Débitmètre de petite taille pour systèmes de dosage d'AdBlue®

Arrière-plan

Un fabricant d'équipements de dosage d'AdBlue® (fluide d'échappement diesel) en Ontario, au Canada, a contacté Silver Automation Instruments pour obtenir un petit débitmètre. pour contrôler le débit de dosage d'un système SCR (réduction catalytique sélective). Leur ingénieur avait préparé un cahier des charges précis, ce qui a permis d'accélérer le processus de sélection.

L'AdBlue® (DEF), également commercialisé sous la dénomination AUS32, est une solution aqueuse d'urée à 32,5 % utilisée pour réduire les émissions de NOx lors du post-traitement des gaz d'échappement des moteurs diesel. Contrairement à un acide, il n'est pas agressif, mais il est corrosif pour plusieurs métaux courants. Ce seul fait, plus que le débit lui-même, influence fortement le choix des matériaux utilisés dans un débitmètre d'AdBlue®.

Exigences du client

La demande était accompagnée d'une liste complète des exigences, que nous reproduisons ci-dessous sans les coordonnées du client.

Pourquoi un débitmètre à engrenage ovale à faible débit ?

Débitmètre à engrenages ovales de petite taille pour le dosage de DEF

À 2,0 L/min ou moins, la plupart des technologies de mesure de débit deviennent peu performantes. Les débitmètres électromagnétiques nécessitent une vitesse minimale et un fluide conducteur ; le DEF est suffisamment conducteur, mais un débitmètre magnétique DN15 à 2 L/min ne génère quasiment aucun signal exploitable. Les débitmètres à vortex requièrent des turbulences, impossibles à créer à un débit aussi faible. Les débitmètres Coriolis peuvent répondre à ce besoin, mais leur prix augmente considérablement pour une application aussi légère, et une mesure précise du débit massique dépasse généralement les besoins d'un système de dosage.

Un débitmètre volumétrique (à engrenage ovale) est conçu précisément pour cette plage de mesure. Le débitmètre à faible débit de la série LC-M mesure jusqu'à 0,5 ml/min avec une précision de ± 0,5 % de la pleine échelle ; un débit de 2,0 l/min se situe donc confortablement dans sa plage de fonctionnement, et non à sa limite.

Sélection du modèle : LC-M9-SS

Deux modèles de la gamme LC-M peuvent techniquement atteindre un débit de 2,0 L/min. Le LC-M6 plafonne à 100 L/h, soit 1,67 L/min, une valeur trop proche du débit maximal indiqué par le client pour laisser une marge de sécurité. Le LC-M9 couvre une plage de débit de 6 à 600 L/h, soit environ de 0,1 à 10 L/min, ce qui place le débit de 2,0 L/min dans cette plage, et non en limite supérieure.

Nous avons recommandé le modèle LC-M9-SS, entièrement en acier inoxydable, plutôt que le LC-M9-AL avec corps en aluminium. En effet, le DEF attaque l'aluminium, le zinc et les alliages de cuivre au fil du temps, formant des dépôts et finissant par corroder le métal. Un corps et un engrenage en acier inoxydable permettent d'éviter complètement ce problème. C'est pourquoi nous avons orienté le client vers un modèle entièrement en acier inoxydable 316L, en remplacement des options avec engrenages en aluminium et en PPS.

Lorsque le produit standard ne correspond pas à la demande

Une bonne vente technique consiste à dire ce qui ne convient pas, et non seulement ce qui convient. Trois points nécessitaient une réponse directe plutôt qu'une solution de contournement.

• Raccordement process : le LC-M9 est livré avec un filetage BSPP G1/4", et non NPT 1/4". Un client souhaitant un filetage NPT devra se procurer un adaptateur BSPP vers NPT ou faire réaliser un raccord sur mesure. Nous lui avons demandé de confirmer la solution la plus adaptée à la conception de son châssis avant de passer commande.
• Matériau du joint : l’EPDM ne figure pas dans la fiche technique standard LC-M. La composition du joint doit être confirmée directement par notre équipe d’ingénierie en fonction de la concentration exacte d’AdBlue et de la température de fonctionnement avant de pouvoir être mentionnée dans un devis.
• Composants internes en PVDF, PEEK ou céramique : les composants internes en contact avec le fluide de la gamme LC-M sont généralement en acier inoxydable 316L ou en PPS. Les rotors en PVDF, PEEK ou céramique ne sont pas proposés de série sur ce modèle. Pour cette application, les engrenages en acier inoxydable 316L sont déjà parfaitement adaptés à l'AdBlue®, ce qui n'a donc pas empêché la vente. Nous avons toutefois clairement indiqué au client que nous ne nous contentions pas de lui renvoyer sa fiche technique.

Nous ne détenons pas non plus la certification CE pour la série LC-M. La compatibilité avec l'AdBlue® repose sur la pratique courante d'utiliser l'acier inoxydable 316L et le PPS en service AUS32, et non sur une certification officielle. Les clients utilisant des systèmes de post-traitement certifiés doivent vérifier cette compatibilité au regard de leurs propres exigences de qualification.

Configuration recommandée

Conformément aux exigences, la configuration ci-dessous couvre l'application. Le code du modèle suit la construction standard de Silver Instruments : série et boîtier, matériau des engrenages, classe de pression, classe de température, code antidéflagrant et options.

Notes d'application pour le dosage du DEF

Les boucles de dosage d'AdBlue® fonctionnent généralement à faible débit et nécessitent une grande précision, car un dosage insuffisant d'urée entraîne un sous-traitement des NOx, tandis qu'un dosage excessif gaspille du fluide et peut laisser des dépôts en aval. Le signal de sortie d'un débitmètre à engrenages ovales est directement transmis à un automate programmable ou à un contrôleur de dosage sous forme de signal totalisé ou de débit, ce qui explique le bon fonctionnement de la combinaison Modbus RTU et 4-20 mA dans cette application. Nous rencontrons fréquemment cette association sur les systèmes de post-traitement des émissions en Amérique du Nord et en Europe, non seulement pour l'AdBlue®, mais aussi pour le dosage d'ammoniac dans les systèmes SCR industriels.

Un point pratique important à souligner pour quiconque conçoit un système similaire : le DEF cristallise en dessous de -11 °C environ et se dégrade au-dessus de 30 °C environ lors d’une exposition prolongée. La plage de températures de fonctionnement du LC-M9, de -40 à 80 °C, couvre largement ces deux extrêmes, mais un système de traçage thermique ou une enceinte isolée restent à envisager si le système est installé à l’extérieur pendant l’hiver canadien.

Foire aux questions