CA1279000C - Recipient pour melange cryogenique et procede de soutirage du liquide - Google Patents

Recipient pour melange cryogenique et procede de soutirage du liquide

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CA1279000C
CA1279000C CA000493243A CA493243A CA1279000C CA 1279000 C CA1279000 C CA 1279000C CA 000493243 A CA000493243 A CA 000493243A CA 493243 A CA493243 A CA 493243A CA 1279000 C CA1279000 C CA 1279000C
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Roger Prost
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Abstract

Le liquide est soutiré de ce récipient par l'intermédiaire d'un serpentin muni à son entrée d'un clapet taré. La baisse de pression consécutive est compensée au moyen d'un circuit de remontée en pression. Application au stockage d'air liquéfié.

Description

t~ 3 "RECIPIENT POUR MELANGE CRYOGENIQUE ET PR~CEDE DE SOUrIRAGE DU LIQUIDE'' La presente invention est relative à un recipient pour melange cryogenique liquide du type comprenant un reservoir dans lequel est dispose un conduit formant echangeur de chaleur qui traverse le col du reservoir et dont l'entree est reliee à la p~lrtie inferieure du reservoir par l'inter~ediaire d'un organe de creation d'une perte de charge, une conduite de soutirage du melange liquide, et un circuit de remontee en pression.
Dans les recipients cryogeniques classiques, la pression est maintenue à peu près constante malgre les entrees de chaleur inevitables par l'elimination inteLmittente d'une partie de la phase gazeuse au moyen d'une soupape taree. La conservation des melanges cryogeniques liquides dans un tel recipient est impossible, car la vaporisation du liquide resultant des entrees de chaleur s'accanpa~ne d'une distillation de ce lic~lide, de sorte que celui-ci s'enrichit progressivement en cal~osantts) le(s) moins volatil(s).
Les recipients du type precite ont ete proposes pour eviter une telle evolution de la composition du liquide. En effet, lorsque la pression interieure du resèrvoir depasse la pression de sortie de l'echangeur de chaleur d'une quantite predeterminee par l'organe de crea-zo tion d'une perte de charge, une certaine quantit~ de liquide traverse cedernier et, se trouvant ramenee ~ une pression plus faible, se vaporise puis se rechauffe en prelevant dans le recipient la chaleur correspondan-te. Les entrees de chaleur sont ainsi ccmpensees sans misè à l'atmosphère de la phase gazeuse, au prix d'une petite fuite de lic~uide, et la cc~ço-25 sition du liquide reste pratiquement constante pendant toute la vidangedu recipient. La fuite de produit est du même ordre que celle qui resulte de la mise à l'atmosphère de la phase gazeuse, evoquee plus haut.
Un inconvenient important de cette solution reside dans la complexite accrue de la structure du reservoir, et en particulier dans la 30 difficulte de l'adapter aux reservoirs existants de capacite relativement faible et à col ~étroit. En effet, le reservoir doit co~porter, outre la conduite de soutirage de liquide et le circuit de refroidissement comFortant l'echangcur, au m~ins une conduite de remplissage et, lorsque le reservoir est c3cstine à etre rempli avec du m~lange liquide dejà
35 prepare, un circuit de circulation d'un fluide auxiliaire refrigerant assurant un sous-r~froidissement du melange liquid~, et donc une absence de distillation, ~cndant le rem,plissage.
~,.

L'invention a pour but de resoudre ce probl~me en simplifiant la structure du xeservoir.
A cet effet, l'invention a pour objet un recipient du type precite, caracterise en ce que la conduite de soutirage du melange liquide est reliee ~ la sortie de l'echangeur de c:haleur, de sorte que la totalite du liquide soutire traverse cet echangeur.
Dans un mcde de realisation avantageux, l'echangeur de chaleur s'etend sur à peu pr~s toute la hauteur du reservoir.
L'invention a egalement pour objet un procedé de soutirage d'un melange cryogenique liquide dans un recipient pourvu d'un circuit de refroidissement par detente d'une fuite liquide, caracterise en ce qu'on soutire le liquide exclusivement à travers le circuit de refroidissement.
Un exemple de realisation de l'invention va ma~ltenant etre decrit en regard des dessins annexes, sur lesquels :
- la Eigure 1 represente schematiquement en coupe longitudinale un récipient conforme ~ l'invention ;
- la figure 2 repr~sente plus en detail l'agencement interieur du recipient ; et - la figure 3 est une w e en plan de la tête de ce recipient.
Le recipient represente comprend un reservoir interieur 1 d'une capacite de 100 ~ 200 litres, par exemple, et une enveloppe exterieure 2 (non representee sur la figure 1) s~parees par un espace sous vide 3. Le reservoir 1 CCmpQrte un col superieur 4 obture par une tete 5 am~vible.
La tete 5 est constituee par une bride 6 traversee verticale-ment par quatre conduites qui lui sont rigidement reliées :
- une conduite 7 de remplissage en pluie, pourvue d'une vanne 8 et d'un raccord d'entrée 9 et ouverte à son extremite inf~rieure ;
- une condllite 10 d'entree d'un agent refrigerant pourvue d'un raccord d'entree 11 et d'un clapet anti-retour 12 ;
- une conduite 13 de sortie de cet agent, munie d'un clapet anti-retour 14 ; et une conduite 15 de soutirage de liquide et de fuite de liquide co~portant, à l'extérieur du reservoir, une soupape de mise à
l'atmosphe`re 16, une vanne 17 et un raccord de sortie 18.
La conduite 7 se termine à un niveau intermediaire dans le col 4, tandis que les trois autres conduites 10, 13 et 15 se prolongent vers le bas à peu pr~s jusqu'au niveau du raccord~nt du col 4 et du ~ 3~

réservoir l. A cet endroit, la conduite 10 est reliee à l'entree d'un serpentin l9 d'échange de chaleurr dont la sortie est à son tour reliee à
l'entrée de la conduite 13. Au même niveau, la conduite 15 est reliee à
l'extremité sup~rieure d'un deuxième serpentin 20 d'echange de chaleur qui s'étend jusqu'au fond du reservoir l, où son extrémité inférieure est équipee d'un clapet tare 21. Sur toute la hauteur occupee par le serpentin l9, le serpentin 20 a un diamètre reduit et est dispose à
l'interieur de celui-ci. Au-dessous du serpentin 19, le serpentin 20 prend un diamètre plus grand, sensiblement egal à celui du serpentin 19 lo et legèrement inférieur au diamètre int~rieur du col 4.
Ainsi, la tête 5, comprenant la bride 6, les conduites 7,10, 13 et 15 et les deux serpentins l9 et 20, forme un ensemble monobloc amovible qui peut se fixer sur le resexvoir en enfilant les deux serp~ntins dans le col et en fixant par des vis la bride 6 s~lr une bride 22 prevue à l'entr~e du col 4, avec interposition d'un jo.int d'étanchëite 23.
Pour bien imn~obiliser les deux serpentins, le clapet 21 s'appuie sur le fond du reservoir l en comprimant legère~ent le serpentin 20.
20Comme representé à la figure 1, le récipient comporte encore :
- un disque de rupture 24 relie au col 4 par une tubulure equipee d'un manomètre ;
- une tubulure 25 de purge, reliee au col 4, equipee d'une vanne et normalement condamnee par un bouchon 26 ; et - un circuit 27 de remontee en pression, comprenant une crosse 28 de soutirage de l~quide au fond du reservoir l, un vaporiseur 29 et une conduite 30 qui relie ce dernier au col 4 par l'intermediaire d'un regulaieur de pression 31.
Un melange liquide cryogenique à stocker, par exemple un melange d'oxygène et d'azote à 22 % d'oxygène (c'est-à-dire pratiquement de l'air liquide), est introduit en pluie, sous la pression de stockage (par exemple 10 à 20 bars), par la conduite 7. Avant et pendant ce remplissage, de l'azote liquide circule dans la conduite lO et le serpentin 19, et s'echappe à l'etat gazeux par la conduite 13, pour assurer que la pression pendant ces cperations de remplissage, et notamment si le rCservoir est initialement chaud, n'exce`de pas la valeur n~ximale toleree, sans qu'il soit besoin de mettre ~ 1'air libre une partie de la phase vapeur ou de la phase liquide du ~elange.
Pendant le stockage, les entrees de chaleur inevitables provog~lent une certaine vaporisation du liquicle et une aug~enta-tion de la pression. Lorsque celle-ci depasse la pression d'ouverture de la soupape 16 d'une valeur predetenminee correspondant au tarage du clapet 21 (par exemple 2 bars), ce dernier s'ouvre et une petite quantite de liquide passe dans le serpentin 20.
Cette fuite de liquide se vaporise puis se rechauffe dans le serpentin 20, en prelevant de la chaleur dans le liquide et dans la phase vapeur qui le surmonte, et le gaz rechauffe s'echappe par la soupape 16.
Ainsi, le liquide se sous-refroidit, la vapeur se recondense partielle-ment, et la pression redescend jusqu'à une valeur pour laquelle le clapet 21 et la soupape 16 se referment. Ceci permet, au prix d'une peti-te perte de liquide~ de conserver le liquide avec une composition pratiqu~ment constante, puisq~e la phase vape~lr n'est jam~is mise à l'atmosphère.
Parmi les deux phenomènes expliques ci-dessus, c'est la recondensation de la phase vapeur qui constitue l'utilisation la plus efficace du froid produit par la détente du liquide. Or, du fait de l'extension du serpentin 20 sur toute la hauteur du reservoir, la surface d'echange de chaleur contenue dans la phase vapeur augmente proportionnellement au volume de cette phase. L'efficacite de la recondensation des vapeurs est ainsi maximale.
Lorsqu'on desire soutirer du liquide, on ouvre la vanne 17, ce gui met la conduite 15 en ccmmunication avec le circuit d'utilisation (non represente), relie au raccord 18. Le circuit d'utilisaticn est supposé se trouver à une pression inferieure à la pression de stockage d'une quantite superieure à la perte de charge i~posee par le clapet 21.
Par conséquent, ce clapet s'ouvre, et le liq~lide soutire passe en totalite dans le serpentin 20, la soupape 16 restant fermée. Tout le liquide soutire produit donc du froid, ce qui a pour resultat d'une part un sous-refroidissement du liquide restant dans le reservoir, et d'autre part une recondensation de la phase vapeur gui le surmonte.
Dès que la pression descend au-dessous d'une valeur predéterminee, le régulateur de pression 31 s'ouvre, du liquide passe par la crosse 28 dans le vaporiseur 29, et la vapeur ainsi produite est renvoyée par la conduite 30 dans le col 4 du reservoir, jusqu'à retablis-sement de la pression de consigne. Du fait de la vitesse de circulationdu fluide dans le circuit 27, la vapeur reinjectee dans le col 4 a la même ccmposition que le liquide preleve par la crosse 28.
Ainsi~ lorsqu'on soutire du liquide, il se produit simultane-~cnt un sous-refroidissement du liquide et un brassage important r à
travers le circuit de remontee en pression 27, qui tend à maintenir la phase vapeur à la m^eme ccmposition que la phase liquide. Ces deux phenc~iènes s'opposent à la distillation du melange, et il est ainsi possible de soutirer la quasi-totalite du liquide sans variation gênante de sa cc~?osition.
On remarque egalement que le fait de soutirer le liquide à
travers le serpentin 20 reduit au maximum le nc~bre de conduites à
prevoir, ce qui permet de faire passer toutes les cond~ites nécessaires à
travers le col du reservoir, même si celui-ci est ~troit. On peut ainsi adapter facilement 1'invention à des petits recipients existc~nts de capacite relativement reduite.
En variante, le clapet 21 peut être remplacë par un autre organe capable de creer une perte de charge, par exe~ple par un tube capillaire ou un él~ment fritte.
Le recipient decrit ci-dessus cx~mporte le circuit 10-19-13 parce qu'on a suppose qu'on le remplissait avec le melange liquide dejà
prepare. Cependant, on peut egalement realiser le melange dans le recipient lui-m&me, de la fason suivante : on verse la quantite necessaire du lic~uide le plus volatil (par exemple l'azote liquide), ce qui assure la mise en froid du recipient et la mise c~ l'equilibre de l'azote sous la pression atmospherique à 77 K ; c~ns un condenseur extérieur, qui peut etre commun à un ensemble de recipients, on sous-refroidit le ou les autres constituants du melange ~par exemple l'oxygene liquide) à la ~ême temperature (par exemple dans un serpentin immerge dans de l'azote liquide), puis on le (les) verse dans le recipient. Dans ce cas, le circuit 10-19-13 n'est plus nécessaire, et par suite la tête amovible 5 du reservoir 1 ne cc~porte plus que deux conduites traversant la bride 6, à savoir les conduites 7 et 15, et la structure du reservoir est encore simplifiee.

Claims (13)

1. Récipient pour mélange cryogénique liquide comprenant un réservoir à liquide comportant un col;
un échangeur de chaleur situé dans le réservoir et muni d'une entrée et d'une sortie, l'entrée étant reliée à la partie inférieure du réservoir par l'intermédiaire d'un organe de création d'une perte de charge; un circuit de remontée en pression com-prenant une entrée reliée à la partie inférieure du réservoir, un vaporisateur hors du réservoir et une sortie reliée à la partie supérieure du réservoir; et une conduite de soutirage du mélange liquide du réservoir, ladite conduite étant reliée à la sortie de l'échangeur de chaleur, de sorte qu'à l'usage, la totalité du liquide soutire traverse ledit organe et ledit échangeur de chaleur.
2. Récipient suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur s'étend sur à peu près toute la hauteur du réservoir.
3. Récipient suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également une conduite de remplissage, une bride adaptée pour être fixée de façon amovible à l'entrée du col du réser-voir, la conduite de remplissage traversant la bride.
4. Récipient suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend également une conduite d'entrée et une conduite de sortie d'un fluide auxiliaire réfrigérant, reliées entre elles par un échangeur de chaleur auxiliaire, ces deux conduites traversant ladite bride.
5. Récipient suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque échangeur de chaleur est constitué par un serpentin.
6. Récipient suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le serpentin est helicoïdal.
7. Récipient suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les deux échangeurs de chaleur sont imbriqués l'un dans l'autre, la dimension transversale de l'ensemble étant inférieure au diamètre interne du col du réservoir.
8. Récipient suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est en forme de serpentin.
9. Récipient suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le serpentin est hélicoïdal.
10. Récipient suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ledit organe s'appuie contre le fond du réservoir de façon à comprimer ladite condui-te.
11. Récipient suivant la revendication 1, comportant une soupape de mise à l'atmosphère, caractérisé en ce que cette soupape est montée sur la conduite de soutirage de liquide.
12. Récipient suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un disque de rupture reliée à la partie supérieure du réservoir.
13. Procédé de soutirage d'un mélange cryogé-nique liquide dans un récipient comprenant un réser-voir à liquide comportant un col; un échangeur de chaleur situé dans le réservoir et muni d'une entrée et d'une sortie, l'entrée étant reliée à la partie inférieure du réservoir par l'intermédiaire d'un organe de création d'une perte de charge; et un circuit de remontée en pression comprenant une entrée reliée à la partie inférieure du réservoir, un vaporisateur hors du réservoir et une sortie reliée à
la partie supérieure du réservoir; le procédé étant caractérisé en ce qu'on soutire le liquide exclusive-ment à travers ledit organe et ledit échangeur de chaleur et à travers le col jusqu'en un endroit hors le récipient.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4867195A (en) * 1988-02-29 1989-09-19 Sundstrand Corporation Vapor pressure control system
US4947651A (en) * 1989-04-07 1990-08-14 Minnesota Valley Engineering, Inc. Pressure building circuit for a container for low temperature fluids
US5357758A (en) * 1993-06-01 1994-10-25 Andonian Martin D All position cryogenic liquefied-gas container
FR2707371B1 (fr) * 1993-07-08 1995-08-11 Air Liquide Installation de fourniture d'un gaz sous haute pression.
US5571231A (en) * 1995-10-25 1996-11-05 The Boc Group, Inc. Apparatus for storing a multi-component cryogenic liquid
US6003321A (en) * 1997-04-15 1999-12-21 The University Of Toledo Open flow helium cryostat system and related method of using
US5987896A (en) * 1997-08-15 1999-11-23 Panadea Medical Laboratories System and method for regulating the flow of a fluid refrigerant to a cooling element
FR2769354B1 (fr) * 1997-10-06 1999-11-05 Air Liquide Procede et installation de remplissage d'un reservoir sous pression
JP2004301367A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Aisin Seiki Co Ltd 極低温発生装置
US20070130962A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Blalock Clayton E System and Method for Storing Cryogenic Liquid Air
US20130327067A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Air Liquide Industrial U.S. Lp Method for efficiently delivering liquid argon to a furnace by re-condensation in a phase separator
US20130327404A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Air Liquide Industrial U.S. Lp Method for efficiently delivering liquid argon to a furnace
WO2017011395A1 (fr) * 2015-07-10 2017-01-19 Taylor-Wharton Cryogenics Llp Réservoir cryogénique avec échangeur de chaleur interne et soupape normalement fermée
LT3784952T (lt) * 2018-04-26 2022-09-12 Chart Inc. Kriogeninio skysčio dozavimo sistema su šaldymo rezervuaru

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB148588A (en) * 1916-01-29 1920-07-30 Ebenezer Arthur William Jeffer Improvements in process and apparatus for the cooling and liquefaction of gaseous fluids
US2260357A (en) * 1937-08-07 1941-10-28 Linde Air Prod Co Method and apparatus for dispensing gas material
BE565593A (fr) * 1957-03-11
US3092972A (en) * 1958-10-22 1963-06-11 Union Carbide Corp Light weight liquid helium control system
US3225825A (en) * 1962-07-13 1965-12-28 Martin Sweets Company Inc Cold trap
FR1533684A (fr) * 1966-08-05 1968-07-19 Air Prod & Chem Procédé pour l'emmagasinage de liquides cryogéniques, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre du présent procédé ou procédé similaire
US3455117A (en) * 1966-10-03 1969-07-15 Martin Marietta Corp Method and apparatus for cooling and subcooling fluids such as hydrogen
FR2034754A6 (fr) * 1968-03-06 1970-12-18 Mille Gaston
US3722581A (en) * 1970-10-23 1973-03-27 Bell Telephone Labor Inc Heat exchanger with adjustable conduit transit size for carrier
US3696627A (en) * 1971-01-18 1972-10-10 Air Prod & Chem Liquid cryogen transfer system
FR2406782A1 (fr) * 1977-10-20 1979-05-18 Air Liquide Evaporateur pour melanges cryogeniques
US4510760A (en) * 1984-03-02 1985-04-16 Messer Griesheim Industries, Inc. Compact integrated gas phase separator and subcooler and process

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ES547996A0 (es) 1986-07-16

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