Comment gérer les faibles débits de liquide ? Partie 3

Alimentation en liquide pour établir un faible débit de liquide stable

Comme indiqué dans la partie précédente où nous avons fourni des conseils sur la façon de sélectionner un débitmètre ou un régulateur de débit approprié, à l’entrée d’un régulateur de débit une pression très stable est nécessaire pour obtenir un faible débit de liquide stable. Alors qu’un gaz, qui est compressible, peut avoir un effet d’amortissement en absorbant l’instabilité de la pression d’un système, un liquide qui est incompressible, ne peut pas le faire. Bien que les régulateurs de débit de Bronkhorst soient capables de neutraliser dans une certaine mesure les fluctuations de pression, des changements rapides de la pression d’entrée peuvent déstabiliser la régulation de débit.

En général, deux méthodes permettent de fournir une pression d’entrée stable au système liquide : l’utilisation d’une cuve sous pression dans laquelle du gaz est utilisé pour pressuriser le liquide, ou une pompe à régime stable. Quelle que soit la méthode choisie, il s’agit en partie d’une décision pratique qui dépend des utilités disponibles sur le site du client.

Il y a un compromis à trouver entre le volume de liquide à utiliser, la pression et l’application. Dans un laboratoire de recherche, par exemple, on peut disposer d’hélium peu soluble dans les liquides pour la pressurisation, tandis que dans un environnement de production, il faut trouver une autre solution, généralement contrôlée par une pompe. Nous vous invitons à lire la quatrième partie de cette série d’articles pour en apprendre plus sur l’utilisation des pompes pour fournir une pression d’entrée stable.

Conseil 1 - Utilisez une cuve sous pression

Si le gaz est utilisé pour pressuriser le liquide, une recommandation importante est donc d’éviter que le gaz n’entre en contact direct avec le liquide. Par exemple, utilisez une cuve sous pression avec une membrane séparant physiquement le liquide du gaz de pressurisation, de la même manière qu’un vase d’expansion est utilisé dans votre système de chauffage central à la maison.

Conseil 2 - Appliquez des gaz à faible solubilité

S’il est nécessaire ou inévitable que le gaz de pressurisation entre en contact direct avec le liquide, il existe certaines solutions. Par exemple, appliquer des gaz peu solubles. L’hélium est généralement le meilleur choix pour les liquides à base d’eau, suivi par l’azote. Si possible, appliquez la pression la plus faible possible au liquide. Cela dépend évidemment de la pression de fonctionnement de l’application. À cet égard, il peut être utile de positionner le réservoir de liquide suffisamment en hauteur par rapport au régulateur de débit pour laisser la gravité faire son travail, ce qui permet donc une pression de gaz plus faible.

Conseil 3 - Utilisez un dégazeur

En dernier recours, utilisez un dégazeur pour éliminer le gaz du liquide. Il s’agit d’un dispositif comportant un tube poreux auquel on applique un vide à l’extérieur, ce qui provoque l’aspiration de bulles et des gaz dissous du liquide à l’intérieur du tube. Les dégazeurs standard fonctionnent bien avec des milieux aqueux (eau). Pour les faibles débits de liquide inférieurs à 50 g/h et en fonction du type d’application, nous recommandons d’utiliser un dégazeur si la stabilité et la précision maximale sont essentielles et si les perturbations dues aux bulles de gaz doivent être supprimées. Un dégazeur est considéré comme une option coûteuse, mais si vous avez une application exigeante en performance, vous aurez là, la meilleure solution disponible. Pour faire un parallèle avec l’automobile, on n’achète pas des pneus à 25 euros pour une voiture de course très chère.
 

Conseil 5 - Comment gérer les problèmes de corrosion des pièces soudées

Pour une utilisation avec des milieux aqueux, Bronkhorst recommande d’avoir une cuve faite d’une seule pièce d’acier inox 316 passivé pour éviter les problèmes de corrosion des pièces spécialement soudées. Avec des solvants organiques comme le méthanol, le toluène ou l’acétone, la corrosion des pièces soudées dans une cuve ne pose généralement pas de problème. Comme la régulation du débit de liquide avec une cuve sous pression est généralement un processus discontinu pour assurer le rechargement en liquide, assurez-vous que la cuve soit suffisamment grande pour fournir un débit stable pendant une durée suffisante entre les remplissages. Pour éviter les éclaboussures et les débordements de liquide lors du remplissage, utilisez un entonnoir de remplissage à l’entrée.