EP0843644B1 - Verfahren zur rückgewinnung von dämpfen an einer flüssigkeits-zapfstelle - Google Patents

Verfahren zur rückgewinnung von dämpfen an einer flüssigkeits-zapfstelle Download PDF

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EP0843644B1 EP96927121A EP96927121A EP0843644B1 EP 0843644 B1 EP0843644 B1 EP 0843644B1 EP 96927121 A EP96927121 A EP 96927121A EP 96927121 A EP96927121 A EP 96927121A EP 0843644 B1 EP0843644 B1 EP 0843644B1
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    • 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 method 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 vehicle fuel distribution automobiles for example, in order to recover vapors of oil escaping from the tank of said vehicles as that it fills with liquid fuel.
  • 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 in the oil storage tank.
  • the characteristic size G is then the speed w of rotation of said pump, which is controlled by the pulse generator means of distribution.
  • the characteristic quantity G a value determined from parameters calculated during the previous distribution, and, on the other hand, at least one measurement is used to calculate new values for said parameters which will be used for distribution next.
  • the recovery means comprising a pump, said quantity G is the speed w of rotation of said pump.
  • Figure 1 is a general diagram of an installation of liquid distribution using a recovery process steam according to the invention.
  • Figure 2 is a diagram of the vapor recovery circuit of figure 1 in the case where the recovery pump does not have a leak internal.
  • Figure 3 is a diagram of the vapor recovery circuit of figure 1 in case the recovery pump has a leak internal non-zero.
  • Figure 4 is a diagram of the vapor recovery circuit in Figure 1 using two pressure regulators.
  • Figure 5 is a diagram of a vapor recovery circuit with two recovery channels discharging into a pipeline common.
  • Figure 6 is a diagram of the vapor recovery circuit of figure 1 with an adjustment solenoid valve downstream of the pump recovery.
  • the diagram in Figure 1 shows a distribution installation liquid, for example fuel, inside the tank of a vehicle, not shown.
  • This installation comprises fuel distribution means essentially constituted by a pump P L capable of circulating said fuel L with a liquid flow rate Q L between a storage tank 100 and said tank along a pipe 110, up to a dispensing gun 111.
  • a volume counter 112 possibly including the liquid pump P L , comprises a measurer 113 placed on the pipe 110 in series with the pump P L so that a pulse generator 114, coupled to said measurer 113, provides an impulse signal representative of the liquid flow rate Q L which a computer 115 then translates in terms of volume and price to a display 116.
  • 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 consist mainly of a pump P V able to circulate said vapor with a vapor flow rate Q V along a pipe 120 between the tank, passing through the gun 111 distribution, and a recovery tank 100 which, in the case of Figure 1, is none other than the liquid fuel storage tank.
  • 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 P V in the example of FIG. 1, a value such as the flow -vapor Q V which results therefrom is as close as possible to the liquid flow rate Q L.
  • the liquid flow rate Q Lk is measured at each distribution k of liquid using the information supplied by the pulse generator 114 to the circuit 121 of motor control M V.
  • 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 over time of the parameters p i which are essentially linked to the steam pump. P V and the pressure drops in the pipe 120.
  • the recovery means comprise the steam pump P V whose speed w of rotation constitutes the quantity G for controlling the steam flow rate Q V.
  • the parameter V G 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 P V and by measuring the pressure P' using a sensor 122 of pressure and possibly a flow meter, not shown, which supplies the corresponding vapor flow rate Q V. After this initialization phase, the flow meter is deleted.
  • the values of V G and R'o are stored in a memory of the circuit 121 for controlling the motor M V of the pump P V.
  • R ' 1 will be used during the second distribution, and so on.
  • the diagram in FIG. 3 relates to a steam pump P V having a non-zero coefficient of internal leakage.
  • ⁇ P being the pressure difference across the pump P V.
  • ⁇ P (R '+ R )
  • Q not V RQ not V
  • R being the downstream hydraulic resistance of line 120 of recovery.
  • the parameters p i characteristic of the recovery circuit are therefore V G , R 'and ⁇ R.
  • V G the constant geometric cyclic volume of the pump is measured at the factory.
  • R 'and ⁇ R they can be determined using an upstream pressure sensor 122 P' and a flow meter 123 placed at the inlet of the pump P V which makes it possible to measure the vapor flow rate Q V .
  • the flow rate Q lu supplied by the flow meter 123 must be corrected by the pressure P ':
  • Q V Q read (P '/ P AT )
  • This operation is performed automatically by the engine control circuit 121 M V which, in addition to the liquid flow rate information Q L , also receives P 'and Q read .
  • R ' and ⁇ R are related to Q V and P' by:
  • the variant embodiment shown in the diagram in FIG. 4 aims to simplify the operations for updating the parameters p i .
  • 122 removes the pressure sensor P and optionally one giving the pressure P "and is available at the inlet and outlet of the pump P V of the pressure regulators respectively referenced 124 and 125.
  • the regulator 124 is set to a setpoint corresponding to a pressure P 'such that P A -P' is constant regardless of the vapor flow rate Q V.
  • the regulator 125 imposes a pressure P "such that P" -P A be independent of Q V.
  • the pressure inside the recovery tank 100 is not equal to atmospheric pressure P A and has a pressure difference ⁇ Po, positive or negative, due for example to the presence of a valve 130 vent shown in Figure 1.
  • Figure 5 shows the diagram of an installation where two steam pumps P V a, P V b flow in a common pipe 12 of small diameter.
  • 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.
  • the first two terms correspond to a simple hydraulic resistance path R a + R c and the third term is a corrective term linked to path b .
  • the circulation of steam in the recovery pipe 120 is ensured by a pump P V at speed w o of fixed rotation, controlled by a motor M V.
  • the vapor flow rate Q V is adjusted by a solenoid valve 126 disposed downstream of the pump P V and having a variable hydraulic resistance Rx, the value of which is imposed by a control circuit 121.
  • the parameters p i to be determined are V G , R ', R and ⁇ . Apart from V G , constant and measured in the factory, the other three parameters can be calculated from the measurements of the flow meter 123, and the pressures P 'and P "given by the sensors 122 and 126.

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Claims (8)

  1. Verfahren zur Rückgewinnung von Dampf, der bei der Verteilung der Flüssigkeit in einen Behälter in eine Flüssigkeits-Verteileranlage ausströmt, wobei die Anlage umfasst:
    Mittel (PL) zum Verteilen von Flüssigkeit, die geeignet sind, die Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsdurchsatz (QL) zwischen einer Wanne (100) und dem Behälter zirkulieren zu lassen,
    Mittel (Pv), 126) zur Rückgewinnung von Dampf, die geeignet sind, den Dampf mit einer Dampfmenge (Qv) entlang einer Leitung (120) zwischen dem Behälter und einer Rückgewinnungswanne (100) zirkulieren zu lassen, wobei die Dampfmenge (Qv) durch eine Kenngröße G(w, Rx) der Rückgewinnungsmittel gesteuert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    Erstellen einer Beziehung G = F(Qv, (pi)), welche die Größe G mit der Dampfmenge Qv und internen Hydraulikparametern pi verbindet, die kennzeichnend sind für die Rückgewinnungsmittel sowie für die Leitung (120) und veränderbar sind durch Alterung oder Verschleiß, wobei wenigstens einer der Parameter pi anhand einer Messung errechnet werden kann, die während einer Flüssigkeitsverteilung in den Rückgewinnungsmitteln durchgeführt wird,
    Ermitteln eines Anfangswertes (pi)0 der Parameter pi, und
    bei jeder Flüssigkeitsverteilung:
    Messen des Flüssigkeitsdurchsatzes QLK und Ermitteln eines Wertes Gk der Größe G, die den Rückgewinnungsmitteln durch die Beziehung Gk = F(QLk, (pi)k-1) zuzuweisen ist
    Durchführen wenigstens einer Messung, mittels derer ein neuer Wert (pi)k von wenigstens einem der für die folgende Flüssigkeitsverteilung (k+1) zu verwendenden Parameter Pi errechnet werden kann, und
    Ermitteln des Wertes (pi)k des Parameters pi, der für die folgende Flüssigkeitsverteilung (k+1) zu verwenden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn ein Parameter p unter den Parametern pi mit der Dampfmenge Qv variiert -:
    eine Anfangstabelle [p0 j, QV j] (j = 1,...,N) erstellt wird, die N Werte des Parameters p mit N Werten der Dampfmenge Qv verbindet,
    bei jder Flüssigkeitsverteilung k:
    in der Beziehung Gk = F(QLk, (pi)k-1 ein Wert pj k-1 des Parameters p wie [pj k-1, Qj V = QLk] verwendet wird
    die Dampfmenge QVk gemessen und ein entsprechender Wert pk des Parameters p bestimmt wird,
    ein Koeffizient Ak wie Ak = pk/pj' o mit [pj' o, Qj' V = QVk] berechnet wird,
    eine neue Tabelle [pj k, Qj V] mit pj k = Ak pj o für alle j erstellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, gemäß dem die Größe G die Drehgeschwindigkeit w einer Pumpe mit variabler Drehzahl (PV) ist
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn die Pumpe (PV) einen internen Verlustfaktor α gleich Null aufweist, wird die Beziehung w = F (QV, (pi) für eine Rückgewinnungswanne (100) bei atmosphärischem Druck durch w = QV/VG (1-R'QV n/PA) geliefert, wobei VG das geometrische zyklische Volumen der Pumpe (PV), R' der Strömungswiderstand der Leitung (120) stromaufwärts der Pumpe, n ein Koeffizient gleich 7/4 oder 2 und PA der atmosphärische Druck ist, und
    wenn die Parameter pi von den Parametern VG und R' gebildet werden, der konstante Parameter VG durch ein Anfangseichen der Pumpe (PV) bestimmt wird, wobei der Wert R'k des Parameters R' bei jeder Verteilung k anhand der Messung des Drucks P' am Eingang der Pumpe (PV) durch folgende Beziehungen bestimmt wird: QVk = wk VG P' k/PA R'k = (PA - P'k)/Qn Vk.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, gemäß dem die Größe G die Drehgeschwindigkeit w einer Pumpe mit variabler Drehzahl (PV) ist
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn die Pumpe (PV) einen internen Verlust faktor α ungleich Null aufweist, wird die Beziehung w = F (QV, (pj)) durch w = QV/VG (1-R'QV n/PA) + (αR) QV n geliefert, wobei VG das geometrische zyklische Volumen der Pumpe (PV), R' der Strömungswiderstand der Leitung (120) stromaufwärts der Pumpe, n ein Koeffizient gleich 7/4 oder 2, PA der atmosphärische Druck und R der Gesamtströmungswiderstand der Leitung, gleich der Summe des Strömungswiderstandes R' stromaufwärts und des Strömungswiderstandes R" der Leitung (120) stromabwärts der Pumpe (PV) ist, und
    wenn die Parameter pi von VG, R' und αR gebildet werden, wird der konstante Parameter VG durch ein Anfangseichen der Pumpe (PV) bestimmt, wobei die Werte R'k und (αR)k der Parameter R' und αR bei jeder Verteilung k anhand der Messungen der Dampfmenge QV und des Drucks P' am Eingang der Pumpe (PV) durch folgende Beziehungen bestimmt werden: R'k = (PA - P'k)/Qn Vk (αR)k = [wk - QVk /VG (1 - R'k Qn Vk/PA)]/Qn Vk.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Wert R"k des Strömungswiderstandes R" stromabwärts der Pumpe (PV) bei jeder Verteilung k durch Messen des Drucks P" am Ausgang der Pumpe durch folgende Beziehung bestimmt wird: R"k = (PA - P"k)/Qn Vk.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, gemäß dem die Größe G die Drehgeschwindigkeit w einer Pumpe mit variabler Drehzahl (PV) ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn die Pumpe (PV) einen internen Verlustfaktor α ungleich Null aufweist und die Drücke P' und P" am Eingang und am Ausgang der Pumpe (PV) mit Hilfe von Druckreglern (124, 125) konstant gehalten werden, wird die Beziehung w = F (QV, (pi)) durch w = QVPA/VGP' + α(P"-P') geliefert, wobei VG das geometrische zyklische Volumen der Pumpe (PV) und PA der atmosphärische Druck ist, und
    wenn die Parameter pi von den Parametern VG und α gebildet werden, wird der konstante Parameter VG durch ein Anfangseichen der Pumpe (PV) bestimmt, wobei der Wert αk des Parameters α bei jeder Verteilung k anhand der Messung der Dampfmenge QV der Pumpe (PV) durch folgende Beziehung bestimmt wird: αk = (wk - QVkPA /VGP')/(P"-P').
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn die Rückgewinnungswanne (100) einen Druckunterschied ΔPo gegenüber dem atmosphärischen Druck aufweist, wird zu den errechneten Werten der Geschwindigkeit w der Pumpe (PV) eine Menge wi gleich der an die Pumpe anzulegenden Minimalgeschwindigkeit hinzugefügt, um eine Dampfmenge QV ungleich Null zu erhalten, wobei die Menge wo zwischen zwei Flüssigkeitsverteilungen gemessen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, gemäß dem die Mittel zur Rückgewinnung eine Pumpe (PV) und ein Elektroventil (126) enthalten und die Größe G der durch das Elektroventil auferlegte Strömungswiderstand Rx ist, wobei die Drehgeschwindigkeit w der Pumpe konstant ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn das Elektroventil (126) stromabwärts der Pumpe (PV) angeordnet ist, die Pumpe einen internen Verlustfaktor α ungleich Null aufweist, wird die Beziehung Rx = F(QV, (pi)) durch: Rx = [wo - QV/VG(1-R'Qn V/PA) - (αR)Qn V]/αQ2 V geliefert, wobei VG das geometrische zyklische Volumen der Pumpe (PV), R' der Strömungswiderstand der Leitung (120) stromaufwärts der Pumpe, n ein Koeffizient gleich 7/4 oder 2, PA der atmosphärische Druck, R der Strömungswiderstand der Leitung, gleich der Summe des Strömungswiderstandes R' stromaufwärts und des Strömungswiderstandes R" stromabwärts der Pumpe (PV) ist, und
    wenn die Parameter pi von VG, R', R und α gebildet werden, wird der konstante Parameter VG durch ein Anfangseichen der Pumpe (PV) bestimmt, wobei die Werte R'k, Rk und αk der Parameter R', R und α bei jeder Verteilung k anhand der Messungen der Dampfmenge QV und der Drücke P' und P" am Eingang und am Ausgang der Pumpe durch folgende Beziehungen bestimmt werden: R'k = (PA-Pk)Qn Vk Rk = R'k + (Pk - PA - RxkQ2Vk)/Qn Vk αk = [wo - QVk/VG(1-R'kQn Vk/PA)]/(RkQn Vk + RxkQ2 Vk).
EP96927121A 1995-08-10 1996-07-29 Verfahren zur rückgewinnung von dämpfen an einer flüssigkeits-zapfstelle Expired - Lifetime EP0843644B1 (de)

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