vannes de processus (28) sont respectivement reliés de manière fluidique à une conduite collectrice de fluide de processus (34, 36) particulière associée. De plus, une armoire de distribution (10) comprenant un tel système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) est présentée. Un procédé de mise en oeuvre d'un système de prélèvement d'échantillon de fluide (16) est en outre expliqué, dans lequel sont guidés un fluide de processus depuis l'une des entrées de fluide de processus (30) du premier groupe (I) et un fluide de processus depuis l'une des entrées de fluide de processus (30) du deuxième groupe (II) en alternance dans le temps vers une première sortie de commutation (38).
4S._.x-LlI
Système de prélèvement d’échantillon de fluide, armoire de distribution et procédé de mise en œuvre d’un système de prélèvement d’échantillon de fluide
L’invention se rapporte à un système de prélèvement d’échantillon de fluide comprenant au moins quatre vannes de processus, une entrée de fluide de processus et une sortie de fluide de processus/étant associées à chaque vanne de processus, et chaque vanne de processus étant reliée de manière fluidique à l’entrée de fluide de processus associée et à la sortie de fluide de processus associée.
L’invention se rapporte en outre à une armoire de distribution comprenant un tel système de prélèvement d’échantillon de fluide.
L’invention se rapporte aussi à un procédé de mise en œuvre d’un système de prélèvement d’échantillon de fluide comprenant au moins quatre entrées de fluide de processus.
Dans l’état de la technique, de tels systèmes de prélèvement d’échantillon de fluide sont aussi appelés systèmes d’échantillonnage. II s’agit de systèmes qui permettent dans un ordre chronologique des mesures ou des analyses sur des échantillons de fluide de différents lieus d’échantillonnage et/ou de différentes sources de fluide.
Une pluralité de vannes est habituellement associée à un seul appareil de mesure et est apte à être reliée de manière fluidique à celui-ci. L’appareil de mesure peut très généralement aussi être nommé unité d’examen ou d’analyse.
Pour examiner un échantillon de fluide d’un lieu d’échantillonnage déterminé, la vanne de processus associée à ce lieu d’échantillonnage est habituellement ouverte. Toutes les autres vannes de processus restent fermées. Le fluide de processus à examiner est alors guidé vers l’appareil de mesure et y est examiné. II est ainsi possible d’examiner des échantillons de fluide de l’ensemble des lieux d’échantillonnage, un seul appareil de mesure étant alors nécessaire. Les vannes de processus peuvent être réunies en un bloc de vannes.
-2Des systèmes de prélèvement d’échantillon de fluide sont par exemple utilisés dans des installations de dessalement d’eau de mer pour l’extraction d’eau potable.
Un système de prélèvement d’échantillon de fluide du type cité en introduction est par exemple connu des documents US 7,096,750 B2 ou DE 20 2014 104 599 U1.
Le but de l’invention consiste à encore améliorer les systèmes de prélèvement d’échantillon de fluide connus. II est en particulier prévu de permettre l’examen d’autant d’échantillons de fluide que possible de différents lieux d’échantillonnage en l’espace d’un période aussi courte que possible. Un taux d’échantillonnage élevé doit donc être obtenu. II est en outre prévu de créer un système de prélèvement d’échantillon de fluide présentant une structure compacte et apte à être adaptée de manière modulaire.
Le but est atteint par un système de prélèvement d’échantillon de fluide du type cité en introduction, dans lequel au moins deux groupes de vannes de processus sont respectivement reliés de manière fluidique à une conduite collectrice de fluide de processus particulière associée, les sorties de fluide de processus d’un premier groupe de vannes de processus étant reliées de manière fluidique à une première conduite collectrice de fluide de processus, et les sorties de fluide de processus d’un deuxième groupe de vannes de processus étant reliées de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus, chaque vanne de processus appartenant uniquement à un seul groupe. Le système de prélèvement d’échantillon de fluide comprend ainsi un nombre quelconque, cependant au moins deux conduites collectrices de fluide de processus. Le nombre de groupes de vannes de processus correspond toujours au nombre de conduites collectrices de fluide de processus. Celles-ci pourraient être relativement longues et présenter par exemple une longueur de plusieurs mètres. Dans l’état de la technique, lors d’un changement d’un fluide de processus à examiner à un autre fluide de processus à examiner, il est ainsi toujours nécessaire d’attendre un certain temps jusqu’à ce que l’autre fluide de processus à examiner soit présent au niveau de l’unité d’analyse. La conduite collectrice de fluide de processus est aussi libérée du fluide de processus examiné auparavant et est donc rincée. Dans le système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention, il est possible, grâce à au
-3moins deux conduites collectrices de fluide de processus, de réduire considérablement le temps d’attente, étant donné que pendant l’examen d’un fluide de processus au moyen d’une conduite collectrice de fluide de processus, par exemple la première, une autre conduite collectrice de fluide de processus, par exemple la deuxième, peut déjà être alimentée en fluide de processus à examiner ensuite. Lors du changement des fluides de processus à examiner, le prochain fluide de processus à examiner est ainsi déjà présent directement ou presque directement au niveau de l’unité d’analyse et peut être examiné sans retard ou avec un retard minimal. Un taux d’échantillonnage très élevé est ainsi obtenu. Une seule unité d’analyse est en même temps toujours utilisée, de sorte que celle-ci a un taux d’utilisation particulièrement bon et peut ainsi être mise en œuvre de manière particulièrement économique. Un système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention présente une structure aussi compacte que les systèmes de prélèvement d’échantillon de fluide connus et peut être réalisé de la même manière de façon modulaire.
Dans une variante, les vannes de processus sont agencées sur un premier bloc de vannes commun ou forment le premier bloc de vannes commun, et tant la première conduite conductrice de fluide de processus que la deuxième conduite collectrice de fluide de processus s’étendent au moins partiellement dans le premier bloc de vannes. Le terme « premier » bloc de vannes n’implique pas de nombre de blocs de vannes. II est possible d’utiliser un nombre quelconque de blocs de vannes. Selon l’invention, il est cependant important qu’au moins deux conduites collectrices de fluide de processus s’étendent au moins partiellement dans le bloc de vannes. Les blocs de vannes peuvent être réalisés comme connu de manière modulaire. Ils peuvent ainsi très facilement être adaptés à une application présente par le nombre de vannes de processus. Les blocs de vannes peuvent comprendre des vannes individuelles ou des unités de vannes déjà prémontées qui comprennent chacune plusieurs vannes individuelles. Une partie des vannes de processus est en communication fluidique avec la première conduite collectrice de fluide de processus, et une autre partie des vannes de processus est en communication fluidique avec une deuxième conduite collectrice de fluide de processus. Les vannes de processus individuelles, dans leur agencement local, peuvent par exemple être reliées en alternance avec l’une des deux conduites collectrices de fluide de processus. II est bien sûr également possible de prévoir
-4plus de deux conduites collectrices de fluide de processus dans le bloc de vannes, le taux d’échantillonnage pouvant ainsi encore être augmenté. Une structure généralement particulièrement compacte du système de prélèvement d’échantillon de fluide est obtenue en raison de l’extension de la conduite collectrice de fluide de processus dans le bloc de vannes. Des travaux de montage concernant l’installation et le raccordement des conduites collectrices de fluide de processus sont en outre au moins partiellement éliminés.
Dans une autre variante, les vannes de processus du premier groupe sont agencées sur un premier bloc de vannes commun ou forment le premier bloc de vannes commun, la première conduite collectrice de fluide de processus s’étendant au moins partiellement dans le premier bloc de vannes. Les vannes de processus du deuxième groupe sont en outre agencées sur un deuxième bloc de vannes commun ou forment le deuxième bloc de vannes commun, la deuxième conduite collectrice de fluide de processus s’étendant au moins partiellement dans le deuxième bloc de vannes. Les termes « premier » et « deuxième » bloc de vannes n’impliquent pas de nombre de blocs de vannes utilisés. Une seule conduite collectrice de fluide de processus s’étend ainsi au moins partiellement dans chaque bloc de vannes. Les blocs de vannes peuvent être réalisés comme connu de manière modulaire de sorte qu’ils peuvent très facilement être adaptés à l’application prévue par le nombre de vannes utilisées. Étant donné que la conduite collectrice de fluide de processus s’étend dans le bloc de vannes, des travaux de montage et de raccordement de la conduite collectrice de fluide de processus peuvent être éliminés. Une structure compacte du système de prélèvement d’échantillon de fluide est ainsi assurée.
Les deux alternatives précitées peuvent aussi être combinées. Un système de prélèvement d’échantillon de fluide peut ainsi comprendre au moins un bloc de vannes dans lequel s’étendent au moins partiellement au moins deux conduites collectrices de fluide de processus, et au moins un autre bloc de vannes dans lequel une seule conduite collectrice de fluide de processus s’étend au moins partiellement. Les effets et avantages précités s’appliquent de manière analogue.
Les vannes de processus sont des préférence des vannes à 2/2 voies, en particulier des électrovannes à 2/2 voies. Ces vannes relient à l’état ouvert une entrée de fluide de processus de manière fluidique à une conduite collectrice de
-5fluide de processus. À l’état fermé, elles bloquent l’entrée de fluide de processus de manière fluidique par rapport à la conduite collectrice de fluide de processus. Toutes les vannes de processus utilisées dans le système de prélèvement d’échantillon de fluide présentent de préférence une structure identique. En comparaison avec d’autres vannes, des vannes à 2/2 voies sont très compactes. Étant donné qu’elles sont le plus souvent réalisées sous forme de vanne à siège, elles sont en outre très fiables et robustes en ce qui concerne leur fonction. II en résulte donc un système de prélèvement d’échantillon de fluide compact, à longue durée de vie et ainsi à un prix avantageux.
Les vannes de processus présentent avantageusement un entraînement de vanne électrique et/ou fluidique. II s’agit d’entraînements de vanne courants et éprouvés. Le système de prélèvement d’échantillon de fluide est ainsi fiable et facile à entretenir.
Dans un mode de réalisation, il est prévu pour au moins deux conduites collectrices de fluide de processus, de préférence pour toutes les conduites collectrices de fluide de processus, une unité d’analyse commune qui est aménagée pour l’analyse du fluide de processus. Une seule unité d’analyse est donc nécessaire pour examiner des échantillons de fluide d’un grand nombre de lieux d’échantillonnage ou d’un grand nombre de sources de fluide. L’unité d’analyse a donc un bon taux d’utilisation et est ainsi utilisée avec efficience. Le système de prélèvement d’échantillon de fluide est ainsi compact et économique puisque les unités d’analyse sont le plus souvent relativement chères.
II est également possible d’utiliser plusieurs unités d’analyse dans un système de prélèvement d’échantillon de fluide, lesquelles sont prévues de préférence à différentes analyses. Les unités d’analyse peuvent alors par exemple être aménagées pour l’examen de différents composants du fluide de processus ou pour la détection de différentes valeurs caractéristiques du fluide de processus. Une unité d’analyse peut par exemple être aménagée pour la détection d’une valeur pH, et une autre unité d’analyse pour la détection d’une teneur en oxygène. II est ainsi toujours possible d’effectuer simultanément deux examens du fluide de processus dans de tels systèmes de prélèvement d’échantillon de fluide. Un fluide de processus peut aussi être « commuté » de sorte que les différentes valeurs caractéristiques à détecter du fluide de processus sont déterminées
-6chronologiquement les unes après les autres. II est particulièrement avantageux d’avoir un nombre de conduites collectrices de fluide de processus qui est supérieur au nombre d’unités d’analyse, par exemple trois conduites collectrices de fluide de processus et deux unités d’analyse. Un fluide de processus peut alors être préparé pour une analyse ou une mesure prévue dans la ou les conduites collectrices de fluide de processus qui à ce moment ne sont pas reliées à l’une des unités d’analyse. Cette ou ces conduite(s) collectrice(s) de fluide de processus est/sont alors rincée(s). Les autres effets et avantages sont obtenus de manière analogue aux modes de réalisation présentant une seule unité d’analyse.
Selon un développement, le système de prélèvement d’échantillon de fluide comprend une unité de commutation qui est réalisée de manière à relier sélectivement la première conduite conductrice de fluide de processus et/ou la deuxième conduite collectrice de fluide de processus de manière fluidique à l’unité d’analyse. Les conduites collectrices de fluide de processus peuvent donc être sélectivement reliées à l’unité d’analyse. Le système de prélèvement d’échantillon de fluide présente avantageusement un volume aussi faible que possible entre l’unité de commutation et l’unité d’analyse. Ainsi, après une commutation d’un fluide de processus à examiner à un autre fluide de processus à examiner, l’autre fluide de processus est déjà présent au niveau de l’unité d’analyse en très peu de temps et peut y être examiné. Pendant qu’un fluide de processus est examiné par l’unité d’analyse, le prochain fluide de processus à examiner est de préférence déjà « préparé ». Le prochain fluide de processus à examiner est alors déjà présent au niveau de l’unité de commutation. Dans le cas de deux conduites collectrices de fluide de processus, celles-ci sont de préférence reliées en alternance à l’unité d’analyse. Dans le cas de plus de deux conduites collectrices de fluide de processus, celles-ci peuvent par exemple être « commutées » les unes après les autres.
L’unité d’analyse peut être reliée de manière fluidique à une première sortie de commutation de l’unité de commutation, une première unité de mesure de débit étant de préférence également reliée de manière fluidique à la première sortie de commutation. Le terme « première » n’implique ni un nombre de sorties de commutation, ni un nombre d’unités de mesure de débit. Au moyen de l’unité de mesure de débit, il est possible de déterminer quand un courant massique ou volumétrique suffisant du fluide de processus à examiner s’est écoulé à travers
-7l’unité d’analyse, de sorte que le paramètre caractéristique à examiner peut être déterminé avec une précision suffisante. Sur la base de l’unité de mesure de débit, il est possible de sortir une libération de commutation pour l’unité de commutation. Le fluide de processus à examiner peut ensuite être changé. Plusieurs premières sorties de commutation peuvent aussi être prévues auxquelles une unité d’analyse respective est raccordée. II est ainsi possible d’examiner plusieurs fluides de processus parallèlement dans le temps. Une conduite collectrice de fluide de processus, dans le temps, est de préférence toujours en communication fluidique avec une seule sortie de commutation. II est ainsi assuré qu’un nombre relativement élevé d’examens peut être effectué en relativement peu de temps et que les résultats des examens sont très fiables.
Une évacuation de fluide qui est de préférence réalisée sous forme de conduite de rinçage peut également être reliée de manière fluidique à une deuxième sortie de commutation de l’unité de commutation, une deuxième unité de mesure de débit étant en particulier également reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation. L’évacuation de fluide est par exemple reliée de manière fluidique à un réservoir de fluide de processus, un bassin de fluide de processus et/ou un réservoir à déchets. II est ainsi possible de guider le prochain fluide de processus à examiner respectif vers l’évacuation de fluide. La conduite collectrice fluide de processus associée est déjà rincée pendant que le fluide de processus à examiner avant est encore examiné. Le prochain fluide de processus à examiner est donc déjà préparé pour son examen. Plusieurs deuxièmes sorties de commutation peuvent aussi être présentes, de sorte qu’il est toujours possible de préparer plusieurs fluides de processus pour un examen. Ceci est particulièrement judicieux lorsque les conduites collectrices de fluide de processus sont relativement longues et que cela dure relativement longtemps jusqu’à ce qu’un prochain fluide de processus à examiner est présent au niveau de l’unité de commutation. Au moyen de la deuxième unité de mesure de débit, il est possible de déterminer quand la conduite collectrice de fluide de processus associée au prochain fluide de processus à examiner est suffisamment rincée. Ceci peut être effectué en fonction de la longueur de conduite présente et/ou du volume de conduite présent entre l’unité de commutation et la vanne de processus concernée. Un signal peut être sorti à partir de la deuxième unité de mesure de débit pour l’unité de commutation
-8et/ou une unité de commande indiquant que le prochain fluide de processus est prêt pour l’examen.
Le fluide de processus s’écoulant à travers l’évacuation de fluide et/ou la deuxième unité de mesure de débit, et le fluide de processus s’écoulant à travers l’unité d’analyse et/ou la première unité de mesure de débit peuvent s’écouler dans un réservoir de fluide de processus commun, un bassin de fluide de processus commun, un écoulement commun et/ou un réservoir à déchets commun. Lorsque le fluide de processus doit être encore utilisé et ou recyclé, il peut en alternative également être ramené dans le processus. À cet effet, une utilise par exemple une pompe.
L’unité de commutation comprend au moins une vanne de commande.
L’unité de commutation peut comprendre une première vanne à 3/2 voies dont l'entrée de fluide est reliée de manière fluidique à la première conduite collectrice de fluide de processus, et une deuxième vanne à 3/2 voies dont l’entrée de fluide est reliée de manière fluidique à la deuxième conduite collectrice de fluide de processus, les deux vannes à 3/2 voies présentant respectivement une première sortie de fluide qui est reliée de manière fluidique à la première sortie de commutation, et une deuxième sortie de fluide qui est reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation. Ce circuit de vannes peut être agrandi d’une vanne à 3/2 voies additionnelle pour chaque conduite collectrice de fluide de processus additionnelle.
L’unité de commutation peut aussi comprendre une vanne à 4/2 voies présentant deux entrées de fluide et deux sorties de fluide, les entrées de fluide étant respectivement reliées de manière fluidique à l’une des première et deuxième conduites collectrices de fluide de processus, et les sorties de fluide étant respectivement reliées de manière fluidique à l’une des première et deuxième sorties de fluide. Lorsque plus de deux conduites collectrices de fluide de processus sont utilisées, cette vanne doit être complétée de sorties de fluide de manière correspondante.
Selon une variante, l’unité de commutation comprend aussi deux vannes à 2/2 voies par conduite collectrice de fluide de processus. Une première vanne à 2/2 voies relie alors la conduite collectrice de fluide de processus respective
-9sélectivement à l’unité d’analyse. Une deuxième vanne à 2/2 voies ouvre sélectivement un passage d’écoulement de la conduite collectrice de fluide de processus associée vers l’évacuation de fluide. Lorsque plusieurs unités d’analyse sont prévues, chaque conduite collectrice de fluide de processus peut être complétée d’une vanne à 2/2 voies supplémentaire. Ceci est également valable lorsque plusieurs évacuations de fluide sont à prévoir.
Les circuits de vannes précités sont composés de vannes qui ont fait leurs preuves dans l’état de la technique et qui sont ainsi fiables et robustes. Ces vannes sont en outre des composants standard qui peuvent être fournis rapidement et de manière peu coûteuse.
Le but est de plus atteint par une armoire de distribution du type cité en introduction, présentant un système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention, l’armoire de distribution comprenant de préférence aussi une unité de commande pour la commande du système de prélèvement d’échantillon de fluide. Les éléments essentiels du système de prélèvement d’échantillon de fluide sont ainsi concentrés à un endroit dans l’armoire de distribution. Ceci permet donc l’utilisation particulièrement simple du système de prélèvement d’échantillon de fluide, par exemple pour un entretien. Il en résulte en même temps une structure compacte. L’armoire de distribution protège aussi le système de prélèvement d’échantillon de fluide des influences de l’environnement non désirées.
Les entrées de fluide de processus sont avantageusement passées à travers une paroi d’armoire de distribution et/ou une porte d’armoire de distribution. L’armoire de distribution peut alors être réalisée fermée à l’exception des passages, de sorte que les composants du système de prélèvement d’échantillon de fluide sont particulièrement bien protégés des influences de l’environnement.
Le but est en outre atteint par un procédé du type cité en introduction, un premier groupe d’entrées de fluide de processus étant relié ou apte à être relié de manière fluidique à une première conduite collectrice de fluide de processus, et un deuxième groupe d’entrées de fluide de processus étant relié ou apte à être relié de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus, et présentant une unité de commutation qui est réalisée de manière à relier sélectivement la première conduite collectrice de fluide de processus ou la deuxième conduite collectrice de fluide de processus de manière fluidique à une
- 10première sortie de commutation ou une deuxième sortie de commutation, les étapes suivantes étant réalisées en alternance dans le temps :
a) le guidage d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus du premier groupe vers la première sortie de commutation, et d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus du deuxième groupe vers la deuxième sortie de commutation, et
b) le guidage d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus du premier groupe vers la deuxième sortie de commutation, et d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus du deuxième groupe vers la première sortie de commutation.
Avec ce procédé, il est possible de mettre en œuvre un système de prélèvement d’échantillon de fluide qui présente une seule ou en tout cas moins d’unités d’analyse que d’entrées de fluide de processus, de sorte qu’un grand nombre d’examens du fluide de processus peut être effectué simultanément. En d’autres termes, il est possible d’assurer un taux d’échantillonnage élevé.
De préférence, une vanne de processus est agencée au niveau de chaque entrée de fluide de processus, et uniquement les vannes de processus des entrées de fluide de processus, depuis lesquelles le fluide de processus est guidé vers la première sortie de commutation ou la deuxième sortie de commutation, sont ouvertes. Au sein des groupes de vannes de processus, le fluide de processus est ainsi choisi au moyen des vannes de processus. Les entrées de fluide de processus individuelles sont de préférence « commutées », c'est-à-dire ouvertes les unes après les autres. Un examen de tous les fluides de processus peut ainsi être effectué en peu de temps.
Dans une variante, une conduite de rinçage est reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation.
Le fluide de processus peut être guidé depuis la première sortie de commutation dans une unité d’analyse qui est aménagée pour analyser le fluide de processus, et depuis la deuxième sortie de commutation dans une évacuation de fluide.
-11 Le fluide de processus guidé vers la première sortie de commutation est avantageusement un fluide de processus à analyser actuellement, et le fluide de processus guidé vers la deuxième sortie de commutation un fluide de processus à analyser ensuite.
Selon un développement, une commutation de l’étape a) à l’étape b) et vice versa est réalisée lorsqu’un volume minimum prédéterminé de fluide de processus a été guidé à travers la première sortie de commutation et/ou la deuxième sortie de commutation. Le volume minimum peut être choisi et accumulé librement en fonction de l’application du système de prélèvement d’échantillon de fluide. II peut aussi être déterminé en fonction de l’entrée de fluide associée.
L’invention est expliquée dans ce qui suit au moyen de différents exemples de réalisation qui sont montrés dans les dessins annexes. Ceux-ci montrent :
la figure 1 une armoire de distribution selon l’invention présentant un système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention lequel est apte à être mis en œuvre par un procédé selon l’invention, la figure 2 un système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention apte à être mis en œuvre par un procédé selon l’invention dans un premier mode de réalisation, la figure 3 un système de prélèvement d’échantillon de fluide selon l’invention apte à être mis en œuvre par un procédé selon l’invention dans un deuxième mode de réalisation.
La figure 1 montre une armoire de distribution 10 présentant une paroi arrière 12 d’armoire de distribution et plusieurs parois latérales 14 d’armoire de distribution. Une porte d’armoire de distribution n’est pas représentée pour des raisons de clarté.
Un système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 est agencé à l’intérieur de l’armoire de distribution 10. Celui-ci est apte à être commandé au moyen d’une unité de commande 18.
Le système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 comprend un premier bloc de vannes 20, une unité de commutation 22, et une unité d’analyse 24
- 12 aménagée pour l’analyse d’un fluide de processus, et une première unité de mesure de débit 26.
Les raccordements fluidiques à l’intérieur du système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 ne sont pas visibles à la figure 1.
Dans un premier mode de réalisation (voir la figure 2) du système de prélèvement d’échantillon de fluide 16, huit vannes de processus 28 sont agencées sur le bloc de vannes 20, lesquelles sont chacune reliées de manière fluidique à une entrée de fluide de processus 30 associée et à une sortie de fluide de processus 32 associée.
Les entrées de fluide de processus 30 sont reliées de manière fluidique à des sources de fluide de processus ou des lieux de prélèvement d’échantillon de fluide à examiner.
Les entrées de fluide de processus 30 peuvent être passées à travers une ou plusieurs des parois latérales 14 de l’armoire de distribution et/ou ia porte de l’armoire de distribution (non représentées).
Les vannes de processus 28 sont chacune réalisées sous forme de vannes à 2/2 voies identiques. Dans une position fermée, elles bloquent chacune l’entrée de fluide de processus 30 associée par rapport à la sortie de fluide de processus 32 associée. Dans une position ouverte, elles raccordent chacune de manière fluidique l’entrée de fluide de processus 30 associée à la sortie de fluide de processus 32 associée.
À cet effet, les vannes de processus 28 peuvent comprendre un entraînement de vanne électrique et/ou fluidique (non représenté).
Les vannes de processus 28 sont classées en deux groupes, les sorties de fluide de processus 32 d’un premier groupe I étant reliées de manière fluidique à une première conduite collectrice de fluide de processus 34.
Les vannes de processus d’un deuxième groupe II sont reliées de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus 36.
- 13Dans le mode de réalisation représenté, les vannes de processus 28 sont chacune associées en alternance au premier groupe I ou au deuxième groupe II. Chaque vanne de processus 28 est alors associée à un seul groupe I, II.
Les deux conduites collectrices de fluide de processus 34, 36 s’étendent toutes les deux en partie dans le premier bloc de vannes 20.
L’unité de commutation 22 qui n’est pas représentée en détail à la figure 1 comprend une première sortie de commutation 38, une deuxième sortie de commutation 40, une première entrée de commutation 42, et une deuxième entrée de commutation 44.
La première conduite collectrice de fluide de processus 34 est reliée de manière fluidique à la première entrée de commutation 42, et la deuxième conduite collectrice de fluide de processus 36 à la deuxième entrée de commutation 44.
L’unité d’analyse 24 et la première unité de mesure de débit 26 sont reliées de manière fluidique à la première sortie de commutation 38, l’unité d’analyse 24 étant commutée en série avec la première unité de mesure de débit 26 dans le mode de réalisation représenté.
Une évacuation de fluide 46 qui est réalisée sous forme de conduite de rinçage est reliée à la deuxième sortie de commutation 40. Une deuxième unité de mesure de débit (non représentée) peut être prévue dans la conduite de rinçage.
Tant l’évacuation de fluide 46 qu’une évacuation de l’unité d’analyse 24 non spécifiée en détail débouchent de manière fluidique dans un bassin de fluide de processus 48.
L’unité de commutation 22 est réalisée de manière à relier sélectivement la première conduite collectrice de fluide de processus 34 et/ou la deuxième conduite collectrice de fluide de processus 36 de manière fluidique à l’unité d’analyse 24.
L’unité d’analyse 24 peut ainsi être qualifiée d’unité d’analyse 24 commune qui est prévue pour l’ensemble des conduites collectrices de fluide de processus 34, 36.
L’unité de commutation 22 comprend à cet effet une première vanne 49 à 3/2 voies dont l’entrée de fluide est reliée de manière fluidique à la première conduite
- 14collectrice de fluide de processus 34, et une deuxième vanne 50 à 3/2 voies dont l’entrée de fluide est reliée de manière fluidique à la deuxième conduite collectrice de fluide de processus 36.
Les deux vannes 49, 50 à 3/2 voies présentent chacune une première sortie de fluide qui est reliée de manière fluidique à la première sortie de commutation 38, et une deuxième sortie de fluide qui est reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation 40.
La figure 3 montre un deuxième mode de réalisation du système de prélèvement d’échantillon de fluide 16. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation (voir la figure 2) sont expliquées ici.
Le système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 comprend quatre blocs de vannes 20a-20d au niveau desquels huit vannes de processus 28a-28d respectives sont agencées.
Dans le mode de réalisation présent, les vannes de processus 28a-28d forment respectivement un groupe l-IV. Les vannes de processus 28a-28d d’un groupe IIV sont respectivement réunies dans un bloc de vannes commun 20a-20d.
Une première conduite collectrice de fluide de processus 34a est associée à un premier groupe I qui comprend les vannes de processus 28a, les sorties de fluide de processus 32a des vannes de processus 28a étant chacune couplées de manière fluidique à une conduite collectrice de fluide de processus 34a.
La conduite collectrice de fluide de processus 34a s’étend au moins partiellement dans le bloc de vannes 20a.
Un deuxième groupe II comprend de manière analogue les vannes de processus 28b. Les sorties de fluide de processus 32b de ces vannes de processus 28b sont respectivement reliées de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus 34b.
La conduite collectrice de fluide de processus 34b s’étend partiellement dans le bloc de vannes 20b.
- 15Ceci est également valable pour les groupes III et IV et pour les conduites collectrices de fluide de processus 34c et 34d qui sont chacune reliées de manière fluidique aux sorties de fluide de processus 32c et 32d, respectivement.
La première conduite collectrice de fluide de processus 34a et la troisième conduite collectrice de fluide de processus 34c sont couplées de manière fluidique à un premier nœud de fluide 52.
La deuxième conduite collectrice de fluide de processus 34b et la quatrième conduite collectrice de fluide de processus 34d sont de la même manière couplées à un deuxième nœud de fluide 54.
L’unité de commutation 22 correspond en soi à l’unité de commutation 22 du premier mode de réalisation. La première conduite collectrice de fluide processus 34a et la troisième conduite collectrice de fluide de processus 34c sont ici cependant raccordées à la première entrée de commutation 42, tandis que la deuxième conduite collectrice de fluide de processus 34b et la quatrième conduite collectrice de fluide de processus 34d sont raccordées à la deuxième entrée de commutation 44.
Le système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 peut être mis en œuvre comme suit.
Dans un premier état de fonctionnement ou dans une première étape, un fluide de processus est guidé depuis l’une des entrées de fluide de processus 30, 30a du premier groupe I de vannes de processus 28, 28a vers la première sortie de commutation 38, et un fluide de processus est guidé depuis l’une des entrées de fluide de processus 30, 30b du deuxième groupe II vers la deuxième sortie de commutation 40.
Geci signifie que le fluide de processus du premier groupe I est guidé via la première unité de mesure de débit 26 et l’unité d’analyse 24 et peut y être examiné.
Le fluide de processus du deuxième groupe II est guidé directement dans le bassin de fluide de processus 48 via l’évacuation de fluide 46.
Dans un deuxième état de fonctionnement ou dans une deuxième étape dans lequel/laqueile l’unité de commutation 22 est commutée par rapport au premier état de fonctionnement, le fluide de processus est guidé depuis l’une des entrées
- 16de fluide de processus 30, 30a du premier groupe I via la première conduite collectrice de fluide de processus 34, 34a vers la deuxième sortie de commutation 40 et est ainsi introduit dans le bassin de fluide de processus 48 via l’évacuation de fluide 46.
Le fluide de processus est en même temps guidé depuis l’une des entrées de fluide de processus 30, 30b du deuxième groupe II via la conduite collectrice de fluide de processus 36, 34b vers la première sortie de commutation 38. Ce fluide de processus est introduit dans le bassin de fluide de processus 48 via la première unité de mesure de débit 26 et l’unité d’analyse 24.
Dans le deuxième mode de réalisation du système de prélèvement d’échantillon de fluide 16, il est aussi possible d’utiliser une entrée de fluide de processus 30c du troisième groupe III à la place d’une l’entrée de fluide de processus 30a du premier groupe I, et aussi une entrée de fluide de processus 30d du quatrième groupe IV à la place d’une entrée de fluide de processus 30b du deuxième groupe II.
Les deux modes de réalisation du système de prélèvement d’échantillon de fluide 16 sont représentés dans le deuxième état de fonctionnement (voir les figures 2 et 3).
Dans chacun des groupes I, II, III, IV, uniquement la vanne de processus 28, 28a-28d appartenant à l’entrée de fluide de processus 30, 30a-30d, à partir de laquelle du fluide de processus doit être guidé vers la première sortie de commutation 38 et ainsi dans l’unité d’analyse 24, est ouverte.
Ceci est également valable pour le fluide de processus qui doit être guidé vers la deuxième sortie de commutation 40. Ici, dans chacun des groupes I, II, III, IV, uniquement la vanne de processus 28, 28a-28d est ouverte à partir de laquelle le fluide de processus doit être guidé vers la deuxième sortie de commutation 40.
Le fluide de processus qui est guidé vers la première sortie de commutation 38 peut être un fluide de processus à analyser actuellement, et le fluide de processus qui est guidé vers la deuxième sortie de commutation 40 Je prochain fluide de processus à analyser.
L’unité de commutation 22 peut être mise en œuvre en alternance.
- 17Ceci signifie que pendant l’introduction d’un fluide de processus à analyser actuellement dans l’unité d’analyse 24 par l’intermédiaire de la première sortie de commutation 38 et la première unité de mesure de débit 26, le prochain fluide de processus à analyser est déjà préparé en le guidant vers l’évacuation de fluide 46 via ia conduite collectrice de fluide de processus associée 34, 34a-34d, 36 et l’unité de commutation 22.
Ainsi, le prochain fluide de processus à analyser est déjà présent au niveau de l’unité de commutation 22 lorsque celle-ci est commutée. II est ainsi assuré que ce fluide de processus peut déjà être présent dans l’unité d’analyse 24 peu après.
La commutation de l’unité de commutation 22 peut être commandée en fonction d’un volume minimum s’étant écoulé à travers l’unité d’analyse 24. Ceci peut être saisi par la première unité de mesure de débit 26.
Une commutation a donc lieu uniquement lorsqu’un tel volume minimum est atteint.
L’unité de commutation 22 peut également tenir compte d’un volume minimum qui s’est écoulé hors de l’unité de commutation 22 par l’intermédiaire de la deuxième sortie de commutation 40. Ceci peut être saisi par une deuxième unité de mesure de débit non représentée en détail.
Dans le cadre de cycles de commutation en progression de l’unité de commutation 22, différentes vannes de processus 28, 28a-28d dans chacun des groupes I, II, III, IV peuvent être ouvertes.
Au sein d’un groupe I, II, III, IV, il est par exemple possible d’ouvrir tour à tour une autre des vannes de processus 28, 28a-28d.
Au sein d’un groupe I, II, III, IV, il est également possible d’ouvrir les vannes de processus 28, 28a-28d en sous-groupes.
L’unité de commande 18 est réalisée pour l’exécution du procédé décrit.
Claims (15)
- Revendications1. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16), comprenant au moins quatre vannes de processus (28, 28a-28d), une entrée de fluide de processus (30, 30a-30d) et une sortie de fluide de processus (32, 32a-32d) étant associées à chaque vanne de processus (28, 28a-28d), et chaque vanne de processus (28, 28a-28d) étant reliée de manière fluidique à l’entrée de fluide de processus (30, 30a-30d) associée et à la sortie de fluide de processus (32, 32a32d) associée, caractérisé en ce qu’au moins deux groupes (I, II, lll, IV) de vannes de processus (28, 28a-28d) sont respectivement reliés de manière fluidique à une conduite collectrice de fluide de processus (34, 34a-34d, 36) particulière associée, les sorties de fluide de processus (32, 32a) d’un premier groupe (I) de vannes de processus (28, 28a) étant reliées de manière fluidique à une première conduite collectrice de fluide de processus (34, 34a), et les sorties de fluide de processus (32, 32b) d’un deuxième groupe (II) de vannes de processus (28,28b) étant reliées de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus (34b, 36), chaque vanne de processus (28, 28a-28d) appartenant uniquement à un seul groupe (I, II, lll, IV).
- 2. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vannes de processus (28, 28a-28d) sont agencées sur un premier bloc de vannes (20) commun ou forment le premier bloc de vannes (20) commun, et en ce que tant la première conduite collectrice de fluide de processus (34) que la deuxième conduite collectrice de fluide de processus (36) s’étendent au moins partiellement dans le premier bloc de vannes (20).
- 3. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vannes de processus (28a) du premier groupe (I) sont agencées sur un premier bloc de vannes (20a) commun ou forment le premier bloc de vannes (20a) commun, la première conduite collectrice de fluide de processus (34a) s’étendant au moins partiellement dans le premier bloc de vannes (20a), et en ce que les vannes de processus (28b) du deuxième groupe (II) sont agencées sur un deuxième bloc de vannes (20b) commun ou forment le deuxième bloc de vannes (20b) commun, la deuxième conduite collectrice de fluide de processus (34b) s’étendant au moins partiellement dans le deuxième bloc de vannes (20b).- 194. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vannes de processus (28, 28a-28d) sont des vannes à 2/2 voies.
- 5. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vannes de processus (28, 28a-28d) comprennent un entraînement de vanne électrique et/ou fluidique.
- 6. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une unité d’analyse commune (24) aménagée pour l’analyse du fluide de processus est prévue pour au moins deux conduites collectrices de fluide de processus (34, 34a-34d, 36), de préférence pour toutes les conduites collectrices de fluide de processus (34, 34a34d, 36).
- 7. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon la revendication6, caractérisé en ce qu’il présente une unité de commutation (22) qui est réalisée de manière à relier sélectivement la première conduite collectrice de fluide de processus (34, 34a) et/ou la deuxième conduite collectrice de fluide de processus (34b, 36) de manière fluidique à l’unité d’analyse (24).
- 8. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon la revendication7, caractérisé en ce que l’unité d’analyse (24) est reliée de manière fluidique à une première sortie de commutation (38) de l’unité de commutation (22), une première unité de mesure de débit (26) étant de préférence également reliée de manière fluidique à la première sortie de commutation (38).
- 9. Système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu’une évacuation de fluide (46) qui est de préférence réalisée sous forme de conduite de rinçage est reliée de manière fluidique à une deuxième sortie de commutation (40) de l’unité de commutation (22), une deuxième unité de mesure de débit étant en particulier également reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation (40).
- 10. Armoire de distribution (10) présentant un système de prélèvement d’échantillon de fluide (16) selon l’une des revendications précédentes, l’armoire de distribution (10) comprenant de préférence une unité de commande (18) pour la commande du système de prélèvement d’échantillon de fluide (16).-ΣΟΙ 1. Armoire de distribution selon la revendication 10, caractérisé en ce que les entrées de fluide de processus (30, 30a-30d) sont passées à travers une paroi (12, 14) de l’armoire de distribution et/ou une porte de l’armoire de distribution.
- 12. Procédé de mise en œuvre d’un système de prélèvement d’échantillon de fluide (16), présentant au moins quatre entrées de fluide de processus (30, 30a30d), un premier groupe (I) d’entrées de fluide de processus (30, 30a) étant relié ou apte à être relié de manière fluidique à une première conduite collectrice de fluide de processus (34, 34a), et un deuxième groupe (II) d’entrées de fluide de processus (30, 30b) étant relié ou apte à être relié de manière fluidique à une deuxième conduite collectrice de fluide de processus (36, 34b), et présentant une unité de commutation (22) qui est réalisée de manière à relier sélectivement la première conduite collectrice de fluide de processus (34, 34a) ou la deuxième conduite collectrice de fluide de processus (34b, 36) de manière fluidique à une première sortie de commutation (38) ou une deuxième sortie de commutation (40), les étapes suivantes étant réalisées en alternance dans le temps :a) le guidage d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus (30, 30a) du premier groupe (I) vers la première sortie de commutation (38), et d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus (30, 30b) du deuxième groupe (II) vers la deuxième sortie de commutation (40), etb) le guidage d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus (30, 30a) du premier groupe (I) vers la deuxième sortie de commutation (40), et d’un fluide de processus depuis l’une des entrées de fluide de processus (30, 30b) du deuxième groupe (II) vers la première sortie de commutation (38).
- 13. Procédé selon la revendication 12r caractérisé en ce que sur chaque entrée de fluide de processus (30, 30a-30d) est agencée une vanne de processus (28, 28a-28d), et en ce qu’uniquement les vannes de processus (28, 28a-28d) des entrées de fluide de processus (30, 30a-30d), depuis lesquelles le fluide de processus est guidé vers la première sortie de commutation (38) ou la deuxième sortie de commutation (40), sont ouvertes.-21
- 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu’une conduite de rinçage est reliée de manière fluidique à la deuxième sortie de commutation (40).
- 15. Procédé selon l’une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le 5 fluide de processus est guidé depuis la première sortie de commutation (38) dans une unité d’analyse (24) aménagée pour l’analyse du fluide de processus, et en ce que le fluide de processus est guidé depuis la deuxième sortie de commutation (40) dans une évacuation de fluide (46).
- 16. Procédé selon l’une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que le 10 fluide de processus guidé vers la première sortie de commutation (38) est un fluide de processus à analyser actuellement, et en ce que le fluide de processus guidé vers la deuxième sortie de commutation (40) est le prochain fluide de processus à analyser.
- 17. Procédé selon l’une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu’une 15 commutation de l’étape a) à l’étape b) et vice versa est réalisée lorsqu’un volume minimum prédéterminé de fluide de processus a été guidé à travers la première sortie de commutation (38) et/ou la deuxième sortie de commutation (40).1/3
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