EP0925476A1 - Method for controlling the gas extraction rate from a cryogenic apparatus and apparatus therefor - Google Patents

Method for controlling the gas extraction rate from a cryogenic apparatus and apparatus therefor

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EP0925476A1
EP0925476A1 EP98929512A EP98929512A EP0925476A1 EP 0925476 A1 EP0925476 A1 EP 0925476A1 EP 98929512 A EP98929512 A EP 98929512A EP 98929512 A EP98929512 A EP 98929512A EP 0925476 A1 EP0925476 A1 EP 0925476A1
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gas
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calculating
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EP98929512A
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Nicolas Viard
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/36Freezing; Subsequent thawing; Cooling
    • A23L3/37Freezing; Subsequent thawing; Cooling with addition of or treatment with chemicals
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25D29/001Arrangement or mounting of control or safety devices for cryogenic fluid systems
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    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
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Abstract

The invention concerns a method for controlling (26) the gas extraction rate of a gas extractor from a cryogenic apparatus (10) provided with a cryogenic fluid supply (18, 20), said apparatus (10) being in contact with the environment. The method comprises the following steps: measuring the environment gas content (mo2) in the chamber atmosphere; defining a reference input content (uo2) for said measured content; computing the extraction rate (rc) of the extractor (26) on the basis of said measured content (mo2) to maintain said content substantially equal to said reference input content (uo2); and controlling said extractor (26) on the basis of the computed rate (rc). The invention further concerns a cryogenic apparatus for implementing the method and is applicable to quick-freezing tunnels.

Description

PROCEDE DE COMMANDE DU REGIME D'EXTRACTION DE GAZ D'UN APPAREIL CRYOGENIQUE ET APPAREIL POUR SA MISE EN OEUVREMETHOD FOR CONTROLLING THE GAS EXTRACTION SYSTEM OF A CRYOGENIC APPARATUS AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING IT
5 La présente invention concerne un procédé de commande du régime d'extraction d'un extracteur de gaz d'une enceinte d'un appareil cryogénique muni d'une alimentation en fluide cryogénique, ledit appareil étant en contact avec le milieu ambiant.The present invention relates to a method for controlling the extraction regime of a gas extractor from an enclosure of a cryogenic device provided with a cryogenic fluid supply, said device being in contact with the ambient medium.
L'invention concerne en outre un appareil cryogénique mettant en 0 œuvre un tel procédé de commande.The invention further relates to a cryogenic device implementing such a control method.
L'invention a trait en particulier aux tunnels de surgélation comportant des moyens d'alimentation en azote liquide et des moyens d'extraction de l'azote vaporisé, formés par une cheminée munie d'un ventilateur d'extraction. Un tel tunnel comporte des ouvertures de chargement et d'extraction 5 des articles à congeler et congelés. Par ces ouvertures, s'opèrent des échanges gazeux entre le milieu ambiant et l'atmosphère régnant dans l'enceinte du tunnel.The invention relates in particular to freezing tunnels comprising means for supplying liquid nitrogen and means for extracting vaporized nitrogen, formed by a chimney provided with an extraction fan. Such a tunnel has loading and extraction openings 5 for articles to be frozen and frozen. Through these openings, gas exchanges take place between the ambient environment and the atmosphere prevailing in the enclosure of the tunnel.
Dans le cas où le débit d'extraction est trop élevé, de l'air chaud et humide pénètre dans l'enceinte du tunnel. De nombreux inconvénients en 0 découlent. En particulier, l'air étant à une température supérieure à la température régnant dans l'enceinte, il en résulte une consommation excessive de fluide cryogénique afin de maintenir constante la température dans l'enceinte. De plus, l'air étant chargé d'humidité, il y a formation de glace et de givre lors du refroidissement de l'air tant dans l'enceinte du tunnel 5 que dans la cheminée d'extraction.If the extraction rate is too high, hot and humid air enters the tunnel enclosure. Many disadvantages in 0 arise. In particular, the air being at a temperature higher than the temperature prevailing in the enclosure, this results in excessive consumption of cryogenic fluid in order to keep the temperature in the enclosure constant. In addition, the air being charged with moisture, there is formation of ice and frost when the air cools both in the enclosure of the tunnel 5 and in the extraction chimney.
A l'inverse, si le débit d'extraction est trop faible, le fluide cryogénique n'est pas totalement évacué par la cheminé et se répand hors de l'enceinte du tunnel, modifiant ainsi la composition du milieu ambiant. Ainsi, les tunnels cryogéniques actuels ne peuvent pas être utilisés dans des espaces clos du 0 fait des risques de création d'une atmosphère sous-oxygénée dangereuse pour le personnel.Conversely, if the extraction rate is too low, the cryogenic fluid is not completely evacuated by the chimney and spreads outside the enclosure of the tunnel, thus modifying the composition of the ambient medium. Thus, the current cryogenic tunnels cannot be used in confined spaces because of the risks of creating a dangerous oxygenated atmosphere dangerous for the personnel.
Actuellement, le réglage du débit d'extraction s'effectue manuellement. Dans la pratique, la personne en charge de ce réglage évalue visuellement le sens du flux gazeux s'établissant entre l'enceinte du tunnel et le milieu ambiant. Elle tente d'annuler ce flux en agissant sur le débit d'extraction. Toutefois, on constate que, dans la pratique, afin de ne pas risquer une 5 atmosphère sous-oxygènée, le réglage est effectué de telle sorte que de l'air ambiant pénètre continuellement à l'intérieur du tunnel cryogénique. Les problèmes exposés ci-dessus nuisent alors au bon fonctionnement de l'appareil.Currently, the extraction rate is adjusted manually. In practice, the person in charge of this adjustment visually assesses the direction of the gas flow established between the enclosure of the tunnel and the ambient environment. It attempts to cancel this flow by acting on the extraction rate. However, it is found that, in practice, in order not to risk an under-oxygenated atmosphere, the adjustment is made so that ambient air continuously penetrates inside the cryogenic tunnel. The above problems then affect the proper functioning of the device.
L'invention a pour but d'apporter une solution simple au problèmeThe invention aims to provide a simple solution to the problem
10 mentionné ci-dessus résultant d'une mauvaise maîtrise des flux gazeux entre l'extérieur et l'intérieur de l'enceinte d'un appareil cryogénique.10 mentioned above resulting from poor control of the gas flows between the outside and the inside of the enclosure of a cryogenic device.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de commande du régime d'extraction d'un extracteur de gaz d'une enceinte d'un appareil cryogénique muni d'une alimentation en fluide cryogénique, ledit appareilTo this end, the subject of the invention is a method for controlling the extraction regime of a gas extractor from an enclosure of a cryogenic device provided with a supply of cryogenic fluid, said device
•15 étant en contact avec le milieu ambiant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant :• 15 being in contact with the ambient environment, characterized in that it comprises the stages consisting:
- à mesurer la teneur de l'atmosphère de l'enceinte en un gaz du milieu ambiant ;- to measure the content of the enclosure atmosphere in a gas from the ambient environment;
- à définir une teneur de consigne pour ladite teneur mesurée;- to define a target content for said measured content;
20 - à calculer le régime d'extraction de l'extracteur en fonction de ladite teneur mesurée pour maintenir cette teneur sensiblement égale à ladite teneur de consigne ; et- calculating the extraction speed of the extractor as a function of said measured content to maintain this content substantially equal to said setpoint content; and
- à piloter ledit extracteur à partir dudit régime d'extraction calculé. Suivant des modes particuliers de mise en œuvre, le procédé peut- controlling said extractor from said calculated extraction regime. According to particular modes of implementation, the method can
25 comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :25 include one or more of the following characteristics:
- il comporte en outre les étapes consistant :- it also includes the steps of:
. à déterminer une valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et. determining a value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. à calculer le régime d'extraction en fonction d'une part de la valeur 30 représentative de la quantité de fluide cryogénique mesurée et d'autre part de ladite teneur mesurée et de ladite teneur de consigne ; - l'étape de calcul du régime d'extraction comporte les étapes successives consistant :. calculating the extraction regime as a function on the one hand of the value representative of the quantity of cryogenic fluid measured and on the other hand of said measured content and of said target content; the step of calculating the extraction regime comprises the successive steps consisting of:
. à d'abord calculer un régime d'extraction théorique dudit extracteur en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ;. firstly calculating a theoretical extraction regime of said extractor as a function of said value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure;
. puis à corriger par une boucle de régulation ledit régime d'extraction théorique calculé en fonction de ladite teneur mesurée et de ladite teneur de consigne ;. then correcting by a control loop said theoretical extraction regime calculated as a function of said measured content and said setpoint content;
- il comporte les étapes consistant : . à mesurer la température du gaz dans l'enceinte en amont de l'extracteur ;- it includes the following stages:. measuring the temperature of the gas in the enclosure upstream of the extractor;
. à calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte; et. calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature and from the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. à calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire ;. calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted;
- l'enceinte de l'appareil cryogénique est sensiblement à la pression du milieu ambiant, et le procédé comporte les étapes consistant : . à mesurer la pression du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique ;- The enclosure of the cryogenic device is substantially at the pressure of the ambient medium, and the method comprises the stages consisting:. measuring the pressure of the gas upstream of said cryogenic fluid supply;
. à calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la pression mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et . à calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire ;. calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the pressure measured and from the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and. calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted;
- il comporte les étapes consistant :- it includes the following stages:
. à mesurer la température du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique ; . à calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte; et. measuring the temperature of the gas upstream of said supply of cryogenic fluid; . calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure on the basis of the measured temperature and the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. à calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire ; - le fluide cryogénique est introduit dans l'appareil au travers d'au moins une vanne et en ce que ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique est le taux d'ouverture de la vanne ;. calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted; - the cryogenic fluid is introduced into the device through at least one valve and in that said value representative of the quantity of cryogenic fluid is the valve opening rate;
- le milieu ambiant est l'air atmosphérique et en ce que ledit gaz dont la teneur est mesurée est l'oxygène ; et - le régime d'extraction est calculé par un régulateur comportant des moyens automatiques d'optimisation des paramètres de régulation et il comporte les étapes consistant :the ambient medium is atmospheric air and in that said gas, the content of which is measured, is oxygen; and the extraction regime is calculated by a regulator comprising automatic means for optimizing the regulation parameters and it comprises the stages consisting:
. à calculer et mémoriser à différents instants d'une période de temps la valeur absolue de l'écart entre la teneur mesurée et la teneur de consigne ; . à calculer sur ladite période de temps la moyenne desdites valeurs absolues des écarts ;. calculating and storing at different times of a period of time the absolute value of the difference between the measured content and the target content; . calculating over said time period the average of said absolute values of the deviations;
. à comparer ladite moyenne à une valeur de seuil prédéterminé ; et . à déclencher une optimisation automatique des paramètres de régulation si ladite moyenne est supérieure à ladite valeur de seuil prédéterminé.. comparing said average with a predetermined threshold value; and. triggering an automatic optimization of the regulation parameters if said average is greater than said predetermined threshold value.
L'invention concerne en outre un appareil cryogénique comportant une enceinte de travail ouverte sur le milieu ambiant, un extracteur de gaz à régime d'extraction variable et une alimentation en fluide cryogénique de l'enceinte, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens pour mesurer la teneur de l'atmosphère de l'enceinte en un gaz du milieu ambiant ;The invention further relates to a cryogenic device comprising a working enclosure open to the ambient environment, a gas extractor with variable extraction regime and a cryogenic fluid supply to the enclosure, characterized in that it comprises: - means for measuring the content of the atmosphere of the enclosure in a gas from the ambient environment;
- des moyens pour définir une teneur de consigne pour ladite teneur mesurée;- Means for defining a target content for said measured content;
- des moyens pour calculer le régime d'extraction de l'extracteur en fonction de ladite teneur mesurée pour maintenir cette teneur sensiblement égale à ladite teneur de consigne ; et - des moyens pour piloter ledit extracteur à partir dudit régime d'extraction calculé.- Means for calculating the extraction regime of the extractor as a function of said measured content to maintain this content substantially equal to said set content; and - Means for controlling said extractor from said calculated extraction regime.
Suivant des modes particuliers de réalisation, l'appareil peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comporte en outre :According to particular embodiments, the device can include one or more of the following characteristics: - it also includes:
. des moyens pour déterminer une valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et. means for determining a value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. des moyens pour calculer le régime d'extraction en fonction d'une part de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique mesurée et d'autre part de ladite teneur mesurée et de ladite teneur de consigne ;. means for calculating the extraction regime as a function on the one hand of the value representative of the quantity of cryogenic fluid measured and on the other hand of said measured content and of said target content;
- lesdits moyens de calcul du régime d'extraction comportent :- said means for calculating the extraction regime comprise:
. des moyens pour d'abord calculer un régime d'extraction théorique dudit extracteur en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; . des moyens pour ensuite corriger par une boucle de régulation ledit régime d'extraction théorique calculé en fonction de ladite teneur mesurée et de ladite teneur de consigne ;. means for first calculating a theoretical extraction regime of said extractor as a function of said value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; . means for then correcting, by a regulation loop, said theoretical extraction regime calculated as a function of said measured content and of said setpoint content;
- il comporte :- it comprises :
. des moyens pour mesurer la température du gaz dans l'enceinte en amont de l'extracteur ;. means for measuring the temperature of the gas in the enclosure upstream of the extractor;
. des moyens pour calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et . des moyens pour calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire.. means for calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature and from the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and. means for calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted.
- l'enceinte de l'appareil cryogénique est sensiblement à la pression du milieu ambiant, et l'appareil comporte :the enclosure of the cryogenic device is substantially at the pressure of the ambient medium, and the device comprises:
. des moyens pour mesurer la pression du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique ;. means for measuring the pressure of the gas upstream of said supply of cryogenic fluid;
. des moyens pour calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la pression mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte; et. means for calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured pressure and the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. des moyens pour calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire ;. means for calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted;
- il comporte :- it comprises :
. des moyens pour mesurer la température du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique ;. means for measuring the temperature of the gas upstream of said supply of cryogenic fluid;
. des moyens pour calculer une valeur représentative de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée et de la valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et. means for calculating a value representative of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature and from the value representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
. des moyens pour calculer ledit régime d'extraction théorique en fonction de ladite valeur représentative de la quantité de gaz à extraire ; - il comporte une vanne d'introduction de fluide cryogénique dans l'appareil et en ce que ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique est le taux d'ouverture de la vanne ;. means for calculating said theoretical extraction regime as a function of said value representative of the quantity of gas to be extracted; - It includes a valve for introducing cryogenic fluid into the device and in that said value representative of the quantity of cryogenic fluid is the valve opening rate;
- le milieu ambiant est l'air atmosphérique et ledit gaz dont la teneur est mesurée est l'oxygène ; et - il comporte un régulateur pour le calcul du régime d'extraction, lequel régulateur comporte des moyens automatiques d'optimisation des paramètres de régulation et il comporte :the ambient medium is atmospheric air and said gas, the content of which is measured, is oxygen; and - it comprises a regulator for calculating the extraction regime, which regulator comprises automatic means for optimizing the regulation parameters and it comprises:
. des moyens pour calculer et mémoriser à différents instants d'une période de temps la valeur absolue de l'écart entre la teneur mesurée et la teneur de consigne ;. means for calculating and storing at different times of a period of time the absolute value of the difference between the measured content and the setpoint content;
. des moyens pour calculer sur ladite période de temps la moyenne desdites valeurs absolues des écarts ;. means for calculating over said time period the average of said absolute values of the deviations;
. des moyens pour comparer ladite moyenne à une valeur de seuil prédéterminé ; et . des moyens pour déclencher une optimisation automatique des paramètres de régulation si ladite moyenne est supérieure à ladite valeur de seuil prédéterminé.. means for comparing said average with a predetermined threshold value; and. means for triggering an automatic optimization of the regulation parameters if said average is greater than said value of predetermined threshold.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un appareil cryogénique mettant en œuvre un procédé de commande selon l'invention ; etThe invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of a cryogenic device implementing a control method according to the invention; and
- les figures 2 et 3 sont des vues schématiques de variantes de réalisation de l'appareil de la figure 1.- Figures 2 and 3 are schematic views of alternative embodiments of the apparatus of Figure 1.
Sur la figure 1 , l'appareil cryogénique est, par exemple, un tunnel cryogénique 10 adapté pour la surgélation d'articles alimentaires. Le tunnel est traversé de part en part par un convoyeur 12 destiné à l'introduction et l'extraction des articles.In FIG. 1, the cryogenic apparatus is, for example, a cryogenic tunnel 10 suitable for the freezing of food articles. The tunnel is traversed right through by a conveyor 12 intended for the introduction and extraction of the articles.
Le tunnel cryogénique 10 comporte des moyens 14 d'alimentation en fluide cryogénique liquide, de l'azote liquide par exemple. Ces moyens comportent plusieurs buses d'injection 16, alimentées par une conduite 18 d'alimentation en fluide cryogénique. Une vanne de régulation 20 est prévue sur la conduite 18 et est adaptée pour le réglage du débit d'azote introduit dans l'enceinte du tunnel. L'azote liquide est stocké dans un conteneur 21 auquel est reliée la conduite 18. La vanne de régulation 20 est commandée pour son ouverture par une unité de pilotage 22 reliée à un capteur de température 23 placé dans l'enceinte du tunnel. L'unité de pilotage 22 est adaptée pour maintenir une température sensiblement constante à l'intérieur de l'enceinte du tunnel et forme une boucle de régulation de la température agissant sur l'ouverture α de la vanne 20.The cryogenic tunnel 10 comprises means 14 for supplying liquid cryogenic fluid, for example liquid nitrogen. These means comprise several injection nozzles 16, supplied by a pipe 18 for supplying cryogenic fluid. A regulation valve 20 is provided on the pipe 18 and is suitable for adjusting the flow of nitrogen introduced into the enclosure of the tunnel. Liquid nitrogen is stored in a container 21 to which the pipe 18 is connected. The regulating valve 20 is controlled for its opening by a control unit 22 connected to a temperature sensor 23 placed in the enclosure of the tunnel. The control unit 22 is adapted to maintain a substantially constant temperature inside the enclosure of the tunnel and forms a temperature regulation loop acting on the opening α of the valve 20.
Une cheminée 24 assure l'évacuation du fluide cryogénique vaporisé dans l'enceinte du tunnel 10. Cette cheminée est reliée à l'intérieur de l'enceinte du tunnel. Elle comporte un ventilateur 26 destiné à l'extraction des gaz de l'enceinte. Le ventilateur 26 est à régime variable, de sorte qu'il est possible de commander électriquement le débit d'extraction de la cheminée.A chimney 24 ensures the evacuation of the cryogenic fluid vaporized in the enclosure of the tunnel 10. This chimney is connected inside the enclosure of the tunnel. It comprises a fan 26 intended for the extraction of gases from the enclosure. The fan 26 is at variable speed, so that it is possible to electrically control the extraction rate of the chimney.
A cet effet, il est connu la courbe caractéristique d'extraction du ventilateur, donnant en fonction de la fréquence de rotation du ventilateur, le débit de gaz extrait. Cette courbe est généralement une parabole.For this purpose, it is known the characteristic curve of extraction of the fan, giving as a function of the fan rotation frequency, the extracted gas flow. This curve is generally a parabola.
Selon l'invention, le tunnel comporte un capteur 28 disposé dans l'enceinte du tunnel et adapté pour mesurer la teneur m02 de l'atmosphère dans l'enceinte en un gaz du milieu ambiant et notamment en oxygène. Le capteur 28 est relié à une unité de pilotage 30 formant un régulateur et adaptée pour commander le ventilateur 26. En particulier, l'unité de pilotage 30 est adaptée pour calculer un régime d'extraction rc pour le ventilateur 26 et pour engendrer un signal de commande de sorte que le ventilateur fonctionne à une fréquence de rotation correspondant au régime d'extraction souhaité rc.According to the invention, the tunnel comprises a sensor 28 placed in the enclosure of the tunnel and adapted to measure the content m 02 of the atmosphere in the enclosure in a gas from the ambient medium and in particular in oxygen. The sensor 28 is connected to a control unit 30 forming a regulator and adapted to control the fan 26. In particular, the control unit 30 is adapted to calculate an extraction regime r c for the fan 26 and to generate a control signal so that the fan operates at a rotation frequency corresponding to the desired extraction speed r c .
A cet effet, l'unité de pilotage 30 comporte des moyens d'entrée d'un régime d'extraction nominal rn fixé par l'utilisateur. A partir de ce régime nominal et de la courbe caractéristique d'extraction du ventilateur, l'unité de pilotage 30 détermine le signal de commande correspondant au régime rc à appliquer au ventilateur. L'unité 30 comporte en outre des moyens d'entrée d'une teneur de consigne en oxygène notée u02. Cette teneur est, par exemple, fixée à 0,5 % de l'atmosphère dans l'enceinte.To this end, the control unit 30 comprises means for entering a nominal extraction regime r n set by the user. From this nominal speed and the characteristic fan extraction curve, the control unit 30 determines the control signal corresponding to the speed r c to be applied to the fan. The unit 30 also comprises means for inputting an oxygen target content denoted u 02 . This content is, for example, fixed at 0.5% of the atmosphere in the enclosure.
Selon l'invention, l'unité de pilotage 30 calcule le régime d'extraction rc utilisé pour la commande du ventilateur 26 de manière que la teneur en oxygène m02 dans l'enceinte, mesurée par le capteur 28, reste sensiblement constante et égale à la teneur de consigne, notée u02.According to the invention, the control unit 30 calculates the extraction speed r c used for controlling the fan 26 so that the oxygen content m 02 in the enclosure, measured by the sensor 28, remains substantially constant and equal to the target content, noted u 02 .
Avantageusement, l'unité de pilotage 30 comporte un régulateur PID (régulateur à action proportionnelle, intégrale et dérivée) muni de moyens automatiques de calcul et d'optimisation des paramètres du régulateur. Ce type de régulateur étant connu, il ne sera pas décrit plus en détail.Advantageously, the control unit 30 comprises a PID regulator (proportional, integral and derivative action regulator) provided with automatic means for calculating and optimizing the parameters of the regulator. This type of regulator being known, it will not be described in more detail.
Le régulateur 30 est associé à des moyens 31 de détermination de l'instant de déclenchement des moyens de calcul et d'optimisation des paramètres du régulateur.The regulator 30 is associated with means 31 for determining the instant of triggering of the means for calculating and optimizing the parameters of the regulator.
Ces moyens 31 comportent des moyens de mémorisation à une fréquence prédéterminée à la fois de la teneur de consigne u02 et de la teneur réellement mesurée m02 dans l'enceinte du tunnel. En outre, les moyens de déclenchement 31 comportent des moyens de calcul adaptés pour déterminer la moyenne au cours du temps γ de la valeur absolue des écarts entre la teneur de consigne u02 et la teneur réellement mesurée m02. Cette moyenne s'exprime sous la forme :These means 31 include means for storing at a predetermined frequency both the target content u 02 and the content actually measured m 02 in the enclosure of the tunnel. In addition, the triggering means 31 comprise calculation means suitable for determining the average over time γ of the absolute value of the differences between the setpoint content u 02 and the content actually measured m 02 . This average is expressed in the form:
dans laquelle : Δt est l'intervalle de mesure et i est le nombre de mesures effectuées pendant l'intervalle de temps Δt. where: Δt is the measurement interval and i is the number of measurements made during the time interval Δt.
Les moyens de déclenchement 31 sont adaptés pour, lorsque la moyenne des écarts γ dépasse un seuil prédéterminé γ0, déclencher automatiquement les moyens d'optimisation du régulateur. Ainsi, si le régulateur tel qu'initialement paramétré ne peut maintenir la teneur en oxygène m02 proche de la valeur de consigne u02, les paramètres du régulateur sont automatiquement recalculés, sans qu'un opérateur n'ait à intervenir.The trigger means 31 are suitable for, when the average of the deviations γ exceeds a predetermined threshold γ 0 , automatically trigger the optimization means of the regulator. Thus, if the regulator as initially set cannot maintain the oxygen content m 02 close to the set value u 02 , the parameters of the regulator are automatically recalculated, without an operator having to intervene.
Les moyens de déclenchement 31 peuvent être intégrés à l'unité de pilotage 30 ou être déportés dans un site éloigné relié à l'unité de pilotage 30 par une liaison téléphonique.The trigger means 31 can be integrated into the control unit 30 or be deported to a remote site connected to the control unit 30 by a telephone link.
On conçoit qu'avec une telle installation, si de l'air ambiant pénètre de manière excessive à l'intérieur de l'enceinte du tunnel, la teneur m02 en oxygène de l'atmosphère de l'enceinte va augmenter de sorte que l'unité de pilotage 30 va réduire le régime rc de l'extracteur afin que l'air ambiant ne soit plus aspiré dans l'enceinte du tunnel.It is understood that with such an installation, if ambient air enters excessively inside the enclosure of the tunnel, the oxygen content m 02 of the atmosphere of the enclosure will increase so that l 'control unit 30 will reduce the speed r c of the extractor so that the ambient air is no longer drawn into the enclosure of the tunnel.
A l'inverse, si la teneur m02 en oxygène de l'atmosphère dans l'enceinte du tunnel est inférieure à la teneur de consigne u02, alors le régime rc du ventilateur 26 est augmenté par l'unité de pilotage 30 de sorte que le fluide cryogénique vaporisé ne s'échappe pas à l'extérieur du tunnel.Conversely, if the oxygen content m 02 of the atmosphere in the enclosure of the tunnel is lower than the set content u 02 , then the speed r c of the fan 26 is increased by the control unit 30 of so that the vaporized cryogenic fluid does not escape outside the tunnel.
Ainsi, les flux gazeux entre l'intérieur de l'enceinte du tunnel et l'extérieur sont très faibles, de sorte que l'appareil ne présente pas les inconvénients mentionnés précédemment. En particulier, un tel appareil peut être utilisé dans un espace clos sans risque de création d'une atmosphère sous-oxygénée nuisible pour la santé du personnel.Thus, the gas flows between the interior of the tunnel enclosure and the exterior are very low, so that the apparatus does not have the disadvantages mentioned above. In particular, such a device can be used in an enclosed space without risk of creating an under-oxygenated atmosphere harmful to the health of the personnel.
Sur la figure 2 est représenté un mode de réalisation plus sophistiqué du tunnel de la figure 1. Sur cette figure, les éléments analogues sont désignés par les mêmes références que sur la figure 1.In FIG. 2 is shown a more sophisticated embodiment of the tunnel of FIG. 1. In this figure, the similar elements are designated by the same references as in FIG. 1.
Dans cette variante, l'electrovanne 20 est remplacée par une vanne de régulation 50 associée à un capteur 52 adapté pour déterminer le taux d'ouverture de la vanne. Ce dernier est noté α et correspond à l'angle d'ouverture de l'obturateur de la vanne dans le cas d'une vanne à papillon.In this variant, the solenoid valve 20 is replaced by a regulating valve 50 associated with a sensor 52 adapted to determine the rate of opening of the valve. The latter is noted α and corresponds to the opening angle of the valve shutter in the case of a butterfly valve.
Le capteur 52 est relié à une unité de traitement d'informations 54 comportant un calculateur et des moyens de mémorisation d'une courbe caractéristique de l'ouverture de la vanne donnant, en fonction de son taux d'ouverture α, le débit de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte du tunnel. Cette courbe caractéristique est fournie par le constructeur de la vanne et est généralement une droite.The sensor 52 is connected to an information processing unit 54 comprising a computer and means for memorizing a characteristic curve of the opening of the valve giving, as a function of its opening rate α, the fluid flow cryogenic introduced into the tunnel enclosure. This characteristic curve is provided by the valve manufacturer and is generally a straight line.
L'unité de traitement 54 comporte des moyens de calcul d'un régime d'extraction théorique noté rt pour le ventilateur 26. Le régime d'extraction théorique r est en particulier calculé à partir d'une valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte du tunnel, cette valeur représentative étant déterminée à partir du taux d'ouverture α de la vanne et de la courbe caractéristique mémorisée. L'unité de traitement 54 est reliée à l'unité de pilotage 30 afin de fournir la valeur rt calculée du régime théorique en vue du pilotage du ventilateur 26. Ainsi, on comprend que dans l'appareil décrit sur la figure 2, le régime d'extraction rc est déterminé en fonction de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte du tunnel et une régulation en cascade est effectuée en fonction de la teneur en oxygène mesurée dans l'enceinte du tunnel.The processing unit 54 includes means for calculating a theoretical extraction regime noted r t for the fan 26. The theoretical extraction regime r is in particular calculated from a value representative of the quantity of fluid cryogenic introduced into the tunnel enclosure, this representative value being determined from the valve opening ratio α and the stored characteristic curve. The processing unit 54 is connected to the control unit 30 in order to provide the calculated value r t of the theoretical speed for the control of the fan 26. Thus, it is understood that in the apparatus described in FIG. 2, the extraction regime r c is determined as a function of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure of the tunnel and a cascade regulation is performed as a function of the oxygen content measured in the enclosure of the tunnel.
La figure 3 représente encore un perfectionnement au tunnel représenté sur la figure 2.FIG. 3 also shows an improvement to the tunnel shown in FIG. 2.
Sur cette figure, les éléments analogues à ceux de la figure 2 sont désignés par des références identiques.In this figure, elements similar to those of Figure 2 are designated by identical references.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, le tunnel comporte en outre un capteur de température 56 disposé dans l'enceinte du tunnel et adapté pour déterminer la température T du gaz vaporisé immédiatement en amont de la cheminée 24. Le capteur de température 56 est relié à l'unité de traitement 54.In the embodiment of FIG. 3, the tunnel also comprises a temperature sensor 56 arranged in the enclosure of the tunnel and adapted to determine the temperature T of the vaporized gas immediately upstream of the chimney 24. The temperature sensor 56 is connected to the processing unit 54.
En outre, un capteur de pression 58 et un capteur de température 60 sont montés en amont de la vanne de régulation 50 sur la conduite 18. Ces capteurs déterminent respectivement la pression Pe et la température Te en amont de la vanne. Ils sont tous deux reliés à l'unité de traitement 54.In addition, a pressure sensor 58 and a temperature sensor 60 are mounted upstream of the control valve 50 on the pipe 18. These sensors respectively determine the pressure Pe and the temperature Te upstream of the valve. They are both connected to the processing unit 54.
Enfin, un capteur de pression différentielle 62 adapté pour déterminer la perte de charge ΔP due à la vanne de régulation 50 est monté de part et d'autre de cette vanne sur la conduite 18. Il est relié à l'unité 54.Finally, a differential pressure sensor 62 adapted to determine the pressure drop ΔP due to the control valve 50 is mounted on either side of this valve on the pipe 18. It is connected to the unit 54.
Dans cette variante de réalisation, l'unité de traitement 54 comporte des moyens de calcul 54A d'une valeur représentative V de la quantité de gaz vaporisé à extraire de l'enceinte à partir de la température T dans l'enceinte mesurée par le capteur 56, de la pression Pe mesurée par le capteur 58, de la température Te mesurée par le capteur 60, du taux d'ouverture α de la vanne 50 et de la perte de charge ΔP liée à la vanne 50 et à la conduite 18.In this alternative embodiment, the processing unit 54 comprises means 54A for calculating a value representative V of the quantity of vaporized gas to be extracted from the enclosure from the temperature T in the enclosure measured by the sensor 56, of the pressure Pe measured by the sensor 58, of the temperature Te measured by the sensor 60, of the opening rate α of the valve 50 and of the pressure drop ΔP linked to the valve 50 and to the pipe 18.
La connaissance de la température T dans l'enceinte du tunnel, immédiatement en amont de la sortie, de la pression Pe et de la températureKnowledge of the temperature T in the tunnel enclosure, immediately upstream of the exit, of the pressure Pe and of the temperature
Te du fluide cryogénique en amont de la vanne de régulation 50 ainsi que de la perte de charge ΔP, permet de déterminer avec une précision la quantité réelle de gaz à extraire du tunnel.Te of the cryogenic fluid upstream of the regulating valve 50 as well as of the pressure drop ΔP, makes it possible to determine with precision the actual amount of gas to be extracted from the tunnel.
L'unité de traitement 54 comporte de plus des moyens de calcul notésThe processing unit 54 also comprises calculation means noted
54B adaptés pour le calcul du régime théorique rt adressé à l'unité de pilotage 30 en fonction de la valeur calculée V représentative de la quantité de gaz à extraire. Afin d'effectuer le calcul, les moyens de calcul 54B utilisent la courbe d'extraction caractéristique du ventilateur.54B suitable for calculating the theoretical speed r t addressed to the control unit 30 as a function of the calculated value V representative of the quantity of gas to be extracted. In order to perform the calculation, the calculation means 54B use the characteristic extraction curve of the fan.
Suivant encore un autre mode de réalisation, le capteur de pression 58 et/ou le capteur de température 60 peuvent être supprimés et les valeurs de la pression et de la température du fluide cryogénique en amont de la vanne 50 sont alors estimées par des valeurs constantes prédéterminées. According to yet another embodiment, the pressure sensor 58 and / or the temperature sensor 60 can be eliminated and the values of the pressure and the temperature of the cryogenic fluid upstream of the valve 50 are then estimated by predetermined constant values.

Claims

REVENDICATIONS 1.- Procédé de commande du régime d'extraction d'un extracteur (26) de gaz d'une enceinte d'un appareil cryogénique (10) muni d'une alimentation en fluide cryogénique (18, 20), ledit appareil (10) étant en contact avec le milieu ambiant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant :CLAIMS 1.- Method for controlling the extraction regime of a gas extractor (26) from an enclosure of a cryogenic device (10) provided with a cryogenic fluid supply (18, 20), said device ( 10) being in contact with the ambient medium, characterized in that it comprises the stages consisting:
- à mesurer la teneur (m02) de l'atmosphère de l'enceinte en un gaz du milieu ambiant ;- to measure the content (m 02 ) of the enclosure atmosphere in a gas from the ambient environment;
- à définir une teneur de consigne (u02) pour ladite teneur mesurée;- defining a target content (u 02 ) for said measured content;
- à calculer le régime d'extraction (rc) de l'extracteur (26) en fonction de ladite teneur mesurée (m02) pour maintenir cette teneur sensiblement égale à ladite teneur de consigne (u02) ; et- calculating the extraction regime (r c ) of the extractor (26) as a function of said measured content (m 02 ) to maintain this content substantially equal to said target content (u 02 ); and
- à piloter ledit extracteur (26) à partir dudit régime d'extraction calculé- controlling said extractor (26) from said calculated extraction regime
(r«) .(r ").
2.- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes consistant :2.- Method according to claim 1, characterized in that it further comprises the steps consisting:
- à déterminer une valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et- determining a value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- à calculer le régime d'extraction (rc) en fonction d'une part de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique mesurée et d'autre part de ladite teneur mesurée (m02) et de ladite teneur de consigne- calculating the extraction regime (r c ) as a function of the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid measured and on the other hand of said measured content (m 02 ) and of said content of deposit
(u02) •(u 02 ) •
3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de calcul du régime d'extraction (rc) comporte les étapes successives consistant : - à d'abord calculer un régime d'extraction théorique (rt) dudit extracteur (26) en fonction de ladite valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ;3.- Method according to claim 2, characterized in that the step of calculating the extraction regime (r c ) comprises the successive steps consisting in: - first calculating a theoretical extraction regime (r t ) of said extractor (26) as a function of said value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure;
- puis à corriger par une boucle de régulation (30) ledit régime d'extraction théorique (rt) calculé en fonction de ladite teneur mesurée (m02) et de ladite teneur de consigne (u02).- Then correcting by a regulation loop (30) said theoretical extraction regime (r t ) calculated as a function of said measured content (m 02 ) and said setpoint content (u 02 ).
4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant :4.- Method according to claim 3, characterized in that it comprises the stages consisting:
- à mesurer la température (T) du gaz dans l'enceinte en amont de l'extracteur ;- to measure the temperature (T) of the gas in the enclosure upstream of the extractor;
- à calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée (T) et de la valeur- calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature (T) and the value
(α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et(α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- à calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire. - calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
5.- Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'enceinte de l'appareil cryogénique (10) est sensiblement à la pression du milieu ambiant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant :5.- Method according to claim 3 or 4, wherein the enclosure of the cryogenic device (10) is substantially at the pressure of the ambient medium, characterized in that it comprises the steps consisting:
- à mesurer la pression (Pe) du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique (18, 20) ; - à calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la pression mesurée (Pe) et de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et- Measuring the pressure (Pe) of the gas upstream of said cryogenic fluid supply (18, 20); - calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured pressure (Pe) and the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- à calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire.- calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant :6.- Method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that it comprises the steps consisting:
- à mesurer la température (Te) du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique (18, 20) ; - à calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée (Te) et de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et- measuring the temperature (Te) of the gas upstream of said supply of cryogenic fluid (18, 20); - calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature (Te) and the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- à calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire.- calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le fluide cryogénique est introduit dans l'appareil au travers d'au moins une vanne et en ce que ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique est le taux d'ouverture (α) de la vanne.7.- Method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the cryogenic fluid is introduced into the device through at least one valve and in that said value representative of the quantity of cryogenic fluid is the opening rate (α) of the valve.
8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le milieu ambiant est l'air atmosphérique et en ce que ledit gaz dont la teneur est mesurée est l'oxygène.8.- Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ambient medium is atmospheric air and in that said gas whose content is measured is oxygen.
9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le régime d'extraction (rc) est calculé par un régulateur comportant des moyens automatiques d'optimisation des paramètres de régulation et en ce qu'il comporte les étapes consistant :9.- Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the extraction regime (r c ) is calculated by a regulator comprising automatic means for optimizing the regulation parameters and in that it comprises the consisting of:
- à calculer et mémoriser à différents instants d'une période de temps la valeur absolue de l'écart entre la teneur mesurée (m02) et la teneur de consigne (u02) ;- to calculate and memorize at different times of a period of time the absolute value of the difference between the measured content (m 02 ) and the target content (u 02 );
- à calculer sur ladite période de temps la moyenne (γ) desdites valeurs absolues des écarts ;- calculating over said time period the average (γ) of said absolute values of the deviations;
- à comparer ladite moyenne (γ) à une valeur de seuil prédéterminé- comparing said average (γ) with a predetermined threshold value
- à déclencher une optimisation automatique des paramètres de régulation si ladite moyenne (γ) est supérieure à ladite valeur de seuil prédéterminé (γ0).- to trigger an automatic optimization of the regulation parameters if said average (γ) is greater than said predetermined threshold value (γ 0 ).
10.- Appareil cryogénique comportant une enceinte de travail ouverte sur le milieu ambiant, un extracteur (26) de gaz à régime d'extraction variable et une alimentation en fluide cryogénique (18, 20) de l'enceinte, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens (28) pour mesurer la teneur (m02) de l'atmosphère de l'enceinte en un gaz du milieu ambiant ;10.- Cryogenic device comprising a working enclosure open to the ambient environment, a gas extractor (26) with variable extraction regime and a cryogenic fluid supply (18, 20) of the enclosure, characterized in that it comprises: - means (28) for measuring the content (m 02 ) of the atmosphere of the enclosure with a gas from the ambient medium;
- des moyens pour définir une teneur de consigne (u02) pour ladite teneur mesurée;- means for defining a target content (u 02 ) for said measured content;
- des moyens (30, 54) pour calculer le régime d'extraction (rc) de l'extracteur (26) en fonction de ladite teneur mesurée (mo2) pour maintenir cette teneur sensiblement égale à ladite teneur de consigne (uQ2) ; et - des moyens (30) pour piloter ledit extracteur (26) à partir dudit régime d'extraction calculé (rc) .- Means (30, 54) for calculating the extraction regime (r c ) of the extractor (26) as a function of said measured content (mo 2 ) to maintain this content substantially equal to said setpoint content (u Q2 ); and - Means (30) for controlling said extractor (26) from said calculated extraction regime (r c ).
11.- Appareil cryogénique selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - des moyens (52) pour déterminer une valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et11.- cryogenic device according to claim 10, characterized in that it further comprises: - means (52) for determining a value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- des moyens (30, 54) pour calculer le régime d'extraction (rc) en fonction d'une part de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique mesurée et d'autre part de ladite teneur mesurée (m02) et de ladite teneur de consigne (u02) .- Means (30, 54) for calculating the extraction regime (r c ) as a function on the one hand of the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid measured and on the other hand of said measured content (m 02 ) and said setpoint content (u 02 ).
12.- Appareil cryogénique selon la revendication 11 , caractérisé en ce que lesdits moyens (30, 54) de calcul du régime d'extraction (rc) comportent :12. Cryogenic device according to claim 11, characterized in that said means (30, 54) for calculating the extraction regime (r c ) comprise:
- des moyens (54) pour d'abord calculer un régime d'extraction théorique (rt) dudit extracteur (26) en fonction de ladite valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ;- Means (54) for first calculating a theoretical extraction regime (r t ) of said extractor (26) as a function of said value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure;
- des moyens (30) pour ensuite corriger par une boucle de régulation (30) ledit régime d'extraction théorique (rt) calculé en fonction de ladite teneur mesurée (mσ2) et de ladite teneur de consigne (u02).- Means (30) for then correcting by a regulation loop (30) said theoretical extraction regime (r t ) calculated as a function of said measured content (m σ2 ) and of said setpoint content (u 02 ).
13.- Appareil cryogénique selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte :13.- cryogenic device according to claim 12, characterized in that it comprises:
- des moyens (56) pour mesurer la température (T) du gaz dans l'enceinte en amont de l'extracteur ;- Means (56) for measuring the temperature (T) of the gas in the enclosure upstream of the extractor;
- des moyens (54A) pour calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée (T) et de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte ; et- Means (54A) for calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature (T) and the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- des moyens (54B) pour calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire. - Means (54B) for calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
14.- Appareil cryogénique selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l'enceinte de l'appareil cryogénique (10) est sensiblement à la pression du milieu ambiant, caractérisé en ce qu'il comporte :14.- cryogenic device according to claim 12 or 13, wherein the enclosure of the cryogenic device (10) is substantially at the pressure of the ambient environment, characterized in that it comprises:
- des moyens (58) pour mesurer la pression (Pe) du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique (18, 20) ;- Means (58) for measuring the pressure (Pe) of the gas upstream of said cryogenic fluid supply (18, 20);
- des moyens (54A) pour calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la pression mesurée (Pe) et de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte; et- Means (54A) for calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured pressure (Pe) and of the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- des moyens (54B) pour calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire.- Means (54B) for calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
15.- Appareil cryogénique selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte :15.- cryogenic device according to any one of claims 12 to 14, characterized in that it comprises:
- des moyens (58) pour mesurer la température (Te) du gaz en amont de ladite alimentation en fluide cryogénique (18, 20) ; - des moyens (54A) pour calculer une valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire de l'enceinte à partir de la température mesurée (Te) et de la valeur (α) représentative de la quantité de fluide cryogénique introduit dans l'enceinte; et- Means (58) for measuring the temperature (Te) of the gas upstream of said cryogenic fluid supply (18, 20); - Means (54A) for calculating a representative value (V) of the quantity of gas to be extracted from the enclosure from the measured temperature (Te) and the value (α) representative of the quantity of cryogenic fluid introduced into the enclosure; and
- des moyens (54B) pour calculer ledit régime d'extraction théorique (rt) en fonction de ladite valeur représentative (V) de la quantité de gaz à extraire.- Means (54B) for calculating said theoretical extraction regime (r t ) as a function of said representative value (V) of the quantity of gas to be extracted.
16.- Appareil cryogénique selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (20 ; 50) d'introduction de fluide cryogénique dans l'appareil et en ce que ladite valeur représentative de la quantité de fluide cryogénique est le taux d'ouverture (α) de la vanne.16.- cryogenic device according to any one of claims 11 to 15, characterized in that it comprises a valve (20; 50) for introducing cryogenic fluid into the device and in that said value representative of the quantity of cryogenic fluid is the valve opening rate (α).
17.- Appareil cryogénique selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que le milieu ambiant est l'air atmosphérique et en ce que ledit gaz dont la teneur est mesurée est l'oxygène.17.- cryogenic device according to any one of claims 10 to 16, characterized in that the ambient medium is atmospheric air and in that said gas whose content is measured is oxygen.
18.- Appareil cryogénique selon l'une quelconque des revendications 10 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte un régulateur pour le calcul du régime d'extraction (rc), lequel régulateur comporte des moyens automatiques (31 ) d'optimisation des paramètres de régulation et en ce qu'il comporte :18.- cryogenic device according to any one of claims 10 to 17, characterized in that it comprises a regulator for the calculation of the extraction regime (r c ), which regulator comprises automatic means (31) optimization of the regulation parameters and in that it comprises:
- des moyens pour calculer et mémoriser à différents instants d'une période de temps la valeur absolue de l'écart entre la teneur mesurée (m02) et la teneur de consigne (u02) ; - des moyens pour calculer sur ladite période de temps la moyenne (γ) desdites valeurs absolues des écarts ;- Means for calculating and memorizing at different times of a period of time the absolute value of the difference between the measured content (m 02 ) and the target content (u 02 ); - means for calculating over said time period the average (γ) of said absolute values of the deviations;
- des moyens pour comparer ladite moyenne (γ) à une valeur de seuil prédéterminé (γ0) ; et- means for comparing said average (γ) with a predetermined threshold value (γ 0 ); and
- des moyens pour déclencher une optimisation automatique des paramètres de régulation si ladite moyenne (γ) est supérieure à ladite valeur de seuil prédéterminé (γ0). - Means for triggering an automatic optimization of the regulation parameters if said average (γ) is greater than said predetermined threshold value (γ 0 ).
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