[0001] La présente invention est relative à la distribution des gaz. Elle concerne plus
précisément un ensemble de livraison de gaz comprenant des paniers-bouteilles juxtaposables.
[0002] La distribtuion des liquides cryogéniques, notamment des gaz de l'air liquéfiés,
s'effectue par camions-citernes chez les utlilisateurs disposant de récipients de
stockage ou "évaporateurs" de grande capacité. Cependant, ce procédé s'adapte mal
aux petits évaporateurs, qui nécessitent un matériel différent. C'est pourquoi, pour
ces petits évaporateurs, on a proposé la technique des "LGC" (Liquid Gas Cylinder).
[0003] Ces LGC sont de petits évaporateurs transportables de forme générale cylindrique
munis d'un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique. Leur capacité utile est limitée à
165 litres et leur poids plein est compris entre 300 et 350 kg suivant le gaz qu'ils
contiennent. Leur taille relativement réduite permet de les manipuler à la main et
de les intégrer facilement dans les circuits de distribution traditionnels des bouteilles
de gaz comprimés, de sorte qu'ils sont échangés "plein contre vide" comme des bouteilles.
[0004] Les LGC présentent cependant de sérieux inconvénients :
- pour l'utilisateur : du fait de leur faible capacité, la vaporisation du liquide
du fait des entrées de chaleur est importante lorsque les LGC sont presque vides.
Si cette situation se produit le vendredi après-midi, la perte de gaz par ouverture
de la soupape de limitation de pression est importante pendant le week-end.
- pour le distributeur : les LGC sont trop petits pour que l'on puisse conserver un
reliquat de liquide non soutirable. Par suite, ils doivent être remis en froid avant
chaque remplissage.
[0005] De plus, les LGC s'intègrent mal dans les circuits de distribution de bouteilles
en paniers, du fait des espaces vides entre LGC et paniers, des difficultés de calage
qui en résultent et, par suite du risque d'endommagement des LGC.
[0006] L'invention a pour but de fournir un ensemble de livraison de gaz permettant la livraison
intégrée de liquides cryogéniques en limitant les pertes de gaz pour l'utilisateur,
sans problème de remise en froid ni de fragilité aux chocs.
[0007] A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de livraison de gaz, du type comprenant
des paniers-bouteilles juxtaposables, caractérisé en ce qu'il comprend également au
moins un dispositif de livraison et de stockage de liquide cryogénique comprenant
un récipient à double enveloppe calé dans un cadre parallélépipédique qui entoure
complètement le récipient et qui est muni de moyens de manutention, ce cadre ayant,
en plan, des dimensions sensiblement égales à celles de deux ou plusieurs paniers-bouteilles
juxtaposés.
[0008] De façon avantageuse, le récipient est équipé d'un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique
disposé à l'intérieur du cadre, et également d'accessoires d'exploitation tels qu'une
conduite de remplissage munie d'une vanne, des dispositifs de sécurité et de contrôle
et un circuit de mise en pression rapide, tous ces accessoires étant disposés à l'intérieur
du cadre.
[0009] Un exemple de réalisation d'un récipient suivant l'invention va maintenant être décrit
en regard du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un dispositif de stockage
de liquide cryogénique conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue en plan de ce dispositif de stockage ; et
- la figure 3 est une vue schématique en plan d'un véhicule effectuant une livraison
mixte de paniers-bouteilles et de dispositifs suivant l'invention.
[0010] Le dispositif 1 représenté aux figures 1 et 2 est destiné au stockage d'un liquide
cryogénique, notamment d'un gaz de l'air (oxygène, azote, argon) sous forme liquéfiée.
Il comprend essentiellement un cadre extérieur 2 et un récipient à double enveloppe
3 muni des divers accessoires nécessaires à son fonctionnement. Le récipient 3 et
ses accessoires sont entièrement disposés à l'intérieur du cadre 2, qui les protège
de tous côtés.
[0011] Le cadre 2 a une forme générale parallélipédique et est constitué de poutres métalliques
fixées les unes aux autres de façon à définir un socle 4 qui présente deux lumières
horizontales 5 pour le passage d'un fourche de chariot élévateur, un montant vertical
6 dans chaque coin, un croisillon supérieur 7 au centre duquel est fixé un anneau
de levage 8, et des traverses intermédiaires 9 servant à rigidifier l'ensemble et
à protéger le récipient 3 et ses accessoires.
[0012] Le récipient 3 est un récipient à double enveloppe classique pour liquide cryogénique.
Il est calé dans le cadre 2 par appui sur une assise 10 de centrage solidaire du socle
4 et bridage par des moyens appropriés (non représentés) comprenant par exemple des
sangles et des dispositifs tendeurs.
[0013] Le récipient est équipé des divers accessoires nécessaires à son fonctionnement en
tant qu'évaporateur, c'est-à-dire en tant qu'appareil capable de fournir sous forme
gazeuse le produit qu'il contient. Ces accessoires, qui n'ont été représentés que
partiellement dans un but de clarté du dessin, sont essentiellement :
- une conduite de remplissage 12 reliée au col 13 du récipient et pourvue d'une vanne
14, cette conduite ayant été ramenée dans le plan du dessin sur la figure 1 ;
- un ensemble 15 de sécurité et de contrôle, comprenant notamment un manomètre, un
disque de rupture et une soupape de limitation de pression;
- un dispositif de mise en pression rapide comprenant un serpentin vaporiseur atmosphérique
auxiliaire 16 disposé autour de l'assise 10 et communiquant en amont avec le fond
du récipient et en aval avec une conduite 17 (figure 2) équipée d'un régulateur de
pression 18 et débouchant dans le col 13 ;
- une conduite de soutirage 19 qui sort du récipient 3 par le col 13 ; et
- un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique principale 20 relié en amont à la conduite
19 et en aval à un embout 21 auquel peut se raccorder une conduite d'utilisation (non
représentée).
[0014] Le cadre 2 a, vu en plan, une forme rectangulaire. Dans l'exemple représenté, les
deux côtés du rectangle sont légèrement différents. Le vaporiseur 20 comprend quatre
tubes verticaux 22 à ailettes longitudinales 23, à savoir une paire de tubes reliés
par leur extrémité inférieure dans chacun de deux angles adjacents du cadre. Le sommet
d'un de ces tubes est relié à la conduite 19, et celui de tube associé est relié au
sommet du premier tube de l'autre paire, le dernier tube étant relié par son sommet
à l'embout 21.
[0015] Tous les éléments contenus dans le cadre 2 sont convenablement fixés à ce dernier
par des moyens appropriés non représentés.
[0016] Comme on le voit à la figure 3, le dispositif 1 est destiné à être intégré dans un
système de livraison mixte de gaz sous formes gazeuse et liquide qui comprend également
un ensemble de paniers-bouteilles 24 tous identiques. Plus précisément, les dimensions
en plan du cadre sont un multiple exact de celles d'un panier-bouteilles. Dans cet
exemple, chaque panier-bouteilles est parallélépipédique et destiné à contenir huit
bouteilles 25 de gaz sous pression, et sa base a pour longueur ª et pour largeur
b ; la base du cadre 2 a pour petite dimension ª et pour grande dimension 2
b , de sorte que le cadre 2 a exactement le même encombrement que deux paniers-bouteilles
juxtaposés. Ceci permet de remplir la plate-forme d'un camion de livraison 26 avec
à la fois des paniers-bouteilles et des dispositifs 1 (au nombre de trois dans l'exemple
repésenté) sans perte de place et sans problème de calage.
[0017] De plus, grâace à l'utilisation d'un cadre rigide muni de moyens de manutention 5
et 8 qui permettent sa manipulation par les engins utilisés pour les paniers-bouteilles,
le récipient 3 peut avoir une capacité importante, par exemple 450 litres. A son tour,
cette grande capacité permet d'une part de réduire les pertes de gaz liées à l'ouverure
des soupapes de limitation de pression, et d'autre part de prévoir un reliquat de
liquide non soutirable, par exemple de l'ordre de 5%, ou de 5 à 10%, de la capacité
du récipient, et, par suite de procéder à des remplissages "en froid". Pour garantir
ce reliquat, correspondant à un niveau de remplissage prédéterminé N, le tube plongeur
3A servant au soutirage de liquide ne descend, à travers le col 13, que jusqu'au niveau
N, et le tube 3B relié au serpentin 16 de mise en pression rapide s'élève dans le
récipient 3 jusqu'à un point situé légèrement au-dessus du niveau N.
[0018] Le dispositif 1 se prête donc parfaitement bien à un échange "plein contre vide",
de la même manière que les bouteilles contenues dans les paniers 24.
[0019] A titre d'exemple numérique, un récipient 3 de 450 litres, calé avec ses accessoires
dans un cadre ayant des dimensions ª et 2
b voisines de 1 m et une hauteur de l'ordre de 2 m, fournit un dispositif de stockage
1 ayant un poids, lorsqu'il est plein, de l'ordre de 1000 kg. Grâce à une réserve
non soutirable de 22,5 litres, le récipient peut être conservé froid pendant 70 heures
environ après l'arrêt du soutirage.
[0020] Un autre avantage de dispositif 1 par rapport aux LGC réside dans le fait que, commetous
les accessoires sont protégés par le cadre 2, ils sont beaucoup plus faciles et économiques
à réaliser. Plus précisément, le cadre assure à lui seul la protection du récipient
et de ses accessoires contre les chocs, sand faire participer ceux-ci à la résistance
mécanique de l'ensemble. Ainsi, le cadre est conçu pour se déformer sans que le récipient
ne soit atteint et, si sa déformation est trop importante, on peut le changer facilement,
car il est démontable et interchangeable. De ce fait, il présente l'avantage supplémentaire
de pouvoir être adapté aux dimensions des paniers-bouteilles de chaque utilisateur.
[0021] En variante, le vaporiseur-réchauffeur 20 peut comprendre des tubes dans chaque coin
de cadre, ou bien être constitué par un tube enroulé en hélice autour du récipient
3.
1. Ensemble de livraison de gaz, du type comprenant des paniers-bouteilles juxtaposables
(24), caractérisé en ce qu'il comprend également au moins un dispositif de livraison
et de stockage de liquide cryogénique comprenant un récipient à double enveloppe (3)
calé dans un cadre parallélépipédique (2) qui entoure complètement le récipient et
qui est muni de moyens de manutention (5,8), ce cadre ayant, en plan, des dimensions
(a, 2b) sensiblement égales à celles de deux ou plusieurs paniers-bouteilles juxtaposés.
2. Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient (3) comprend
une garde de liquide non soutirable, de préférence de l'ordre de 5 % de la capacité
du récipient.
3. Ensemble suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient (3) comprend
un tube de soutirage de liquide (3A) qui descend jusqu'à un niveau (N) situé au-dessus
du fond du récipient, et un tube de mise en pression (3B) qui s'élève jusqu'à un point
situé à peu près à ce niveau.
4. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
les moyens de manutention comprennent un anneau de levage (8) et, à la base du cadre
(2), des passages (5) pour une fourche de chariot élévateur.
5. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
le récipient (3) est équipé d'un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique (20) disposé
à l'intérieur du cadre (2).
6. Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur
(20) comprend des tubes à ailettes verticaux (22) disposés dans des angles du cadre
(2).
7. Ensemble suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur
comprend des tubes à ailettes disposés dans les quatre angles du cadre.
8. Ensemble suivant la revendication 6, notamment à cadre (2) à section droite rectangulaire,
caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur (20) comprend au moins une paire de
tubes à ailettes (22) branchés en série, disposés tous les deux dans un même angle
du cadre (2).
9. Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur
comprend un tube enroulé en hélice autour du récipient (3).
10. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce
que le récipient (3) est équipé d'accessoires d'exploitation tels qu'une conduite
de remplissage (12) munie d'une vanne (14), des dispositifs de sécurité et de contrôle
(15) et un circuit de mise en pression rapide (16 à 18), tous ces accessoires étant
disposés à l'intérieur du cadre (2).
11. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce
que le capacité du récipient (3) est de l'ordre de 450 litres.
Revendications modifiées conformément à la règle 86(2) CBE.
9. Ensemble suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur
comprend un tube enroulé en hélice autour du récipient (3).
10. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce
que le récipient (3) est équipé d'accessoires d'exploitation tels qu'une conduite
de remplissage (12) munie d'une vanne (14), des dispositifs de sécurité et de contrôle
(15) et un circuit de mise en pression rapide (16 à 18), tous ces accessoires étant
disposés à l'intérieur du cadre (2).
11. Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce
que le capacité du récipient (3) est de l'ordre de 450 litres.
12. Dispositif de livraison et de stockage de liquide cryogénique, caractérisé en
ce qu'il comprend un récipient à double enveloppe (3) calé dans un cadre parallélépipédique
(2) de protection et de manutention qui entoure complètement le récipient et qui est
muni de moyens de manutention (5,8), le récipient (3) étant équipé d'un vaporiseur-réchauffeur
atmosphérique (20) disposé à l'intérieur du cadre (2).
13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le récipient (3)
est équipé d'accessoires d'exploitation tels qu'une conduite de remplissage (12) munie
d'une vanne (14), des dispositifs de sécurité et de contrôle (15) et un circuit de
mise en pression rapide (16 à 18), tous ces accessoires étant disposés à l'intérieur
du cadre (2).