Informazioni tecniche

Sistemi di separatore a membrana per processi in vuoto
Scheda tecnica WIKA IN 00.25

Vuoto
Il termine vuoto (dal latino: vacuus) significa "spazio(assolutamente) vuoto o libero".
I fisici parlano di vuoto quando si riferiscono ad uno spazio
completamente libero da molecole. Nella pratica, questa
condizione non è mai realizzabile.

Separatori a membrana
I separatori a membrana sono impiegati per le misurazionidella pressione laddove il fluido di processo non deve entrare
in contatto con l'elemento sensibile dello strumento di misura.
Un separatore a membrana ha due compiti primari:
1. Separazione dello strumento di misura dal fluido di processo
2. Trasferimento idraulico della pressione allo strumento dimisura(vedere anche informazioni tecniche IN 00.06 “Separatori amembrana - Sistemi di separatore a membrana, applicazione,principio di funzionamento, esecuzioni”)

Pressione assoluta
La pressione assoluta si riferisce al vuoto perfetto. In questo
spazio assolutamente privo di molecole, viene definito ilpunto zero della pressione assoluta. Esempio di un valorecomunemente indicato come "assoluto" è la pressionedell'aria.
Per la differenziazione richiesta di altri tipi di pressione, si
denota l'indice "ass.", che deriva dal latino "absolutus" chesignifica separato o indipendente.

Sistemi separatori a membrana nel
servizio in vuoto
Per l'applicazione in vuoto, vengono usati diversi liquidi diriempimento del separatore a membrana (KN 2, KN 17,KN 21, KN 32, KN 59 and KN 92). Ognuno reagisce
diversamente nelle applicazioni in vuoto.
Dal punto di vista fisico, la temperatura del punto di ebollizione
di un liquido scende al calare della pressione.
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Trasmettitore di pressione differenziale connesso adue separatori a membrana di tipo flangiato tramite
un capillare

In un liquido, con una temperatura maggiore di 0 K, leparticelle tentano di abbandonare il composto liquido(transizione da liquido a gassoso).
La pressione di vapore aumenta con l'incrementare dellatemperatura e dipende dalla sostanza o miscela presente.
I limiti operativi per i singoli sistemi di misura scendono
quindi con una pressione di processo < 1 bar ass. WIKA
ha sviluppato 3 processi di fabbricazione per questo (base,avanzato, premium), descritti di seguito.
Le presenti informazioni tecniche aiutano a definire i limiti
degli strumenti di misura.
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Vuoto nell'industria di processo
Nel frattempo, i processi in vuoto si sono imposti in numerosi
impianti industriali e di biotecnologia.
Molti processi non sono più pensabili senza i processi invuoto. Un esempio di processo in vuoto in un'operazione
industriale è una colonna di distillazione o di rettifica nella
produzione di greggio.
Il greggio è la base. Viene introdotto nel processo, e i prodotti
vengono poi distillati da questo separatamente secondo gli
intervalli del singolo punto di ebollizione (chiamati anchefrazioni). I prodotti sono sottoposti quindi ad ulteriore
lavorazione.
Ciò si verifica in due passaggi:
Inizialmente, le sostanze evaporate facilmente possono
essere separate a pressione "normale" ((≥ 1.013 mbar ass.).
In un secondo passaggio, le sostanze difficili da evaporare
vengono distillate in vuoto (< 1.013 mbar ass.). Nel vuoto, il
punto di ebollizione dei singoli composti può essere ridotto
significativamente senza distruggerli con temperatureeccessive.
La temperatura aumenta durante il corso del processo,
mentre la pressione cala.

Tra
nsizi
on
ef
ase

Pressione di vapore

Gas
LiquidoIllustrazione della pressione di vapore delle particelleliquide durante la loro transizione alla fase gassosa

Sistemi separatori a membrana nel servizio in vuoto
Principalmente si applica quanto segue: più è alta latemperatura e più è ridotta la pressione di processo
corrispondente, tanto più è difficile progettare un sistema dimisura funzionante.
Dal punto di vista fisico, esistono vari tipi di vuoto. Dal basso
vuoto, al vuoto fine al vuoto elevato, fino ad arrivare al vuoto
ultra elevato. La pressione di processo in impianti industriali ègeneralmente ≥ 5 mbar ass. (campo basso vuoto).

Sotto, sono descritti più dettagliatamente i processi in vuoto
disponibili di WIKA. I processi dipendono fondamentalmente
dalla pressione di processo minima alla massima
temperatura e dai liquidi di riempimento. Queste informazioni
tecniche si applicano ai trasmettitori elettronici industriali e diprocesso.

I fattori fondamentali applicabili per il design richiesto diun sistema di misura funzionante sono indicati nei punti
seguenti:
Parametri che influenzano il processo applicativo:■■ Temperatura di processo■■ Pressione di processo

Parametri che influenzano il sistema di un separatore amembrana:■■ Processo di produzione del sistema separatore amembrana■■ Curva pressione vapore del liquido di riempimento

selezionato■■ L'attacco al processo selezionato con il diametro dellamembrana corrispondente

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Esempio dell’andamento della pressione di processo di un impiantoConcetti di base■■ La massima temperatura di processo si verifica con lapressione operativa minima (vedi freccia rossa).

■■ L'inizio del processo è con pressione ambientale atemperatura ambiente.
Se ci sono delle deviazioni rispetto a ciò, contattare il proprio
referente WIKA.
Nell'esempio da noi citato, l'inizio del processo è conpressione ambientale a temperatura ambiente. Da questo,
parte il processo applicativo. L'impianto scende allapressione di processo corrispondente (50 mbar. ass.).
Contemporaneamente, la temperatura di processo verrà
portata a 120 °C. Nello stadio finale del processo, latemperatura verrà nuovamente ridotta e l'impianto verrà
spento nuovamente a temperatura ambiente e pressioneambientale.
Possibile andamento di un processo (linea gialla
nell'illustrazione sottostante)Max. temperatura di processo: 120 °C
MIn. pressione di processo: 50 mbar ass.
Risultato
Il sistema di misura funziona nelle sezioni 1, 2 e 3. Va quindi
progettato in modo da resistere alle condizioni critiche. In
questo esempio, sarebbe la sezione 3 "Servizio Premium",con pressione di processo minima di 50 mbar ass. a 120 °C.
1.000
500

400300Pressione assoluta in mbar ass.

200



Pressione operativa minima
con temperatura di processo
massima

10050

40302010

520701202) Limite temperatura massima 400 °C

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170220270

320

Temperatura di processo in °C3702)

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

1) Un gruppo separatore a membrana funzionante non è
possibile in questo campo

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Sezione  Servizio baseSezione  Premium service

Grazie al miglioramento continuo dei processi di produzionedel vuoto di WIKA, sono possibili campi di misura per i
quali non è più necessario il condizionamento specifico deicomponenti.
Il servizio base sarà designato nella prossima illustrazione
alla sezione nr.  “Servizio base”.

Per i punti di misura in campi di vuoto minori e/o con elevatetemperature di processo, il "Servizio avanzato" non è piùsufficiente.
Per questo, WIKA ha sviluppato il "Servizio Premium"con il condizionamento speciale dei componenti ed
un raffinamento del liquido di riempimento. Il "ServizioPremium" è designato nell'illustrazione con la sezione nr. .

Sezione  Servizio avanzato

Sezione  Supporto clienti

Per i punti di misura più esigenti, WIKA ha creato il servizio
avanzato. La maggior parte di tutti i sistemi di misura dausare in condizione di vuoto possono essere gestiti dalservizio avanzato.
L'illustrazione di questo servizio sarà designata sotto allasezione nr.  con “Servizio avanzato”.

Se l'applicazione si trova nella sezione nr.  “Supportoclienti”, il nostro servizio tecnico studierà una soluzione
adatta alla vostra applicazione.
Sono pertanto necessarie informazioni precise sul
processo applicativo. Per tale ragione, riempire il presentequestionario e inoltrarlo al proprio referente WIKA.
Questionario per separatori a membrana
http://de-de.wika.de/upload/DS_QuestionnaireDS_GB_5796.pdf

Descrizione dei processi in vuoto

I nostri processi in vuoto sono descritti chiaramente nei diagrammi seguenti.

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 32
1.000
500

400
300

Pressione assoluta in mbar ass.

2001005040302010520702) Limite temperatura massima 400 °C

120170

220

270

320

Temperatura di processo in °C3702)

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

1) Un gruppo separatore a membrana funzionante non è
possibile in questo campo

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 2
1.000
500

400
300

Pressione assoluta in mbar ass.

200100

5040302010

220

270

520701201702)

320

Temperatura di processo in °C370420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

2) Limite temperatura massima 300 °C

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 17
1.000500

400
300

Pressione assoluta in mbar ass.

200



100



50



403020 10520702) Maximum temperature limit 200 °C

1201702)

220

270

320

Temperatura di processo in °C

370

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

1) Un gruppo separatore a membrana funzionante non è
possibile in questo campo

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 21
1.000500

400
300

Pressione assoluta in mbar ass.

200

100

 

50403020 10520701202)

170

220

270

320

Temperatura di processo in °C

370

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

2) Limite temperatura massima 175 °C

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 59
1.000500

400300Pressione assoluta in mbar ass.

200100

50403020 10520702) Limite temperatura massima 260 °C

1201702202)

270

320

Temperatura di processo in °C

370

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

1) Un gruppo separatore a membrana funzionante non è
possibile in questo campo

Applicazione del vuoto con liquido di riempimento KN 92
1.000
500

400
300

Pressione assoluta mbar ass.

200100

50403020 10520701201702202)

270

320

Temperatura di processo in °C

370

07/2014 I based on 06/2014 GB

2) Limite temperatura massima 260 °C

420

Legenda Servizio base Servizio avanzato
 Servizio Premium Supporto clienti
 nessuna funzione fornita 1)

1) Un gruppo separatore a membrana funzionante non è
possibile in questo campo© 2014 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG, tutti i diritti riservati.
Le specifiche tecniche riportate in questo documento rappresentano lo stato dell'arte al momento della pubblicazione.
Ci riserviamo il diritto di apportare modifiche alle specifiche tecniche ed ai materiali.

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