EP0843644A1 - Procede de recuperation de vapeur emise dans une installation de distribution de liquide - Google Patents

Procede de recuperation de vapeur emise dans une installation de distribution de liquide

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EP0843644A1
EP0843644A1 EP96927121A EP96927121A EP0843644A1 EP 0843644 A1 EP0843644 A1 EP 0843644A1 EP 96927121 A EP96927121 A EP 96927121A EP 96927121 A EP96927121 A EP 96927121A EP 0843644 A1 EP0843644 A1 EP 0843644A1
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EP
European Patent Office
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pump
liquid
parameters
flow rate
distribution
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EP96927121A
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Jacques Fournier
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Tokheim Services France SAS
Original Assignee
Itron Soluciones de Medida Espana SA
Schlumberger SA
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Publication date
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Publication of EP0843644B1 publication Critical patent/EP0843644B1/fr
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/04—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring fuels, lubricants or mixed fuels and lubricants
    • B67D7/0476—Vapour recovery systems
    • B67D7/0478—Vapour recovery systems constructional features or components
    • B67D7/048—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps
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    • B67D7/0478—Vapour recovery systems constructional features or components
    • B67D7/048—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps
    • B67D7/0482—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps using pumps driven at different flow rates
    • B67D7/0486—Pumps driven in response to electric signals indicative of pressure, temperature or liquid flow

Definitions

  • the present invention relates to a process for recovering vapor emitted in a liquid distribution installation during the distribution of said liquid inside a tank.
  • the invention finds a particularly advantageous application in the field of fuel distribution for motor vehicles for example, in order to recover the hydrocarbon vapors escaping from the tank of said vehicles as the latter fills with liquid fuel.
  • a liquid dispensing installation such as fuel for motor vehicles generally comprises means for dispensing said liquid essentially constituted by pressure meters fitted with pumps capable of circulating the fuel with a liquid flow rate QL between a tank storage and tank vehicles.
  • the meters also include a liquid meter connected to a pulse generator allowing a computer to establish the volume and the price of the fuel delivered, which appear in clear on a display with which the meters are equipped.
  • said recovery means are constituted by a pump sucking the vapors from the tank to discharge them into the hydrocarbon storage tank.
  • the characteristic magnitude G is then the speed w of rotation of said pump, which is controlled by the pulse generator of the distribution means.
  • the operating conditions can be very different from one installation to another by: the pressure losses on the recovery pipe, upstream and downstream of the pump, - the possible presence of calibrated valves at the recovery tank which can generate in it a pressure different from atmospheric pressure and corresponding to an additional hydraulic resistance on the recovery pipe, - the internal leakage of the recovery pump, depending on the pressure difference upstream-downstream, which affects its effectiveness.
  • the pressure losses on the recovery pipe can change over time due to: a gradual partial sealing by dust, the change in section of the elastomer pipes with the prolonged presence of hydrocarbons.
  • the internal leakage of the pump can evolve due to wear, as in vane pumps for example, the density of the vapors is variable with the hydrocarbons and the temperature of the tanks of the vehicles, which modifies the influence of the losses of upstream and downstream load.
  • the vapor pressure in the recovery tank can also vary with the hydrocarbons and the temperature.
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a method for recovering vapor emitted in a liquid distribution installation during the distribution of said liquid inside a tank, said installation comprising : means for distributing liquid capable of circulating said liquid with a liquid flow rate Q L between a tank and said tank, means of vapor recovery capable of circulating said vapor with a vapor flow rate Qy along a pipeline, between said tank and a recovery tank, said vapor flow Qy being controlled by a quantity G characteristic of said recovery means, a process which, taking into account the slow evolution of the parameters characteristic of the circulation of vapor along the pipeline recovery, would allow a delayed recalibration of the characteristic quantity G as a function of the vapor flow rate eur Qv-
  • the solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that said method comprises the steps consisting in: build a relationship
  • G F (Q ⁇ , ⁇ ) connecting the quantity G to the vapor flow rate Qy and to parameters p ⁇ characteristic of the recovery means and said pipe, determine an initial value ⁇ p j ⁇ 0 of the parameters p j , at each liquid distribution k: measure the liquid flow rate Q ⁇ and determine a value G ⁇ of the quantity G to be imposed on the recovery means by the relation: determine a new value (p ⁇ ⁇ of the parameters p j to be used for the following distribution k + 1 of liquid.
  • a value determined from parameters calculated during the previous distribution is used for the characteristic quantity G, and, on the other hand, at least one measurement is carried out making it possible to calculate new values for said parameters which will be used for the following distribution.
  • the recovery means comprising a pump, said quantity G is the speed w of rotation of said pump.
  • the recovery means comprising a pump and a solenoid valve
  • said quantity G is the hydraulic resistance imposed by said solenoid valve, the speed w of rotation of the pump being constant.
  • the different parameters pj characteristic of the recovery means and the pipeline will be considered to be independent of the vapor flow rate Qy. However, it may happen that some of these parameters vary with said vapor flow rate. This is particularly the case for the internal leakage coefficient ⁇ of vane pumps when the vane is not guided with precision. The method of the invention must then be adapted to this particular situation.
  • Figure 1 is a general diagram of a liquid distribution installation implementing a vapor recovery process according to the invention.
  • Figure 2 is a diagram of the vapor recovery circuit of Figure 1 in the case where the recovery pump has no internal leakage.
  • Figure 3 is a diagram of the vapor recovery circuit of Figure 1 in the case where the recovery pump has a non-zero internal leak.
  • Figure 4 is a diagram of the vapor recovery circuit of Figure 1 using two pressure regulators.
  • FIG. 5 is a diagram of a vapor recovery circuit with two recovery channels delivering through a common pipe.
  • Figure 6 is a diagram of the vapor recovery circuit of Figure 1 with an adjustment valve downstream of the recovery pump.
  • FIG. 1 shows an installation for distributing liquid, for example fuel, inside the tank of a vehicle, not shown.
  • This installation comprises fuel distribution means essentially constituted by a pump PL capable of circulating said fuel L with a liquid flow rate QL between a storage tank 100 and said tank along a pipe 110, up to a gun. 111 distribution.
  • the liquid pump PL comprises a measurer 113 placed on the pipe 110 in series with the pump PL so that a pulse generator 114, coupled to said measurer
  • the installation of FIG. 1 also includes means for recovering the vapor V emitted during the distribution of the liquid in the tank of the vehicle.
  • said recovery means mainly consist of a pump Pv capable of circulating said vapor with a vapor flow rate Qv along a pipe 120 between the tank, passing through the gun 111 of distribution, and a recovery tank 100 which, in the case of FIG. 1, is none other than the storage tank for liquid fuel.
  • the recovery method of the invention consists in imposing on a quantity G characteristic of the recovery means, the speed w of rotation of the pump Pv in the example of FIG. 1, a value such that the flow rate resulting vapor Qv is as close as possible to the liquid flow rate QL-
  • the recovery process according to the invention is based on the idea of a deferred updating of the parameters governing the circulation of vapor in the recovery pipe 120.
  • the systematic error inherent in the process remains negligible given the very slow drift in time of the parameters p which are essentially linked to the steam pump Pv and to the pressure drops in the pipe 120.
  • FIG. 2 A first example of application of the method of the invention is given in FIG. 2.
  • the recovery means comprise the steam pump Pv whose speed w of rotation constitutes the quantity G controlling the vapor flow rate Qv-
  • the VQ parameter is constant and can be measured once and for all at the factory.
  • the initial value R'o of the parameter R ' is determined by means of the relation (2) by imposing any speed w of rotation on the pump Pv and by measuring the pressure F using a pressure sensor 122 and optionally a flow meter, not shown, which supplies the corresponding vapor flow rate Qv. After this initialization phase, the flow meter is deleted.
  • the values of VQ and R'o are stored in a memory of the circuit 121 for controlling the motor Mv of the pump Pv-
  • R ' ⁇ will be used during the second distribution, and so on.
  • the diagram in FIG. 3 relates to a steam pump Py having a coefficient of non-zero internal leakage ⁇ .
  • R being the downstream hydraulic resistance of the recovery line 120.
  • This operation is carried out automatically by the circuit 121 for controlling the motor Mv which, in addition to the liquid flow information QL, also receives P 'and Q ⁇ u .
  • the pressure inside the recovery tank 100 is not equal to atmospheric pressure PA and has a pressure difference ⁇ Po, positive or negative, due for example to the presence of a valve 130 shown in Figure 1.
  • FIG. 5 shows the diagram of an installation where two steam pumps Pva, Pvb deliver in a common pipe 12 of small diameter. This is particularly the case in fuel distribution stations where, to limit the costs associated with the installation for recovering hydrocarbon vapors, a flexible tube is slid into the suction pipe for the return of the vapors to the recovery tank 100. This tube is generally common to two pumps, and has a common hydraulic resistance R c which can be significant.
  • W a Qlua / VQa + ⁇ a ( R a + Rc) QVa + ⁇ * a * c (QVb + 2Q V a Qv ⁇ )
  • the first two terms correspond to a simple path of hydraulic resistance R a + R c and the third term is a corrective term related to channel b.
  • FIG. 6 illustrates a variant implementation of the vapor recovery process, object of the invention.
  • the circulation of steam in the recovery pipe 120 is ensured by a pump Pv at speed w 0 of fixed rotation, controlled by a motor Mv-
  • the vapor flow rate Qy is adjusted by a solenoid valve 126 disposed downstream of the pump Pv and having a variable hydraulic resistance Rx, the value of which is imposed by a control circuit 121.
  • the parameters pj to be determined are VQ, R ', R and ⁇ . Apart from VQ, constant and measured in the factory, the other three parameters can be calculated from the measurements of the flow meter 123, and the pressures F and P "given by the sensors 122 and 126. We have indeed:

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Description

PROCEDE DE RECUPERATION DE VAPEUR EMISE DANS UNE INSTALLATION DE DISTRIBUTION DE LIQUIDE
La présente invention concerne un procédé de récupération de vapeur émise dans une installation de distribution de liquide lors de la distribution dudit liquide à l'intérieur d'un réservoir.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la distribution de carburant pour véhicules automobiles par exemple, afin de récupérer les vapeurs d'hydrocarbures s'échappant du réservoir desdits véhicules à mesure que celui-ci se remplit de carburant liquide.
Une installation de distribution de liquide tel que du carburant pour véhicules automobiles comprend, d'une façon générale, des moyens de distribution dudit liquide essentiellement constitués par des volucompteurs munis de pompes aptes à faire circuler le carburant avec un débit-liquide QL entre une cuve de stockage et le réservoir des véhicules. Les volucompteurs comprennent également un mesureur de liquide relié à un générateur d'impulsions permettant à un calculateur d'établir le volume et le prix du carburant délivré, lesquels apparaissent en clair sur un afficheur dont sont équipés les volucompteurs.
En outre, lorsqu'elle est prévue pour récupérer les vapeurs d'hydrocarbures émises, ladite installation comprend des moyens de récupération aptes à faire circuler lesdites vapeurs avec un débit- vapeur Qv le long d'une canalisation, entre le réservoir des véhicules et une cuve de récupération, la cuve de stockage par exemple, le débit- vapeur Qv étant commandé par une grandeur G caractéristique desdits moyens de récupération de manière à maintenir entre le débit- vapeur Qv et le débit-liquide QL une relation de proportionnalité Qv = k QL avec k égal à ou voisin de 1.
Le plus souvent, lesdits moyens de récupération sont constitués par une pompe aspirant les vapeurs du réservoir pour les refouler dans la cuve de stockage d'hydrocarbures. La grandeur caractéristique G est alors la vitesse w de rotation de ladite pompe, laquelle est commandée par le générateur d'impulsions des moyens de distribution.
Toutefois, dans la majorité des cas, il n'est pas possible d'imposer de manière simple une vitesse w de pompe proportionnelle au débit- liquide QL-
En effet, les conditions de fonctionnement peuvent être très différentes d'une installation à une autre par : les pertes de charge sur la canalisation de récupération, en amont et en aval de la pompe, - la présence éventuelle de clapets tarés au niveau de la cuve de récupération pouvant engendrer dans celle-ci une pression différente de la pression atmosphérique et correspondant à une résistance hydraulique supplémentaire sur la canalisation de récupération, - la fuite interne de la pompe de récupération, dépendant de la différence de pression amont-aval, qui affecte son efficacité.
En résumé, pour obtenir un débit-vapeur Qv donné, il faut imposer à la pompe de récupération une vitesse w de rotation qui dépend de l'installation. De façon à prendre en compte les paramètres mentionnés plus haut, il est courant d'effectuer un étalonnage de l'installation complète lorsqu'elle est implantée sur le site. Lors de cet étalonnage, on fixe une vitesse w de la pompe de récupération et on mesure le débit-vapeur Qv correspondant à l'aide d'un débitmètre ou d'un compteur à gaz. On établit ainsi une table (w, Qv) reliant la vitesse w et le débit-vapeur Qv avec un nombre de points suffisant pour définir la caractéristique de la pompe dans ces conditions de fonctionnement. Cette table est mise en mémoire dans un micro-processeur.
En fonctionnement normal, le débitmètre est retiré et, lors d'une distribution d'hydrocarbures à un débit-liquide QL, le microprocesseur cherche dans la table la vitesse w à imposer à la pompe de récupération pour que Qv = QL-
Ce procédé de récupération connu présente cependant les inconvénients suivants : les pertes de charge sur la canalisation de récupération peuvent évoluer au cours du temps du fait : d'une obturation partielle progressive par des poussières, du changement de section des tuyaux en élastomère avec la présence prolongée d'hydrocarbures. C'est le cas en particulier de la partie de canalisation située en amont de la pompe, généralement constituée par un tube en élastomère entouré de liquide sous pression, cette partie représentant l'âme d'un flexible coaxial. - la fuite interne de la pompe peut évoluer pour cause d'usure, comme dans les pompes à palettes par exemple, la densité des vapeurs est variable avec les hydrocarbures et la température des réservoirs des véhicules, ce qui modifie l'influence des pertes de charge amont et aval. - la pression de vapeur dans la cuve de récupération peut aussi varier avec les hydrocarbures et la température. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un procédé de récupération de vapeur émise dans une installation de distribution de liquide lors de la distribution dudit liquide à l'intérieur d'un réservoir, ladite installation comprenant : des moyens de distribution de liquide aptes à faire circuler ledit liquide avec un débit-liquide QL entre une cuve et ledit réservoir, des moyens de récupération de vapeur aptes à faire circuler ladite vapeur avec un débit-vapeur Qy le long d'une canalisation, entre ledit réservoir et une cuve de récupération, ledit débit-vapeur Qy étant commandé par une grandeur G caractéristique desdits moyens de récupération, procédé qui, compte tenu de la lente évolution des paramètres caractéristiques de la circulation de vapeur le long de la canalisation de récupération, permettrait d'effectuer un réétalonnage différé de la grandeur caractéristique G en fonction du débit-vapeur Qv-
La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit procédé comporte les étapes consistant à : établir une relation
G = F (Qγ, ^ } ) reliant la grandeur G au débit-vapeur Qy et à des paramètres p^ caractéristiques des moyens de récupération et de ladite canalisation, déterminer une valeur initiale {pj}0 des paramètres pj , à chaque distribution k de liquide : mesurer le débit-liquide Q^ et déterminer une valeur G^ de la grandeur G à imposer aux moyens de récupération par la relation : déterminer une nouvelle valeur (p^ }^ des paramètres pj à utiliser pour la distribution suivante k + 1 de liquide.
Ainsi, lors d'une distribution de liquide, d'une part on utilise pour la grandeur caractéristique G une valeur déterminée à partir de paramètres calculés au cours de la distribution précédente, et, d'autre part on effectue au moins une mesure permettant de calculer de nouvelles valeurs pour lesdits paramètres qui seront utilisées pour la distribution suivante. Comme on le verra en détail plus loin, deux modes particuliers, mais non exclusifs, de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention sont proposés.
Selon un premier mode de mise en oeuvre, les moyens de récupération comprenant une pompe, ladite grandeur G est la vitesse w de rotation de ladite pompe.
Selon un second mode de mise en oeuvre, les moyens de récupération comprenant une pompe et une électrovanne, ladite grandeur G est la résistance hydraulique imposée par ladite électrovanne, la vitesse w de rotation de la pompe étant constante. Dans une première approximation, les différents paramètres pj caractéristiques des moyens de récupération et de la canalisation seront considérés comme indépendants du débit-vapeur Qy. Toutefois, il peut se produire que certains de ces paramètres varient avec ledit débit-vapeur. C'est le cas notamment du coefficient α de fuite interne des pompes à palettes lorsque les palettes ne sont pas guidées avec précision. Le procédé de l'invention doit alors être adapté à cette situation particulière. C'est pourquoi, selon l'invention, il est prévu qu'un paramètre p parmi les paramètres pj variant avec le débit- vapeur Qy : on établit une table initiale [poJ, Qv-J] (j = 1,..., N) reliant N valeurs du paramètre p à N valeurs de débit-vapeur Qy, à chaque distribution k de liquide :
. on utilise dans la relation Gk - F (QLk, {pi >k_1 ) une valeur pik_ ι du paramètre p telle que [pJk- 1 , QV = ^Lk^
. on mesure le débit -vapeur Qy^ et on détermine une valeur pk correspondante du paramètre p,
. on calcule un coefficient Ak tel que
Ak = Pk /pj'o avec [pJ'o.QJ'v = QVkl . on établit une nouvelle table
[pJk> QJy] avec p) k = Ak pJ0 pour tout j.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est un schéma général d'une installation de distribution de liquide mettant en oeuvre un procédé de récupération de vapeur conforme à l'invention.
La figure 2 est un schéma du circuit de récupération de vapeur de la figure 1 dans le cas où la pompe de récupération n'a pas de fuite interne.
La figure 3 est un schéma du circuit de récupération de vapeur de la figure 1 dans le cas où la pompe de récupération a une fuite interne non nulle.
La figure 4 est un schéma du circuit de récupération de vapeur de la figure 1 utilisant deux régulateurs de pression.
La figure 5 est un schéma d'un circuit de récupération de vapeur avec deux voies de récupération débitant dans une canalisation commune. La figure 6 est un schéma du circuit de récupération de vapeur de la figure 1 avec une électrovanne d'ajustement en aval de la pompe de récupération.
Le schéma de la figure 1 montre une installation de distribution de liquide, du carburant par exemple, à l'intérieur du réservoir d'un véhicule, non représenté.
Cette installation comprend des moyens de distribution de carburant essentiellement constitués par une pompe PL apte à faire circuler ledit carburant L avec un débit-liquide QL entre une cuve 100 de stockage et ledit réservoir le long d'une canalisation 110, jusqu'à un pistolet 111 de distribution.
Comme cela a déjà été mentionné plus haut, un volucompteur
112, incluant éventuellement la pompe-liquide PL, comporte un mesureur 113 placé sur la canalisation 110 en série avec la pompe PL de manière qu'un générateur 114 d'impulsions, couplé audit mesureur
113, fournisse un signal impulsionnel représentatif du débit-liquide QL qu'un calculateur 115 traduit ensuite en termes de volume et de prix à destination d'un afficheur 116.
L'installation de la figure 1 comprend également des moyens de récupération de la vapeur V émise lors de la distribution du liquide dans le réservoir du véhicule. Dans l'exemple de la figure 1, lesdits moyens de récupération sont principalement constitués par une pompe Pv apte à faire circuler ladite vapeur avec un débit-vapeur Qv le long d'une canalisation 120 entre le réservoir, en passant par le pistolet 111 de distribution, et une cuve 100 de récupération qui, dans le cas de la figure 1, n'est autre que la cuve de stockage du carburant liquide.
Dans sa généralité, le procédé de récupération de l'invention consiste à imposer à une grandeur G caractéristique des moyens de récupération, la vitesse w de rotation de la pompe Pv dans l'exemple de la figure 1 , une valeur telle que le débit-vapeur Qv qui en résulte soit aussi voisin que possible du débit-liquide QL-
A cet effet, on établit et on stocke dans la mémoire d'un circuit
121 de commande du moteur Mv de la pompe Pv une relation G ≈ F fQy, ^ } ) reliant la grandeur G au débit-vapeur Qv et à des paramètres Pj caractéristiques des moyens de récupération et de la canalisation 120 de récupération, ces paramètres seront explicités dans la suite cas par cas. Ensuite, après avoir déterminé une valeur initiale {pj }0 des paramètres p^, on mesure à chaque distribution k de liquide le débit- liquide QLk à. l'aide des informations fournies par le générateur 114 d'impulsions au circuit 121 de commande de moteur Mv- La valeur Gk de la grandeur G à imposer aux moyens de récupération est alors déterminée par la relation où {p^ }p,_ j représente la valeur des paramètres p^ calculé lors de la distribution précédente k- 1 de liquide.
Au cours de cette même distribution k de liquide, est déterminée une nouvelle valeur {p^ }^. des paramètres p à utiliser pour la distribution suivante k + 1 de liquide.
On comprendra que le procédé de récupération conforme à l'invention repose sur l'idée d'une actualisation différée des paramètres régissant la circulation de vapeur dans la canalisation 120 de récupération. Or, comme l'actualisation se fait d'une distribution de liquide à la suivante, l'erreur systématique inhérente au procédé reste négligeable compte tenu de la dérive très lente dans le temps des paramètres p qui sont essentiellement liés à la pompe-vapeur Pv et aux pertes de charge dans la canalisation 120. Un premier exemple d'application du procédé de l'invention est donné sur la figure 2. Dans cet exemple, les moyens de récupération comprennent la pompe-vapeur Pv dont la vitesse w de rotation constitue la grandeur G de commande du débit-vapeur Qv-
En supposant que la pompe Pv a un coefficient α de fuite interne nul, que la récupération de vapeur se fait à la pression atmosphérique P^ et que la cuve 120 de récupération est également à la pression atmosphérique PA (surpression ou dépression ΔPo nulle), la relation entre la vitesse w de rotation de la pompe Pv et le débit-vapeur s'écrit : w = Qv/VG (P'/PA) (1) où VQ est le volume cyclique géométrique de la pompe et F la pression à l'entrée de la pompe.
Si R' est la résistance hydraulique dans la partie amont de la canalisation 120 de récupération, on a : PA - F = R' Qvn (2) n étant égal à 7/4, mais qui peut aussi être pris égal à 2 pour des raisons de simplification.
La relation (1) s'écrit alors : w = Qv/vG (i-R'Qvn/PA) qui représente la formule générale G = F (Qv, {Pj }), les paramètres pj étant le volume cyclique géométrique VQ et la résistance hydraulique amont R'. Le paramètre VQ est constant et peut être mesuré une fois pour toutes en usine. La valeur initiale R'o du paramètre R' est déterminée au moyen de la relation (2) en imposant une vitesse w de rotation quelconque à la pompe Pv et en mesurant la pression F à l'aide d'un capteur 122 de pression et éventuellement d'un débitmètre, non représenté, qui fournit le débit-vapeur Qv correspondant. Après cette phase d'initialisation, le débitmètre est supprimé. Les valeurs de VQ et R'o sont stockées dans une mémoire du circuit 121 de commande du moteur Mv de la pompe Pv-
A la première distribution de liquide, ledit circuit de commande calcule la vitesse wj à imposer à la pompe à partir des valeurs VQ, R'o précédemment mesurées et du débit- liquide QLI reçu du générateur 1 14 d'impulsions par la relation : W l = QLI/VQ (l-R'oQnLι/PA)
Au cours de cette première distribution, on effectue une mesure F l de la pression F, ce qui permet de calculer la nouvelle valeur R' 1 de R' à l'aide des deux relations : Qvl = wι VQ PVPA
R' ι sera utilisée lors de la deuxième distribution, et ainsi de suite. Le schéma de la figure 3 concerne une pompe-vapeur Py présentant une coefficient α de fuite interne non nul.
L'équation générale du circuit de récupération de vapeur s'écrit : w = QV/VG (F/PA) + αΔP (3) ΔP étant la différence de pression aux bornes de la pompe Pv- ΔP est relié au débit-vapeur Qv par : ΔP = (R' + R") Qn v = R Qnv
R" étant la résistance hydraulique aval de la canalisation 120 de récupération.
Compte tenu du fait qu'on a toujours PA - F = R' Qnv l'équation (3) s'écrit alors : w = Qv/VG (l-R'Qvn/PA) + (αR) Qv11 Les paramètres pj caractéristiques du circuit de récupération sont donc VQ, R' et αR. Comme précédemment, le volume cyclique géométrique VQ de la pompe, constant, est mesuré en usine. Quant aux paramètres R' et αR, ils peuvent être déterminés à l'aide d'un capteur 122 de pression amont F et un débitmètre 123 placé à l'entrée de la pompe Pv qui permet de mesurer le débit-vapeur Qy. En réalité, le débit Q1U fourni par le débit-mètre 123 doit être corrigé de la pression F :
Qv = Qiu (P'/PA)
Cette opération est effectuée automatiquement par le circuit 121 de commande du moteur Mv qui, outre l'information de débit-liquide QL, reçoit également P' et Qιu.
Dans ces conditions, les valeurs de R' et αR sont reliées à Qv et P' par :
R = (PA - F)/Qn v (αR) = [w - Qv /VQ (1 - R' Qnv/PA)] /Q*V
Les valeurs initiales R'o et (αR)o peuvent être déterminées au cours d'une première distribution k= o au cours de laquelle la vitesse w de rotation de la pompe Pv est mesurée.
Si l'on veut connaître la valeur de la résistance hydraulique aval R" pour suivre par exemple l'évolution de l'état de la canalisation 120 en aval de la pompe ou détecter une anomalie, on peut placer en sortie de la pompe Pv un capteur de pression P", non représenté. On en déduit R" par :
R" = (PA - P")/Qn v La variante de réalisation montrée sur le schéma de la figure 4 vise à simplifier les opérations d'actualisation des paramètres pj. Pour cela, on supprime le capteur 122 de pression F et éventuellement celui donnant la pression P", et on dispose à l'entrée et à la sortie de la pompe Pv des régulateurs de pression respectivement référencées 124 et 125. Le régulateur 124 est réglé à une valeur de consigne correspondant à une pression F telle que PA_P' soit constant quel que soit le débit-vapeur Qy. De même, le régulateur 125 impose une pression P" telle que P"-PA soit indépendant de Qy. Les conditions de bon fonctionnement de ce système sont :
PA - F > R'Qv11 P" - PA > R" Qv n
Tant que ces conditions sont réalisées, l'équation générale (3) s'écrit :
ou
Les seuls paramétres pj à prendre en compte sont VQ et α, R' et R" ne participant plus à l'équation du circuit de récupération. VQ est déterminé en usine, tandis que α peut être calculé à chaque distribution par la relation α = (w - QVPA/VGP.)/(P"-F) ou α = (w - Qiu/VG)/(P"-F)
Il peut aussi se produire que la pression à l'intérieur de la cuve 100 de récupération ne soit pas égale à la pression atmosphérique PA et présente une différence ΔPo de pression, positive ou négative, due par exemple à la présence d'un clapet 130 d'évent montré sur la figure 1.
Dans ce cas, la relation générale (3) devient : w = QVPA/VGP + αRQn v + αΔPo
Le dernier terme αΔPo est un terme correctif équivalent à une vitesse initiale wi. Celle-ci peut être déterminée pendant les périodes d'attente entre deux distributions comme la vitesse minimale à appliquer à la pompe Pv pour obtenir un débit-vapeur Qy non nul. Ensuite, la quantité w-wi est traitée comme précédemment avec ΔPo = 0.
La figure 5 montre le schéma d'une installation où deux pompes- vapeur Pva, Pvb débitent dans une canalisation commune 12 de faible diamètre. C'est le cas en particulier dans les stations de distribution de carburant où, pour limiter les frais liés à l'installation de récupération des vapeurs d'hydrocarbures, un tube flexible est glissé dans la canalisation d'aspiration pour le retour des vapeurs dans la cuve 100 de récupération. Ce tube est généralement commun à deux pompes, et présente une résistance hydraulique Rc commune qui peut être importante.
Les deux voies a et b du circuit de la figure 5 étant symétriques, on ne traitera que la voie a.
La relation générale régissant la circulation de vapeur dans la voie a s'écrit : wa " Qlua/vGa + αa ΔPa avec ΔPa = RaQV n a + Rc (Qva + QVG)Π et Ra = R'a+ R"a en prenant pour n la valeur approchée de 2, on obtient :
Wa = Qlua/VQa + ≈a (Ra + Rc) QVa + <*a*c (QVb + 2QVa Qvθ) Les deux premiers termes correspondent à une voie simple de résistance hydraulique Ra + Rc et le troisième terme est un terme correctif lié à la voie b.
Lorsque seule la voie a délivre du liquide on a alors Qvb = O, Ie troisième terme est nul. Des deux premiers termes on déduit αa (Ra + Rc) toujours par les mesures de débit Qιua (ou Qva) et de la pression Fa à l'aide du débit mètre 123a et du capteur 122a de pression.
Si les deux voies a et b délivrent du liquide simultanément, les mesures de débit-vapeur et de pression sur les voies a et b, associées au terme αa (Ra + Rc) calculé précédemment, permettent de déduire αa Rc.
Le schéma de la figure 6 illustre une variante de mise en oeuvre du procédé de récupération de vapeur, objet de l'invention. Selon cette variante, la circulation de vapeur dans la canalisation 120 de récupération est assurée par une pompe Pv à vitesse w0 de rotation fixe, commandée par un moteur Mv-
Le débit-vapeur Qy est ajusté par une électrovanne 126 disposé en aval de la pompe Pv et présentant une résistance hydraulique Rx variable dont la valeur est imposée par un circuit 121 de commande.
Dans cet exemple, la grandeur G caractéristique des moyens de récupération est Rx, relié à la vitesse wo de la pompe Pv et au débit- vapeur Qy par : Rx = (WO-QV/VQ (1 - R'Qnv/PA) - (αR) Qny)/aQ*y avec R = R' + R"
Les paramètres pj à déterminer sont VQ, R', R et α. En dehors de VQ, constant et mesuré en usine, les trois autres paramètres peuvent être calculés à partir des mesures du débitmètre 123, et des pressions F et P" données par les capteurs 122 et 126. On a en effet :
R = R' + (P" - PA -RχQ2 v)/QnV α = (wo - QV/VG(l-R'Q2v/PA) /(RQnv +RaQ2v)
Bien entendu, on pourrait tout aussi bien placer l'électrovanne 126 en amont de la pompe vapeur Pv, ce qui conduirait â un système de relations différentes mais équivalentes à celles qui viennent d'être établies.
De même, la prise en compte d'une pression de cuve de récupération différente de la pression atmosphérique ainsi que celle d'un tube de retour commun à deux pompes s'appliquent de la même façon au mode de réalisation qui vient d'être décrit mettant en oeuvre une électrovanne.
Dans tout ce qui précède il n'a pas été tenu compte d'une éventuelle variation avec le débit-vapeur Qy des paramètres caractéristiques régissant la circulation de vapeur dans la canalisation de récupération. Or, on sait que pour certains types de pompes le coefficient α de fuite interne dépend dudit débit-vapeur. Dans ce cas, on établit une table initiale obtenue par étalonnage sur site, notée [(αR)ol, QyJ] du paramètre αR, par exemple, reliant N valeurs (j=l, ...., N) de αR aux N valeurs correspondantes de Qy :
A la première distribution k = 1 de liquide, la connaissance du débit-liquide QLj permet de déterminer la valeur (αR) jJ à utiliser dans la relation générale d'écoulement, à savoir :
Au cours de cette même distribution, on mesure le débit-vapeur Qyi dont on déduit, d'une part à l'aide des relations d'écoulement, une valeur (αR) j du paramètre αR, et, d'autre part à l'aide de la table initiale une valeur (αR)rjJ • Il peut se produire que les valeurs QLI et Qvi ne correspondent pas exactement à des valeurs Qy) de la table. On procédera alors par interpolation linéaire.
On en déduit un coefficient Aj = (αR) ι/(αR)J 0 permettant d'actualiser l'ensemble de la table qui sera utilisée pour la distribution suivante en multipliant chaque valeur (αR)oJ par le coefficient Al- La nouvelle table s'écrit : [(αR) i-î, QyJ] avec (αR) i-J = A i (αR),^' pour tout j.
On procède de la même manière à chaque distribution en actualisant la table par rapport à la table initiale qui est conservée en mémoire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de récupération de vapeur émise dans une installation de distribution de liquide lors de la distribution dudit liquide à l'intérieur d'un réservoir, ladite installation comprenant : des moyens (PL) de distribution de liquide aptes à faire circuler ledit liquide avec un débit-liquide Q^ entre une cuve
(100) et ledit réservoir, des moyens (IV ; 126) de récupération de vapeur aptes à faire circuler ladite vapeur avec un débit-vapeur Qy le long d'une canalisation (120), entre ledit réservoir et une cuve (100) de récupération, ledit débit-vapeur Qy étant commandé par une grandeur G (w ; Rx) caractéristique desdits moyens de récupération, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes consistant à : établir une relation
G = F (Qy, {p; } ) reliant la grandeur G au débit-vapeur Qy et à des paramètres pj caractéristiques des moyens de récupération et de ladite canalisation, (120) déterminer une valeur initiale {pj}0 des paramètres p^, à chaque distribution k de liquide : mesurer le débit-liquide Q^ et déterminer une valeur Gk de la grandeur G à imposer aux moyens de récupération par la relation :
Gk = F (QLk, {Pi }k_ι ) déterminer une nouvelle valeur {pj J^ des paramètres p^ à utiliser pour la distribution suivante k + 1 de liquide.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'un paramètre p parmi les paramètres p^ variant avec le débit-vapeur
QV : on établit une table initiale [poï, Qv-J] (j = !»••-, N) reliant N valeurs du paramètre p à N valeurs de débit-vapeur Qy, à chaque distribution k de liquide : . on utilise dans la relation
^ " F WLk' iPi hc- l ) une valeur pJk_ j du paramètre p telle que [pJk. i , QJy _ QLk]
. on mesure le débit -vapeur Qy^ et on détermine une valeur pk correspondante du paramètre p,
. on calcule un coefficient Ak tel que
Ak = Pk /PJ'O avec [pJ'o»0,"v = QVkl . on établit une nouvelle table
[pJk» CJy] avec pik = Ak pJ0 pour tout j.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, les moyens de récupération comprenant une pompe (Pv), ladite grandeur G est la vitesse w de rotation de ladite pompe.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la pompe (Pv) présentant un coefficient α de fuite interne nul, ladite relation w = F (Qy, {p-} ) pour une cuve (100) de récupération à la pression atmosphérique est donnée par :
VG étant le volume cyclique géométrique de la pompe (Pv), R' la résistance hydraulique de la canalisation ( 120) en amont de la pompe, n un coefficient égal à 7/4, et PA la pression atmosphérique, et en ce que lesdits paramètres p^ étant constitués par les paramètres VG et R', le paramètre VQ, constant, est déterminé par un étalonnage initial de la pompe (Pv), la valeur R'k du paramètre R' à chaque distribution k étant déterminée à partir de la mesure de la pression F à l'entrée de la pompe (Pv) par les relations :
Qvk = wk VQ Fk/PA R'k = (PA- P'k)/Qnvk 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la pompe (Pv) présentant un coefficient α de fuite interne non nul, ladite relation w = F (Qv, {pj} ) est donnée par : w = QV/^G ( l-R'Qvn/PA) + (αR) Qv11
VQ étant le volume cyclique géométrique de la pompe (Pv), R' la résistance hydraulique de la canalisation (120) en amont de la pompe, n un coefficient égal à 7/4, PA la pression atmosphérique et R la résistance hydraulique totale de la canalisation, égale à la somme de la résistance hydraulique R' amont et de la résistance hydraulique R" de la canalisation (120) en aval de la pompe (Pv), et en ce que lesdits paramètres p^ étant constitués par VQ, R' et αR, le paramètre VQ, constant, est déterminé par un étalonnage initial de la pompe (Pv), les valeurs R'k et (αR)k des paramètres R' et αR à chaque distribution k étant déterminés à partir des mesures du débit-vapeur Qv et de la pression F à l'entrée de la pompe (Pv) par les relations :
R'k = (PA - P'k)/Qnvk
(αR)k = [wk - Qvk /VQ ( 1 - R'k Qn vk/PA)] /Qnvk
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la valeur R " k de la résistance hydraulique R" en aval de la pompe (Pv) à chaque distribution k est déterminée par la mesure de la pression P" à la sortie de la pompe par la relation : R"k - (PA " P"k)/Qnvk
7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la pompe (Pv) présentant un coefficient α de fuite interne non nul et les pressions F et P" à l'entrée et la sortie de la pompe (Pv) étant maintenues constantes à l'aide de régulateurs (124, 125) de pression, ladite relation w = F (Qv, {p^} ) est donnée par :
VQ étant le volume cyclique géométrique de la pompe (Pv)et PA la pression atmosphérique, et en ce que lesdits paramètres p{ étant constitués par les paramètres VQ et α, le paramètre VQ, constant est déterminé par un étalonnage initial de la pompe (Pv), la valeur αk du paramètre α à chaque distribution k étant déterminée à partir de la mesure du débit-vapeur Qy de la pompe (Pv) par la relation : αk - (wfc - Qvk PA/VQF)/(F-F)
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ladite cuve (100) de récupération présentant une différence de pression ΔP0 par rapport à la pression atmosphérique, on ajoute aux valeurs calculées de la vitesse w de la pompe (Pv) une quantité WJ égale à la vitesse minimale à appliquer à la pompe pour obtenir un débit-vapeur Qv non nul, ladite quantité w0 étant mesurée entre deux distributions de liquide.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, les moyens de récupération comprenant une pompe (Pv) et une électrovanne (126), ladite grandeur G est la résistance hydraulique Rx imposée par ladite électrovanne, la vitesse w de rotation de la pompe étant constante.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, ladite électrovanne (126) étant disposée en aval de la pompe (Pv), ladite pompe présentant un coefficient α de fuite interne non nul, ladite relation Rx = F (Qv, {pj} ) est donnée par : Rx = [wo - Qy/VG ( l-R'Qnv/PA) - (αR) Qn V]/αQ2 V VQ étant le volume cyclique géométrique de la pompe (Pv), R' la résistance hydraulique de la canalisation (120) en amont de la pompe, n un coefficient égal à 7/4, PA la pression atmosphérique,
R la résistance hydraulique de la canalisation, égale à la somme de la résistance hydraulique R amont et de la résistance hydraulique R" en aval de la pompe (Pv), et en ce que lesdits paramètres Pj étant constitués par VQ, R', R et α, le paramètre VG, constant, est déterminé par un étalonnage initial de la pompe (Pv), les valeurs R'k» Rk et αk des paramètres R', R et α à chaque distribution k étant déterminées à partir des mesures du débit-vapeur Qy et des pressions F et P" à l'entrée et à la sortie de la pompe par les relations :
R'k - (PA - P'k) Qnvk
Rk - R' k + (P'k - PA - RχkQ2vk)/Qnvk αk = [wo - Qvk /VQ (l-R'kQnVk/PA)]/(RkQnVk + RχkQ2Vk)
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