IT201800006980A1 - SYSTEM FOR IMPROVING THE MEASUREMENT OF THE DEW POINT OF A FLUID OF A PROCESS FLUID - Google Patents

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IT201800006980A1
IT201800006980A1 IT102018000006980A IT201800006980A IT201800006980A1 IT 201800006980 A1 IT201800006980 A1 IT 201800006980A1 IT 102018000006980 A IT102018000006980 A IT 102018000006980A IT 201800006980 A IT201800006980 A IT 201800006980A IT 201800006980 A1 IT201800006980 A1 IT 201800006980A1
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IT
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IT102018000006980A
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Francesco Marzaro
Gianluca Bertoldo
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Description

Domanda di brevetto per invenzione avente per titolo “ SISTEMA PER MIGLIORARE LA MISURA DEL PUNTO DI RUGIADA DI UN FLUIDO DI PROCESSO ” Patent application for an invention entitled "SYSTEM TO IMPROVE THE MEASUREMENT OF THE DEW POINT OF A PROCESS FLUID"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

Forma oggetto della presente invenzione un metodo e relativo sistema di misura del punto di rugiada di un fluido di processo ed in particolare del fluido di processo utilizzato nella deumidificazione delle materie plastiche. The present invention relates to a method and relative system for measuring the dew point of a process fluid and in particular of the process fluid used in the dehumidification of plastic materials.

In particolare il trovato oggetto della presente domanda di brevetto trova applicazione nel settore degli impianti e dei dispositivi per la deumidificazione di materiale plastico, per la successiva fusione e stampaggio in macchina trasformatrice. In particular, the invention which is the subject of the present patent application finds application in the sector of plants and devices for the dehumidification of plastic material, for the subsequent melting and molding in a transforming machine.

In particolare il trovato oggetto della presente domanda di brevetto riguarda un sistema di misura del punto di rugiada, notoriamente conosciuto con il temiine “dew point ”, del fluido utilizzato a titolo esemplificativo ma non esclusivo per la deumidificazione del materiale plastico. In particular, the invention which is the subject of the present patent application relates to a system for measuring the dew point, known as "dew point", of the fluid used by way of example but not exclusively for the dehumidification of the plastic material.

Il sistema proposto si applica quindi in generale a quei processi nei quali si utilizza un fluido avente bassi valori di dew point DP, a titolo esemplificativo ma non esclusivo, DP < -30°C , ed in particolare, ai sistemi di deumidificazione del materiale plastico. The proposed system is therefore generally applied to those processes in which a fluid with low values of dew point DP is used, by way of example but not exclusive, DP <-30 ° C, and in particular, to dehumidification systems of plastic material .

Stato della tecnica State of the art

Come è noto il materiale plastico, sotto forma di granuli o scaglie viene trasformato in oggetti finiti o semifiniti mediante riscaldamento, fusione, stampaggio o estrusione. Come noto, le materie plastiche, stante la loro igroscopicità, contengono molecole d’acqua; durante i processi di fusione le molecole d’acqua possono compromettere la struttura polimerica delle materie plastiche stesse, causando difetti superficiali o strutturali dei prodotti finiti o semifiniti, compromettendo la qualità del prodotto finale. As is known, the plastic material, in the form of granules or flakes, is transformed into finished or semi-finished objects by heating, casting, molding or extrusion. As is known, plastics, given their hygroscopicity, contain water molecules; during the melting processes, the water molecules can compromise the polymeric structure of the plastic materials themselves, causing surface or structural defects in the finished or semi-finished products, compromising the quality of the final product.

Ne consegue che, al fine di evitare la formazione di bolle e cavità nel materiale plastico ed eventuali alterazioni nella struttura chimica dello stesso, il controllo dell’ umidità nella massa di granuli e quindi il processo di deumidificazione, si rende necessario e fondamentale nel processo di trasformazione dei materiali plastici. It follows that, in order to avoid the formation of bubbles and cavities in the plastic material and any alterations in the chemical structure of the same, the control of humidity in the mass of granules and therefore the dehumidification process, is necessary and fundamental in the process of transformation of plastic materials.

Per estrarre l’umidità dalla materia plastica è attualmente previsto il trattamento della materia plastica con diversi fluidi essiccanti. To extract the moisture from the plastic material, the treatment of the plastic material with different drying fluids is currently envisaged.

Nei sistemi di deumidificazione attualmente utilizzati si procede quindi con l’introduzione di una certa quantità di materia plastica da deumidificare in una tramoggia nel quale la materia viene sottoposta all’azione del fluido essicante, detto fluido di processo, che ne asporta l’umidità. In the dehumidification systems currently used, we then proceed with the introduction of a certain amount of plastic material to be dehumidified in a hopper in which the material is subjected to the action of the drying fluid, called process fluid, which removes its moisture.

Notoriamente il fluido di processo viene veicolato da generatori del fluido di processo, tipicamente aria o miscele aria/azoto, in gergo conosciuti con il termine di “ dryer ”. Una volta introdotto il fluido nel contenitore ove la materia plastica è stoccata, questo attraversa la massa plastica, asportandone l’umidità. It is known that the process fluid is conveyed by process fluid generators, typically air or air / nitrogen mixtures, in jargon known as the “dryer”. Once the fluid has been introduced into the container where the plastic is stored, it passes through the plastic mass, removing its moisture.

Il raggiungimento del grado di deumidificazione ottimale per un dato materiale plastico che successivamente sarà sottoposto a fusione, è condizionato da numerosi fattori tra cui il tempo di residenza del materiale nella tramoggia, la portata dei fluido di processo e la temperatura di trattamento. The achievement of the optimal degree of dehumidification for a given plastic material that will subsequently be subjected to melting is conditioned by numerous factors including the residence time of the material in the hopper, the flow rate of the process fluid and the treatment temperature.

Per modificare il grado di umidità residua che il materiale granulare presenta al termine del trattamento di deumidificazione si interviene sia sul tempo di residenza che sulle caratteristiche del fluido di processo, andando a modificare la portata specifica, la temperatura e la temperatura di punto di rugiada (o dewpoint). To change the degree of residual humidity that the granular material has at the end of the dehumidification treatment, one intervenes both on the residence time and on the characteristics of the process fluid, changing the specific flow rate, the temperature and the dew point temperature ( or dewpoint).

Si ricorda che il punto di rugiada o dewpoint è quello stato termodinamico in cui, a una determinata temperatura e una detenninata pressione, una miscela fluido-vapore diventa satura di vapore acqueo. Remember that the dew point or dewpoint is that thermodynamic state in which, at a certain temperature and a certain pressure, a fluid-vapor mixture becomes saturated with water vapor.

Pertanto con temperatura di punto di rugiada o temperatura di dewpoint, di seguito indicato con DP, si intende la temperatura alla quale, a pressione costante, si verifica la saturazione di vapore acqueo del fluido, in particolare del fluido di processo. Therefore with dew point temperature or dew point temperature, hereinafter referred to as DP, we mean the temperature at which, at constant pressure, the saturation of water vapor of the fluid, in particular of the process fluid, occurs.

Ne consegue che il valore di DP del fluido utilizzato per la deumidificazione del materiale plastico e’ un parametro di fondamentale importanza nella gestione del processo. It follows that the DP value of the fluid used for the dehumidification of the plastic material is a parameter of fundamental importance in the management of the process.

A titolo esemplificativo si riporta di seguito la descrizione di un tipico processo di deumidificazione nei processi di trasformazione del PET. By way of example, the description of a typical dehumidification process in PET transformation processes is given below.

Notoriamente nei processi di trasformazione delle materie plastiche si utilizza per la deumidificazione un fluido ( aria / miscele di azoto etc.) con DP indicativamente compreso : -80°C < DP < -30°C Notoriously, in the transformation processes of plastic materials, a fluid (air / nitrogen mixtures etc.) is used for dehumidification with the DP indicatively included: -80 ° C <DP <-30 ° C

Nella Tabella 1 successiva si riportano di seguito a titolo esemplificativo valori indicativi dei parametri di un processo noto. Table 1 below shows indicative values of the parameters of a known process by way of example.

Tabella 1 Table 1

All’interno del dryer, sono presenti apposite torri contenenti materiale adsorbente in grado di fissare l’umidità presente nel fluido. Inside the dryer, there are special towers containing adsorbent material capable of fixing the moisture present in the fluid.

In genere, il fluido in uscita dal dryer viene inviato lungo la tubazione di mandata in un riscaldatore e dopo aver attraversato il materiale plastico contenuto in apposite tramogge, ritorna al dryer lungo la tubazione di ritorno, per cedere alle torri l’umidità estratta dal materiale. Generally, the fluid leaving the dryer is sent along the delivery pipe to a heater and after passing through the plastic material contained in special hoppers, it returns to the dryer along the return pipe, to transfer the moisture extracted from the material to the towers. .

Il fluido di processo viene poi nuovamente spinto dalla pompa lungo il circuito per far si che il materiale raggiunga le condizioni di temperatura/umidità richieste dal processo di trasformazione. The process fluid is then pushed again by the pump along the circuit to ensure that the material reaches the temperature / humidity conditions required by the transformation process.

Per i motivi già elencati, la condizione ottimale è che il fluido di processo in uscita dalle torri debba avere un DP specifico generalmente < -30°C. For the reasons already listed, the optimal condition is that the process fluid leaving the towers must have a specific DP generally <-30 ° C.

Nella tecnica consolidata, la misura del DP viene effettuata con apposite sonde, dette sonde di dewpoint. In the consolidated technique, the measurement of the DP is carried out with special probes, called dewpoint probes.

La misura viene usualmente realizzata su un flusso campione Qm spillato dal flusso principale con un circuito di misura che può' essere aperto in ambiente oppure chiuso sul ritorno al dryer. Notoriamente, le sonde di dewpoint misurano il DP del flusso Qm ad una pressione Pm simile a quella misurabile nel flusso di processo Q nel punto di spillamento (P≈l bar ). In queste condizioni di pressione ( P ≈ 1 bar ), le sonde di dewpoint devono misurare nel fluido % di H2O molto basse ( 1 ÷ 40 ppm indicativamente ), rendendo di fatto la misura incerta e non sempre affidabile. The measurement is usually carried out on a sample flow Qm tapped from the main flow with a measurement circuit that can be open in the environment or closed on the return to the dryer. It is known that dewpoint probes measure the DP of the Qm flow at a pressure Pm similar to that measurable in the process flow Q at the bleed point (P≈l bar). Under these pressure conditions (P ≈ 1 bar), the dewpoint probes must measure very low% of H2O in the fluid (approximately 1 ÷ 40 ppm), making the measurement uncertain and not always reliable.

Notoriamente le sonde di Dew Point sono strumenti di precisione che utilizzano in generale sensori ( ossidi metallici / polimeri capacitivi / nano strutture etc. ) in grado di variare la propria risposta in tensione/corrente anche con piccole variazioni % di H2O percepite dal sensore stesso. Dew Point probes are known to be precision instruments that generally use sensors (metal oxides / capacitive polymers / nano structures etc.) capable of varying their own voltage / current response even with small% H2O variations perceived by the sensor itself.

Nella Tabella 2 vengono riportati i parametri di Pressione, Portata e Temperatura in cui usualmente operano le sonde di dewpoint. Table 2 shows the Pressure, Flow and Temperature parameters in which the dewpoint probes usually operate.

Tabella 2 Table 2

In Tabella 3 si riporta la correlazione tra quantità di 2O e DP alla pressione di 1 bar Table 3 shows the correlation between the quantity of 2O and DP at a pressure of 1 bar

Tabella 3 Table 3

Dalla Tabella 3 si può notare la quantità di H2O a DP = -80°C sia < 1/200 di quella presente a DP -40°C. From Table 3 it is possible to note the quantity of H2O at DP = -80 ° C is <1/200 of that present at DP -40 ° C.

In generale le sonde di dewpoint manifestano alcune problematiche, di seguito elencate, che inficiano la precisione della misura. In general, the dewpoint probes show some problems, listed below, which affect the accuracy of the measurement.

Sensibilità alla temperatura Sensitivity to temperature

Le sonde di dewpoint sono generalmente calibrate ad una temperatura del flusso Tf : 20°C < Tf < 50°C. Dewpoint probes are generally calibrated at a flow temperature Tf: 20 ° C <Tf <50 ° C.

Ne consegue che con Tf > 50°C generalmente si riduce la precisione di misura. It follows that with Tf> 50 ° C the measurement accuracy is generally reduced.

Sensibilità alle variazioni di flusso sulla sonda Sensitivity to variations in flow on the probe

Come descritto, le sonde di dewpoint, vengono in genere alimentate da un flusso di fluido campione Qm spillato dal flusso di processo. As described, the dewpoint probes are generally fed by a flow of sample fluid Qm tapped from the process flow.

Ne consegue che valori di portate Qm » 5 l/min comportano in genere un rapido invecchiamento della sonda. As a result, flow rates Qm »5 l / min generally lead to rapid aging of the probe.

Inoltre valori di portate Qm < 1 l/min tendono in genere ad alterare la misura. Furthermore, values of flow rates Qm <1 l / min generally tend to alter the measurement.

Nella tecnica consolidata, la portata Qm e’ ottenuta sfruttando il ΔΡ esistente tra il punto di prelievo a valle delle torri e quello di reintegro in aspirazione alle pompe del dryer. In the consolidated technique, the flow rate Qm is obtained by exploiting the ΔΡ existing between the withdrawal point downstream of the towers and that of reintegration at the suction of the dryer pumps.

Tale ΔΡ non e’ costante ma varia in funzione di vari parametri come : portata di processo (Q), livello del materiale in tramoggia, intasamento dei filtri e dei raffreddatori etc. This ΔΡ is not constant but varies according to various parameters such as: process flow rate (Q), level of material in the hopper, clogging of filters and coolers etc.

Pertanto la portata Qm in genere non e’ costante, ma può variare da Qm ≈ 0 a Qm » 5 l/min. Therefore the flow rate Qm is generally not constant, but can vary from Qm ≈ 0 to Qm »5 l / min.

Incertezza della misura con Dew Point < -50°C / -60°C Uncertainty of measurement with Dew Point <-50 ° C / -60 ° C

Come sopra riportato ad esempio, con Dew Point = -70°C si devono misurare circa 2.6 ppm di H2O presenti nel fluido di processo, spesso in condizioni di temperatura non ideali. Ne consegue che nella pratica comune non e’ prudente gestire il processo di deumidificazione con la sola sonda di Dew Point. As reported above, for example, with Dew Point = -70 ° C approximately 2.6 ppm of H2O present in the process fluid must be measured, often in less than ideal temperature conditions. It follows that in common practice it is not prudent to manage the dehumidification process with only the Dew Point probe.

Tendenza nel tempo a misurare valori di D P < del reale Tendency over time to measure values of D P <of the real

Le sonde di dewpoint sono soggette in generale ad un naturale invecchiamento, legato a fenomeni di ossidazione, depositi di materiale, saturazione, etc., che riducono la sensibilità della sonda all’H2O facendole rilevare % di HO leggermente inferiori al valore reale. The dewpoint probes are generally subject to natural aging, linked to oxidation phenomena, material deposits, saturation, etc., which reduce the sensitivity of the probe to H2O by making it detect% of HO slightly lower than the real value.

Ne consegue che la sonda di dewpoint tende nel tempo a sovrastimare la capacità di deumidificazione del dryer mentre, all’opposto, tale capacità tende in realtà a diminuire per la saturazione delle torri adsorbenti. It follows that the dewpoint probe tends over time to overestimate the dehumidification capacity of the dryer while, on the contrary, this capacity actually tends to decrease due to the saturation of the adsorbent towers.

Questo può facilmente avere ripercussioni negative sul processo produttivo. This can easily have negative repercussions on the production process.

Questi fattori generano dunque incertezze nella misura ai bassi DP (1 ÷ 40 ppm H2O indicativamente) e pertanto difficoltà nella gestione dei processi di deumidificazione delle materie plastiche, con conseguenti possibili problemi qualitativi e contestazioni del prodotto finito. These factors therefore generate uncertainties in the measurement at low DP (1 ÷ 40 ppm H2O indicatively) and therefore difficulties in the management of the dehumidification processes of plastic materials, with consequent possible quality problems and disputes of the finished product.

Come precedentemente commentato, il DP del fluido di processo e’ un parametro fondamentale nel processo di deumidificazione, ma è altresì un parametro di non facile misura in quanto si colloca spesso ai limiti inferiori del campo di lavoro delle sonde di dewpoint attualmente disponibili. As previously commented, the process fluid DP is a fundamental parameter in the dehumidification process, but it is also a parameter that is not easy to measure as it is often located at the lower limits of the working range of the dewpoint probes currently available.

Scopo del trovato e’ dunque quello di rendere più sicura e affidabile la misura del DP nel fluido di processo, specialmente per basse concentrazioni di H2O ( 1 ÷ 40 ppm H2O indicativamente). The purpose of the invention is therefore to make the measurement of the DP in the process fluid safer and more reliable, especially for low concentrations of H2O (approximately 1 ÷ 40 ppm H2O).

In particolare scopo del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quella di consentire una misura affidabile del DP mantenendo al valore ottimale il valore del fusso di misura (Qm). In particular, the object of the invention which is the subject of the present patent application is to allow a reliable measurement of the DP while maintaining the value of the measurement flow (Qm) at the optimum value.

In particolare scopo del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è quello di realizzare un sistema in grado di garantire un flusso (Qm) il piu’ possibile costante e adeguato alla sonda di dewpoint (9) utilizzando un sistema di regolazione automatica della portata di misura (Qm). In particular, the object of the invention which is the subject of the present patent application is to provide a system capable of guaranteeing a flow (Qm) as constant and adequate as possible for the dewpoint probe (9) using an automatic adjustment system of the measurement flow. (Qm).

Il sistema proposto agisce sulla portata di misura (Qm), che e’ uno dei parametri fondamentali da regolare durante la misura del Dew Point. The proposed system acts on the measurement range (Qm), which is one of the fundamental parameters to be adjusted during the measurement of the Dew Point.

Poiché’, come già descritto, le condizioni operative degli impianti sono in genere variabili e diverse da quelle considerate in fase di progetto, il flusso di misura effettivo in condizioni di lavoro (Qm) si discosta sensibilmente da quello di progetto e si trova frequentemente al di fuori del campo raccomandato dai produttori delle sonde di Dew Point. Since, as already described, the operating conditions of the plants are generally variable and different from those considered in the design phase, the actual measurement flow in working conditions (Qm) differs significantly from the design one and is frequently found in the outside the range recommended by the manufacturers of the Dew Point probes.

Grazie al sistema proposto per la misura del Dew Point, e’ pertanto possibile ridurre le incertezze insite nella attuale tecnica consolidata di misura, migliorando la qualità e l’affidabilità del processo di deumidificazione delle materie plastiche. Thanks to the proposed system for measuring the Dew Point, it is therefore possible to reduce the uncertainties inherent in the current consolidated measurement technique, improving the quality and reliability of the dehumidification process of plastic materials.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo i suddetti scopi, sono riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni e i vantaggi delle stesse risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati che ne rappresentano una o più forme di realizzazione, esemplificative e non limitative, in cui: The technical characteristics of the invention, according to the aforementioned purposes, can be found in the content of the claims and the advantages of the same will become more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings which represent one or more embodiments, exemplary and not. limiting, in which:

- la Figura 1 mostra uno schema di un generico impianto di deumidificazione; - Figure 1 shows a diagram of a generic dehumidification system;

- la Figura 2 mostra uno schema di impianto di una prima forma realizzativa dell’invenzione; - Figure 2 shows a system diagram of a first embodiment of the invention;

- la Figura 3 mostra uno schema di impianto di una variante funzionale alla prima forma realizzativa dell’invenzione; - Figure 3 shows a system diagram of a functional variant to the first embodiment of the invention;

- la Figura 4 mostra uno schema di impianto di una variante funzionale alla prima forma realizzativa dell’ invenzione; - Figure 4 shows a system diagram of a functional variant to the first embodiment of the invention;

- la Figura 5 mostra uno schema di impianto di una variante funzionale alla prima forma realizzativa dell’invenzione; - Figure 5 shows a system diagram of a functional variant to the first embodiment of the invention;

- la Figura 6 mostra uno schema di impianto di una variante funzionale alla prima forma realizzativa dell’invenzione; - Figure 6 shows a system diagram of a functional variant to the first embodiment of the invention;

Descrizione dettagliata Detailed description

Nella descrizione e nelle rivendicazioni si farà riferimento ad un flusso di processo per effettuare la deumidificazione del materiale plastico; resta inteso che con l’espressione “fluido di processo” non ci si limita all’utilizzo dell’aria ma di ricomprende l’utilizzo anche di altri fluidi di trattamento adatti allo scopo e che tale fluido di processo potrebbe essere utilizzato anche per scopi diversi dalla deumidificazione del materiale plastico. In the description and in the claims reference will be made to a process flow for carrying out the dehumidification of the plastic material; it is understood that the expression "process fluid" is not limited to the use of air but also includes the use of other treatment fluids suitable for the purpose and that this process fluid could also be used for different purposes from the dehumidification of the plastic material.

In accordo ad una forma realizzativa generale dell’invenzione, l’impianto di deumidificazione rappresentato in Figura 1, comprende almeno un generatore (1) di fluido secco, detto generatore denominato dryer, al cui interno sono presenti apposite torri (5) contenenti materiale adsorbente in grado di trattenere l’umidità presente nel fluido di processo; According to a general embodiment of the invention, the dehumidification plant represented in Figure 1, comprises at least one generator (1) of dry fluid, said generator called dryer, inside which there are special towers (5) containing adsorbent material able to retain the humidity present in the process fluid;

- almeno un filtro (2); - at least one filter (2);

- almeno un raffreddatore (3); - at least one cooler (3);

- almeno un punto di reintegro (20); - at least one reintegration point (20);

- almeno un punto di prelievo (21); - at least one sampling point (21);

Si specifica che il punto di prelievo (21) ed il punto di reintegro (20) possono essere collocati anche in punti diversi dellimpianto di deumidificazione, in base a specifiche esigenze applicative e che il punto di reintegro (20) potrebbe mancare qualora si utilizzasse un circuito di misura aperto in ambiente (11A). It is specified that the withdrawal point (21) and the make-up point (20) can also be located in different points of the dehumidification system, based on specific application needs and that the make-up point (20) could be missing if a measurement circuit open in the environment (11A).

L’impianto di deumidificazione standard tipicamente utilizzato nella tecnica usuale, comprende inoltre The standard dehumidification system typically used in the usual technique also includes

- almeno una tramoggia (12) in cui il materiale plastico (13) è stoccato; - at least one hopper (12) in which the plastic material (13) is stored;

- almeno un riscaldatore (7) - at least one heater (7)

- almeno una tubazione di mandata (6) - at least one delivery pipe (6)

- almeno una tubazione di ritorno (22) - at least one return pipe (22)

- almeno una pompa o ventilatore (4). - at least one pump or fan (4).

Generalmente il fluido in uscita dal dryer (1) viene inviato lungo la tubazione di mandata (6) in un riscaldatore (7). Generally the fluid leaving the dryer (1) is sent along the delivery pipe (6) to a heater (7).

Dal riscaldatore (7) il fluido viene inviato all’interno della tramoggia (12) tramite un generico diffusore in modo da attraversare il materiale plastico (13) contenuto. From the heater (7) the fluid is sent inside the hopper (12) through a generic diffuser in order to pass through the plastic material (13) contained.

Raggiunta la sommità della tramoggia (12) il fluido di processo carico dell’umidità assorbita dal materiale plastico (13), attraversa il circuito di ritorno (22) con una determinata portata (Q) per poi essere reinviato al dryer (1). Reached the top of the hopper (12), the process fluid loaded with moisture absorbed by the plastic material (13), crosses the return circuit (22) with a certain flow rate (Q) and is then sent back to the dryer (1).

Il fluido viene poi nuovamente spinto dalla pompa (4) nelle torri (5), lungo il circuito di mandata (6), riscaldatore (7), tramoggia (12) e circuito di ritorno (22) per far si che il materiale (13) raggiunga le condizioni di temperatura/umidità richieste dalla macchina trasformart ice (14). The fluid is then pushed again by the pump (4) into the towers (5), along the delivery circuit (6), heater (7), hopper (12) and return circuit (22) to ensure that the material (13 ) reaches the temperature / humidity conditions required by the transforming machine (14).

Secondo un aspetto essenziale dell’ invenzione, rimpianto di deumidificazione comprende almeno un dispositivo (9) di misurazione della temperatura di rugiada DP del flusso in uscita dal dryer, detto almeno un dispositivo essendo costituito tipicamente da una sonda denominata sonda di dewpoint, According to an essential aspect of the invention, the dehumidification unit comprises at least one device (9) for measuring the dew point temperature DP of the flow out of the dryer, said at least one device typically consisting of a probe called dewpoint probe,

L’ almeno una sonda di dewpoint viene generalmente alimentata da un circuito di misura (8-1 1/8-11 A) in cui fluisce il fluido campione Qm spillato dal circuito di processo (6) in un punto di prelievo (21) e reimmesso nel flusso di processo in un punto di reintegro (20), The at least one dewpoint probe is generally fed by a measuring circuit (8-1 1 / 8-11 A) in which the sample fluid Qm tapped from the process circuit (6) flows to a sampling point (21) and returned to the process flow at a make-up point (20),

Come precedentemente commentato, per il raggiungimento delle condizioni ottimali il fluido di processo in uscita dalle torri (5) deve avere un DP specifico, generalmente < -30°C ). As previously commented, in order to achieve optimal conditions, the process fluid leaving the towers (5) must have a specific DP, generally <-30 ° C).

Compito del trovato oggetto della presente domanda di brevetto è pertanto quello di realizzare un processo di regolazione e misura che, per processi con un elevato valore di portata (Q) coinvolga esclusivamente la parte di circuito di campionamento. In questo caso infatti, il dispendio energetico connesso col processo di misura risulta essere molto contenuto. Qualora invece si operasse su flussi di processo (Q) di bassa entità, sarebbe possibile operare dirattamente sul flusso (Q) nella condizione : Q= Qm. In una prima forma realizzativa (Figura 2) il circuito di prelievo (8) prevede almeno un dissipatore (26), almeno una valvola modulante (29) che separa il circuito di mandata pressione (P0), da quello di ritorno (P2), almeno un sensore di temperatura (27), almeno un sensore di alta pressione (28), almeno una sonda di dewpoint (9), almeno un sensore di bassa pressione (34). The aim of the invention, which is the subject of the present patent application, is therefore to provide a regulation and measurement process which, for processes with a high flow rate value (Q), involves exclusively the sampling circuit part. In this case, in fact, the energy expenditure connected with the measurement process is very low. If, on the other hand, one operated on low-entity process flows (Q), it would be possible to operate directly on flow (Q) in the condition: Q = Qm. In a first embodiment (Figure 2) the withdrawal circuit (8) provides at least one dissipator (26), at least one modulating valve (29) which separates the pressure delivery circuit (P0), from the return circuit (P2), at least one temperature sensor (27), at least one high pressure sensor (28), at least one dewpoint probe (9), at least one low pressure sensor (34).

In una forma preferenziale (Figura 3) è possibile prevedere almeno un misuratore di portata (36) per regolarela portata Qm ad un valore impostabile. In a preferential form (Figure 3) it is possible to provide at least one flow meter (36) to adjust the flow rate Qm to a settable value.

La valvola (29) può essere infatti gestita sulla base dei valori di pressione misurati dai sensori (28-34) o in base alle letture di un anemometro (36). The valve (29) can in fact be managed on the basis of the pressure values measured by the sensors (28-34) or on the basis of the readings of an anemometer (36).

In una ulteriore forma realizzativa preferenziale (Figura 3-4-5-6) e' possibile prevedere la presenza di una pompa/ventilatore (25) eventualmente gestito da inverter, per garantire un flusso adeguato alla sonda di DewPoint (9) in tutte le condizioni operative. In a further preferential embodiment (Figure 3-4-5-6) it is possible to foresee the presence of a pump / fan (25) possibly managed by an inverter, to guarantee an adequate flow to the DewPoint probe (9) in all operating conditions.

In una ulteriore forma realizzativa preferenziale (Figura 4) è possibile realizzare un circuito di bypass (31) gestito da apposite valvole (30), atto a consentire l’utilizzo del sistema di misura anche con un ventilatore/pompa (25) parzialmente bypassato o disattivato. In a further preferential embodiment (Figure 4) it is possible to realize a bypass circuit (31) managed by suitable valves (30), able to allow the use of the measurement system even with a partially bypassed fan / pump (25) or disabled.

In una ulteriore forma realizzativa preferenziale (Figura 5) è possibile prevedere almeno uno scambiatore gas/liquido (33-33’) in sostituzione del dissipatore (26-26’) allo scopo di raggiungere temperature di misura inferiori e più stabili. In a further preferred embodiment (Figure 5) it is possible to provide at least one gas / liquid exchanger (33-33 ') to replace the dissipator (26-26') in order to reach lower and more stable measurement temperatures.

Come riportato nella forma realizzativa raffigurata in (Figura 6) si considera la presenza di almeno un evaporatore (37) per il raffreddamento del flusso in ingresso alla sonda. As reported in the embodiment shown in (Figure 6), the presence of at least one evaporator (37) is considered for cooling the flow entering the probe.

In (Figura 6) si riporta una forma realizzativa alternativa in cui almeno un dispositivo termoelettrico (35) viene utilizzato per il raffreddamento del fluido in ingresso alla sonda (9). In (Figure 6) an alternative embodiment is reported in which at least one thermoelectric device (35) is used for cooling the fluid entering the probe (9).

Tale sistema di regolazione della portata è in grado di gestire il flusso di misura (Qm) da Qm=0 fino ad un valore Qm =Qmax opportunamente definito, sia con ventilatore (25) attivo, che conventilatore (25) bypassato o disattivato. This flow rate regulation system is able to manage the measurement flow (Qm) from Qm = 0 up to a suitably defined value Qm = Qmax, both with the fan (25) active, and with the fan (25) bypassed or deactivated.

Ne consegue che tale sistema attivo di gestione del flusso Qm sulla sonda di dewpoint (9), è in grado di risolvere il problema delle variazioni nella portata Qm riscontrate nei tipici sistemi di deumidificazione delle materie plastiche, nei quali la regolazione della valvola di laminazione (10) è fissa. It follows that this active system for managing the Qm flow on the dewpoint probe (9), is able to solve the problem of the variations in the Qm flow rate found in the typical dehumidification systems of plastic materials, in which the adjustment of the lamination valve ( 10) is fixed.

Nella pratica comune si provvede al raffreddamento del flusso Qm diretto alla sonda di D.P. (9) con dissipatori (26 Figure 2-3-4). In common practice, the Qm flow directed to the D.P. probe is cooled. (9) with heatsinks (26 Figures 2-3-4).

Tale metodo di raffreddamento, pur se efficace, non consente di scendere al di sotto delle temperature dell’ambiente operativo che, in taluni casi, arrivano a 60°C. This cooling method, although effective, does not allow to drop below the temperatures of the operating environment which, in some cases, reach 60 ° C.

Poiché negli impianti di deumidificazione è quasi sempre disponibile acqua di raffreddamento, è possibile prevedere il raffreddamento del flusso campione (Qm) anche mediante uno scambiatore gas/liquido (33) ( Figura 5-6) o, in assenza di liquido di raffreddamento, tramite un evaporatore (37) ( Figura 6) o un dispositivo termoelettrico (35) ( figura 6 ). Since cooling water is almost always available in dehumidification systems, it is possible to provide for the cooling of the sample flow (Qm) also by means of a gas / liquid exchanger (33) (Figure 5-6) or, in the absence of cooling liquid, by means of an evaporator (37) (Figure 6) or a thermoelectric device (35) (Figure 6).

Claims (11)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di misura del dewpoint DP, applicabile preferibilmente ma non esclusivamente impianti di deumidificazione del materiale plastico presentanti almeno un generatore di fluido (1), almeno una tramoggia di deumidificazione (12), almeno un circuito di mandata (6), almeno un circuito di ritorno (22) e almeno un circuito di misura (8-11/8-1 1A) dotato di almeno una sonda di dewpoint (9), detto sistema caratterizzato dal fatto che l’almeno un circuito di misura (8-1 1/8-11 A) presenta una valvola modulante (29) che regola un flusso campione (Qm). CLAIMS 1. DP dewpoint measuring system, applicable preferably but not exclusively plastic material dehumidification plants having at least one fluid generator (1), at least one dehumidification hopper (12), at least one delivery circuit (6), at least one return circuit (22) and at least one measuring circuit (8-11 / 8-1 1A) equipped with at least one dewpoint probe (9), said system characterized in that the at least one measuring circuit (8-1 1 / 8-11 A) has a modulating valve (29) which regulates a sample flow (Qm). 2. Sistema di misura come da rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il circuito di misura (8-1 1/8-11 A) prevede almeno un dissipatore (26). 2. Measuring system as per claim 1 characterized in that the measuring circuit (8-1 1 / 8-11 A) includes at least one dissipator (26). 3. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare almeno un sensore di temperatura (27). 3. Measuring system according to the preceding claims characterized in that it has at least one temperature sensor (27). 4. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare almeno un sensore di alta pressione (28). 4. Measuring system according to the preceding claims characterized in that it has at least one high pressure sensor (28). 5. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare almeno un sensore di bassa pressione (34) 5. Measuring system as per the preceding claims, characterized in that it has at least one low pressure sensor (34) 6. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare almeno un misuratore di portata (36). 6. Measuring system as per the preceding claims characterized in that it has at least one flow meter (36). 7. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di presentare almeno una pompa o ventilatore (25). 7. Measuring system as per the preceding claims, characterized in that it has at least one pump or fan (25). 8. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere un circuito di bypass (31) gestito da apposite valvole (30). 8. Measurement system as per the preceding claims, characterized in that it provides a bypass circuit (31) managed by suitable valves (30). 9. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere almeno uno scambiatore gas/liquido (33). 9. Measuring system as per the preceding claims, characterized in that it provides at least one gas / liquid exchanger (33). 10. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere almeno uno scambiatore gas/gas (37). 10. Measurement system as per the preceding claims, characterized in that it provides at least one gas / gas exchanger (37). 11. Sistema di misura come da rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere almeno un dispositivo termoelettrico (35). 11. Measurement system as per the preceding claims, characterized in that it provides at least one thermoelectric device (35).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896675A (en) * 1995-08-26 1999-04-27 Motan Holding Gmbh Device with at least one storage container for material to be treated, preferably plastic material granules
EP1650517A2 (en) * 2004-10-19 2006-04-26 Moretto S.p.A. Adsorption dehumifier for granules of plastic materials
CN202228922U (en) * 2011-03-18 2012-05-23 北京爱社时代科技发展有限公司 Energy saving management unit for pipeline gas supply
CN203745404U (en) * 2014-02-24 2014-07-30 河南科技大学 Air dew point detecting pipeline
CN104316564B (en) * 2014-09-28 2016-10-19 南通振华重型装备制造有限公司 A kind of offshore oil platform compressed air line method for detecting cleaning degree

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5896675A (en) * 1995-08-26 1999-04-27 Motan Holding Gmbh Device with at least one storage container for material to be treated, preferably plastic material granules
EP1650517A2 (en) * 2004-10-19 2006-04-26 Moretto S.p.A. Adsorption dehumifier for granules of plastic materials
CN202228922U (en) * 2011-03-18 2012-05-23 北京爱社时代科技发展有限公司 Energy saving management unit for pipeline gas supply
CN203745404U (en) * 2014-02-24 2014-07-30 河南科技大学 Air dew point detecting pipeline
CN104316564B (en) * 2014-09-28 2016-10-19 南通振华重型装备制造有限公司 A kind of offshore oil platform compressed air line method for detecting cleaning degree

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