EP2683948A1 - Installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique a entretien automatise - Google Patents

Installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique a entretien automatise

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EP2683948A1
EP2683948A1 EP12713206.6A EP12713206A EP2683948A1 EP 2683948 A1 EP2683948 A1 EP 2683948A1 EP 12713206 A EP12713206 A EP 12713206A EP 2683948 A1 EP2683948 A1 EP 2683948A1
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EP
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gas
valve
reinjection
installation according
pressure
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EP12713206.6A
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Thomas Hughes
Alain Houssais
Laurent GRANSEIGNE
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Parker Hannifin Manufacturing France SAS
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Olaer Industries SA
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Publication date
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    • Y10T137/3127—With gas maintenance or application

Definitions

  • Installation comprising at least one hydropneumatic accumulator with automated maintenance
  • the invention relates to any installation comprising one or more hydropneumatic accumulators and more particularly relates to an improvement for automatically maintaining the or each accumulator in an optimal operating state, throughout its duration of use.
  • the invention applies in particular to any installation equipped with one or more hydropneumatic accumulators located in a limited access environment and / or dangerous and / or not tolerating frequent interventions because, for example, a factor of high running and / or prohibitive maintenance cost.
  • a hydropneumatic accumulator consists of a rigid container in which two compartments are defined: a compartment filled with pressurized gas commonly called “gas capacity” and a compartment filled with liquid, commonly called “liquid capacity”.
  • gas capacity a compartment filled with pressurized gas
  • liquid capacity a compartment filled with liquid
  • a flexible membrane separator constitutes a common deformable wall between the two compartments.
  • the gas capacity includes a valve located at a corresponding end of the rigid container, through which a certain amount of gas under pressure can be injected and trapped. This charge of the gas capacity determines a certain operating range of the accumulator.
  • the applications are numerous. Among these, we can mention the energy storage "anti-pulsation" to absorb peak pressure. It is also possible to mention braking assistance, particularly in a landing gear, or on the contrary energy recovery, for example in a truck where energy is recovered during a braking phase and restored during an acceleration recovery. .
  • Another field of application more particularly concerned with the invention is that of wind turbines. Such accumulators are used to flag the wind turbine blades in the event of an emergency stop. In this case, the accumulators are installed in the rotating part of the wind turbine, that is to say in a particularly difficult place of access.
  • the invention solves this problem by providing a possibility of automatic recharging of the gas capacity.
  • the invention relates to an installation comprising at least one hydropneumatic accumulator comprising a liquid capacity and a preloaded gas capacity, filled with a gas under a pressure greater than a chosen minimum value, characterized in that it comprises means for successive readjustments of the load of said gas capacity when the pressure of said load falls below the chosen minimum value, comprising a pressurized gas source connected by a pneumatic circuit to a loading valve of said gas capacity, said pneumatic circuit comprising at least one two-position, normally-closed type, two-position feedback solenoid valve controlled by a unit for calculating successive gas reinjection cycles in said gas capacity, in that said calculation unit receives at least one signal representative of the hydraulic pressure prevailing in the liquid capacity or hydraulic power deli set by the latter and in that a control output of said computing unit controls the successive cycles of opening and closing of said feedback solenoid valve by generating successive cycles of readjustment of the load of said gas capacity each time that its pressure falls below said chosen minimum value.
  • a pressure regulator controlling the pressure of the gas delivered by the source of pressurized gas
  • an adjustable nozzle for the adjustment of the time of load
  • a non-return valve Preferably, these elements are connected in series and in this order.
  • a flowmeter may be inserted into the pneumatic circuit, for the determination of a quantity of reinjected gas during a reinjection cycle mentioned above.
  • This flowmeter has a signal output connected to the computing unit, which is designed to determine the amount of gas reinjected from a continuous flow measurement.
  • the computing unit comprises a triggering input capable of receiving a signal representative of a charge readjustment order of the gas capacitor.
  • a pressure sensor for measuring the pressure in the gas capacity, the output of which is connected to a data input of said calculation unit, for the determination of said quantity of gas to be reinjected.
  • the gas is reinjected during a reinjection cycle, until the pressure in the gas capacity again reaches a desired value.
  • the installation can also be characterized in that it comprises a temperature sensor for measuring the gas temperature of said gas capacity, the output of which is connected to a data input of said calculation unit, for the determination of said quantity. of gas to be reinjected.
  • the measurement of the gas temperature is used as a correction value to determine the value of the pressure in the gas capacity for which reinjection is stopped.
  • the installation comprises several accumulators or groups of accumulators and corresponding reinjection valves.
  • the pneumatic circuit is connected to all the reinjection valves and the calculation unit has respective control outputs connected to independently drive said reinjection valves.
  • a re-injection cycle may concern, at a given moment, only one accumulator or groups of accumulators, despite a single source of pressurized gas and a common pneumatic circuit.
  • such a group of accumulators associated with the same reinjection valve consists of several accumulators connected in parallel.
  • the installation further comprises a purge valve of normally open type, connected to the or each aforementioned loading valve and controlled by the closure means by the calculation means during a reinjection cycle mentioned above.
  • this purge valve may be unique. It is, in this case connected to the aforementioned pneumatic circuit, directly upstream of the or reinjection valves. It is also commanded to close during a reinjection cycle.
  • said source of pressurized gas comprises at least one compressed gas reservoir.
  • This tank will preferably be placed in an accessible place to be easily replaced.
  • the gas pressure in such a tank is greater than the maximum precharge pressure of the hydropneumatic accumulator (s).
  • FIG. 1 is a block diagram of a first possible embodiment of an installation according to the invention
  • FIG. 2 is a similar block diagram illustrating a variant
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating another embodiment of the installation
  • FIG. 4 is a partial block diagram illustrating a possibility of extension of the installation.
  • Figure 5 is a view similar to Figure 4, illustrating a variant.
  • the installation shown in FIG. 1 comprises at least one hydropneumatic accumulator 11 comprising, typically, a rigid container 12 in which a gas capacity 13 and a liquid capacity 14 are defined. These two capacities, of variable volumes, are share the internal volume of the container 12. They comprise a common wall constituted by a flexible diaphragm separator 15. A predetermined quantity of gas under pressure is trapped in the gas capacity. A loading valve 17 communicates with the gas capacity, and allows the loading of a desired amount of gas therein. The gas is therefore in principle trapped in said gas capacity.
  • the liquid capacity includes an outlet 19 connected to a hydraulic circuit for use, not shown.
  • the installation comprises means for readjusting the load 20 of the gas capacity, connected to the loading valve 17.
  • These readjustment means comprise a source of pressurized gas 22 constituted in this case by a pressurized gas reservoir, a circuit pneumatic 24 including a valve reinjection 26 of the type normally closed, controlled and a calculation unit 27 of a gas reinjection cycle in the gas capacity.
  • Said computing unit 27 is provided for controlling the valve 26.
  • the valve 26 is a solenoid valve whose electrical signal input 26a is connected to a specific control output 29 of the computing unit 27 .
  • the output of the pressurized gas source 22 is equipped with an isolation valve 23 with manual actuation.
  • the pneumatic circuit 24 extends between this valve 23 and the loading valve 17. It comprises, in series starting from the isolation valve 23, an expander 31, an adjustable nozzle 33 and a non-return valve 35.
  • pressure regulator makes it possible to control the pressure of the gas delivered by the source of gas under pressure, the nozzle makes it possible to regulate the charging time.
  • the source of pressurized gas 22 is here a simple reservoir of compressed gas, easily interchangeable.
  • the outlet of the nonreturn valve 35 is connected to the pneumatic inlet of the valve 26.
  • the pneumatic output of the valve 26 is connected to the loading valve 17.
  • a safety valve 39 for venting, is connected at a point between the isolation valve 23 and the expander 31.
  • a purge valve 41 advantageously a solenoid valve, of the normally open type is connected to the or each said loading valve 17 and controlled by the calculation unit 27 to close.
  • the solenoid valve 41 is connected to be controlled by a exit 30 of the computing unit. It is controlled when closing at the beginning of a reinjection cycle.
  • the computing unit 27 conventionally comprises a microprocessor and electronic circuits capable of generating electrical control signals for the solenoid valves 26 and 41, in particular and for receiving and processing the signals coming from different sensors, in order to allow the elaboration of the electrical control signals. This calculation unit will not be described in detail.
  • the implementation of the calculation unit 27 triggers a gas reinjection cycle in the gas capacity. To do this, it is driven, for the start of this cycle and in the example of Figure 1, by a signal representative of the hydraulic pressure that prevails in the liquid capacity 14.
  • an input of cycle trigger 47 is connected to the output of a pressure sensor 48 of the liquid capacity.
  • the computing unit 27 transmits control signals to the outputs 30 and 29 to successively close the solenoid valve 41 and open the solenoid valve 26, respectively.
  • the calculation unit 27 comprises in particular a compensation circuit 45 making it possible to adapt the quantity of reinjected gas as a function of the pressure and the temperature of the gas (compared to reference values) contained in said gas capacity, by means of pressure sensors 50 and 52 of temperature, placed in contact with the gas of said gas capacity, downstream of the valve 17. More specifically, the pressure sensor 50 measures the pressure in the gas capacity and its output is connected to a data input 50a of said computing unit 27 for determining the amount of gas to be reinjected. Similarly, the temperature sensor 52 makes it possible to measure the temperature of the gas in the gas capacity and its output is connected to a data input 52a of the said calculation unit for determining the quantity of gas to be reinjected.
  • the compensation circuit 45 contains in memory the normal variations of the pressure P as a function of the temperature T in the gas capacity, assuming it to its predetermined nominal load according to the characteristics of the installation where the accumulator 11 is commissioned. In Figure 1, these variations are shown schematically by a line D. If the input 47 receives a triggering order of the reinjection cycle developed from the sensor 48, the compensation circuit 45 receives from the sensors 50 and 52 information representative of the actual pressure and temperature in the gas capacity. This makes it possible to determine a point (P, T) offset from the line D, which results in the determination of a value ⁇ , to be corrected. This value is loaded into an appropriate software which performs a test 55 on the value of ⁇ , to develop control signals which are addressed to the outputs 29 and 30.
  • the valve 26 is kept open and the valve 41 is kept closed, which allows the continuous recharging of the gas capacity by gas from the source of gas under pressure.
  • the safety valve 39 remains closed. This gas flows under the control of the regulator 31 and the adjustable nozzle 33. It passes through the non-return valve (35) and the solenoid valve 26 to recharge the gas capacity 13 by forcing the valve 17 until the value ⁇ determined by the calculation unit 27 (more precisely the compensation circuit 45) is reduced to 0.
  • This variant is characterized in that it comprises a flowmeter 57 inserted in the pneumatic circuit.
  • the flowmeter comprises a signal output connected to the calculation unit for the determination of a quantity of reinjected gas during a reinjection cycle mentioned above.
  • the calculation unit 27 is generally similar to that of FIG. 1, but the compensation circuit is designed to deduce, in particular from the value ⁇ acquired as above, a value Q 0 representative of the quantity of gas to be reinjected in order to recharge the capacity. 13.
  • the amount of reinjected gas Q is determined by the computing unit 27 from the flow rate information applied to a data input 57a connected to the signal output 58 of the flowmeter 57.
  • Software It performs a test 55A which generates control signals available at the outputs 29 and 30. This test compares the value Q of the quantity of gas introduced from the beginning of the reinjection cycle into the gas capacity (value deduced from the flow meter 57) at the Q 0 value determined by the compensation circuit 45.
  • the triggering order of the reinjection cycle is, as in the previous example, developed from a pressure measurement (sensor 48) of the liquid capacity.
  • the essential elements of the installation of FIG. 2 are found, notably the flowmeter 57 inserted into the pneumatic circuit 24 by means of which the calculation unit can determine in real time the quantity of gas Q re-injected into the gas capacity at any point in the reinjection cycle.
  • This cycle begins and ends with the actuation of the solenoid valves 26, 41 as in the two previous embodiments.
  • the cycle is not triggered by the detection of insufficient pressure in the liquid capacity but by the dedicated electronic assembly 60 engaged by a signal representative of the hydraulic power delivered to the equipment to which the hydropneumatic accumulator 11 is connected.
  • the design of this electronic assembly depends on the type of equipment concerned and is within the reach of the skilled person. If the measured hydraulic power reaches a certain low threshold, the dedicated electronics assembly 60 generates a cycle trigger signal applied to the trigger input 47 which drives the computing unit 27.
  • the type of tripping control described in FIG. 3 can also be adapted to the installation of FIG. 1, without a flowmeter, by using the circuit 45 and the sensors 50, 52, that is to say in FIG. controlling the reinjected gas by canceling the ⁇ value.
  • FIG 4 there is shown an installation provided with several accumulators 11 or lia groups of accumulators associated with corresponding reinjection valves.
  • a group of accumulators 11a, associated with the same reinjection valve 26 consists of several accumulators connected in parallel.
  • the pneumatic circuit 24 is connected to all the reinjection valves 26 while the computation unit (not shown) has respective control outputs connected to independently drive said reinjection valves.
  • each accumulator 11 or accumulator group 11a is associated with a specific purge valve 41 of the normally open type.
  • Each valve is directly connected to each loading valve 17 and is controlled by the computing unit during a reinjection cycle corresponding to the relevant accumulator or battery pack.
  • Each valve 41 is driven by a specific output of the computing unit.
  • the purge valve 41 is unique. This normally open valve is connected to the pneumatic circuit 24 directly upstream of the or each reinjection valve. According to the example, it is connected downstream of the non-return valve 35. It is controlled to close during a reinjection cycle.

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Abstract

Rechargement automatique de la capacité gaz d'un accumulateur hydropneumatique. Des moyens de réajustement (20) de la charge de la capacité gaz (13) comprenant une source de gaz sous pression (22) reliée par un circuit pneumatique (24) à une valve de chargement (17) et une vanne de réinjection (26) commandée par une unité de calcul (27) d'un cycle de réinjection de gaz dans la capacité gaz.

Description

Installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique à entretien automatisé
L'invention se rapporte à toute installation comportant un ou plusieurs accumulateurs hydropneumatiques et concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant de maintenir automatiquement le ou chaque accumulateur dans un état de fonctionnement optimal, tout au long de sa durée d'utilisation. L'invention s'applique notamment à toute installation équipée d'un ou plusieurs accumulateurs hydropneumatiques situés dans un environnement à accès limité et/ou dangereux et/ou ne tolérant pas d'interventions fréquentes en raison, par exemple, d'un facteur de marche élevée et/ou d'un coût de maintenance prohibitif.
Un accumulateur hydropneumatique se compose d'un conteneur rigide dans lequel on définit deux compartiments : un compartiment rempli de gaz sous pression communément appelé "capacité gaz" et un compartiment rempli de liquide, communément appelé "capacité liquide". Un séparateur à membrane souple constitue une paroi déformable commune entre les deux compartiments.
La capacité gaz comporte une valve située à une extrémité correspondante du conteneur rigide, par laquelle on peut injecter et emprisonner une certaine quantité de gaz sous pression. Cette charge de la capacité gaz détermine une certaine plage de fonctionnement de l'accumulateur.
Les applications sont nombreuses. Parmi celles-ci, on peut citer le stockage d'énergie "anti-pulsation" pour absorber des pointes de pression. On peut aussi mentionner l'aide au freinage notamment dans un train d'atterrissage ou au contraire la récupération d'énergie comme par exemple dans un camion où de l'énergie est récupérée pendant une phase de freinage et restituée pendant une reprise d'accélération. Un autre domaine d'application plus particulièrement concerné par l'invention est celui des éoliennes. On utilise de tels accumulateurs pour mettre en drapeau les pales de l'éolienne en cas d'arrêt d'urgence. Dans ce cas, les accumulateurs sont installés dans la partie tournante de l'éolienne, c'est-à- dire dans un endroit particulièrement difficile d'accès.
La qualité des valves et les niveaux de perméation des matériaux constitutifs d'un séparateur à membrane souple permettent en principe de maintenir la charge de cette dernière pendant une assez longue période de temps. Cependant, on ne peut éviter complètement de petites fuites de gaz et par conséquent, à la longue, une baisse d'efficacité de l'accumulateur. C'est pourquoi, il est nécessaire de recharger la capacité gaz de temps en temps. Pour ce faire, il est connu de raccorder à la valve une source de gaz sous pression, par exemple en mettant à la disposition du personnel de maintenance, un réservoir mobile contenant du gaz sous pression.
Parmi les applications mentionnées ci-dessus, il en est pour lesquelles ce rechargement "manuel" devient une opération délicate, voire très contraignante et/ou dangereuse.
L'invention permet de résoudre ce problème en offrant une possibilité de rechargement automatique de la capacité gaz.
Plus particulièrement, l'invention concerne une installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique comprenant une capacité liquide et une capacité gaz préchargée, rempli d'un gaz sous une pression supérieure à une valeur minimum choisie, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de réajustements successifs de la charge de ladite capacité gaz lorsque la pression de ladite charge tombe en dessous de la valeur minimum choisie, comprenant une source de gaz sous pression reliée par un circuit pneumatique à une valve de chargement de ladite capacité gaz, ledit circuit pneumatique comportant au moins une électro- vanne de réinjection à deux positions, du type normalement fermée, commandée par une unité de calcul de cycles successifs de réinjection de gaz dans ladite capacité gaz, en ce que ladite unité de calcul reçoit au moins un signal représentatif de la pression hydraulique régnant dans la capacité liquide ou de la puissance hydraulique délivrée par celle-ci et en ce qu'une sortie de commande de ladite unité de calcul contrôle les cycles successifs d'ouverture et de fermeture de ladite électrovanne de réinjection en générant des cycles successifs de réajustement de la charge de ladite capacité gaz chaque fois que sa pression tombe en dessous de ladite valeur minimum choisie.
Dans le circuit pneumatique et plus particulièrement entre la source de gaz sous pression et la ou les vannes de réinjection, on peut trouver un détendeur contrôlant la pression du gaz délivré par la source de gaz sous pression, un gicleur réglable (pour le réglage du temps de charge) et un clapet anti-retour. De préférence, ces éléments sont connectés en série et dans cet ordre.
Selon certains modes de réalisation, un débitmètre peut être inséré dans le circuit pneumatique, pour la détermination d'une quantité de gaz réinjecté pendant un cycle de réinjection précité. Ce débitmètre comporte une sortie de signal reliée à l'unité de calcul, laquelle est conçue pour déterminer la quantité de gaz réinjecté à partir d'une mesure continue du débit.
Selon une autre possibilité, l'unité de calcul comporte une entrée de déclenchement apte à recevoir un signal représentatif d'un ordre de réajustement de la charge de la capacité gaz.
Selon un mode de réalisation possible, on prévoit un capteur de pression pour mesurer la pression régnant dans la capacité gaz, dont la sortie est reliée à une entrée de données de ladite unité de calcul, pour la détermination de ladite quantité de gaz à réinjecter. Autrement dit, on réinjecte du gaz pendant un cycle de réinjection, jusqu'à ce que la pression régnant dans la capacité gaz atteigne à nouveau une valeur voulue.
L'installation peut aussi être caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur de température pour mesurer la température du gaz de ladite capacité gaz, dont la sortie est reliée à une entrée de données de ladite unité de calcul, pour la détermination de ladite quantité de gaz à réinjecter.
Comme on le verra plus loin, la mesure de la température du gaz intervient en tant que valeur de correction pour déterminer la valeur de la pression dans la capacité gaz pour laquelle on arrête la réinjection.
Selon une autre variante, l'installation comporte plusieurs accumulateurs ou groupes d'accumulateurs et des vannes de réinjection correspondantes. Le circuit pneumatique est connecté à toutes les vannes de réinjection et l'unité de calcul comporte des sorties de commande respectives connectées pour piloter indépendamment lesdites vannes de réinjection. Ainsi, un cycle de réinjection peut ne concerner, à un moment donné, qu'un seul accumulateur ou groupes d'accumulateurs, malgré une source de gaz sous pression unique et un circuit pneumatique commun. Eventuellement, un tel groupe d'accumulateurs, associé à une même vanne de réinjection est constitué de plusieurs accumulateurs branchés en parallèle.
Selon une autre caractéristique avantageuse, l'installation comporte en outre une vanne de purge de type normalement ouverte, connectée à la ou chaque valve de chargement précité et commandée à la fermeture par les moyens de calcul pendant un cycle de réinjection précité.
Selon une variante, cette vanne de purge peut être unique. Elle est, dans ce cas connectée au circuit pneumatique précité, directement en amont de la ou les vannes de réinjection. Elle est aussi commandée à la fermeture pendant un cycle de réinjection.
Avantageusement, ladite source de gaz sous pression comporte au moins un réservoir de gaz comprimé. Ce réservoir sera de préférence placé dans un endroit accessible pour pouvoir être facilement remplacé. La pression du gaz dans un tel réservoir est supérieure à la pression maximum de précharge du ou des accumulateurs hydropneumatiques.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle- ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation d'une installation conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma de principe d'un premier mode de réalisation possible d'une installation conforme à l'invention ;
- la figure 2 est un schéma de principe analogue illustrant une variante ;
- la figure 3 est un schéma de principe illustrant un autre mode de réalisation de l'installation ;
- la figure 4 est un schéma de principe partiel illustrant une possibilité d'extension de l'installation ; et
- la figure 5 est une vue semblable à la figure 4, illustrant une variante.
L'installation représentée sur la figure 1 comporte au moins un accumulateur hydropneumatique 11 comprenant, classiquement, un conteneur rigide 12 dans lequel sont définies une capacité gaz 13 et une capacité liquide 14. Ces deux capacités, de volumes variables, se partagent le volume interne du conteneur 12. Elles comportent une paroi commune constituée par un séparateur à membrane souple 15. Une quantité prédéterminée de gaz sous pression est emprisonnée dans la capacité gaz. Une valve de chargement 17 communique avec la capacité gaz, et permet le chargement d'une quantité voulue de gaz dans celle-ci. Le gaz se trouve donc en principe emprisonné dans ladite capacité gaz. La capacité liquide comporte une sortie 19 reliée à un circuit hydraulique d'utilisation, non représenté.
L'installation comporte des moyens de réajustement 20 de la charge de la capacité gaz, reliés à la valve de chargement 17. Ces moyens de réajustement comportent une source de gaz sous-pression 22 constituée ici d'un réservoir de gaz pressurisé, un circuit pneumatique 24 comportant notamment une vanne de réinjection 26 du type normalement fermé, commandée et une unité de calcul 27 d'un cycle de réinjection de gaz dans la capacité gaz. Ladite unité de calcul 27 est prévue pour commander la vanne 26. Selon un exemple préféré, la vanne 26 est une électrovanne dont l'entrée de signal électrique 26a est reliée à une sortie de commande 29, spécifique, de l'unité de calcul 27.
La sortie de la source de gaz sous pression 22 est équipée d'une vanne d'isolation 23 à actionnement manuel. Le circuit pneumatique 24 s'étend entre cette vanne 23 et la valve de chargement 17. Il comprend, en série en partant de la vanne d'isolation 23, un détendeur 31, un gicleur réglable 33 et un clapet anti-retour 35. Le détendeur permet de contrôler la pression du gaz délivré par la source de gaz sous pression, le gicleur permet de régler le temps de charge. La source de gaz sous pression 22 est ici un simple réservoir de gaz comprimé, facilement interchangeable.
La sortie du clapet anti-retour 35 est reliée à l'entrée pneumatique de la vanne 26. La sortie pneumatique de la vanne 26 est reliée à la valve de chargement 17.
Une soupape de sécurité 39, pour mise à l'air libre, est connectée en un point entre la vanne d'isolation 23 et le détendeur 31.
Une vanne de purge 41, ici avantageusement une électrovanne, du type normalement ouverte est connectée à la ou chaque valve de chargement 17 précitée et commandée à la fermeture par l'unité de calcul 27. L'électrovanne 41 est connectée pour être pilotée par une sortie 30 de l'unité de calcul. Elle est pilotée à la fermeture au début d'un cycle de réinjection.
L'unité de calcul 27 comporte classiquement un microprocesseur et des circuits électroniques capables d'élaborer des signaux électriques de commande pour les électrovannes 26 et 41, notamment et pour recevoir et traiter les signaux provenant de différents capteurs, afin de permettre l'élaboration des signaux électriques de commande. Cette unité de calcul ne sera pas décrite en détail.
La mise en œuvre de l'unité de calcul 27 déclenche un cycle de réinjection de gaz dans la capacité gaz. Pour ce faire, elle est pilotée, pour le démarrage de ce cycle et dans l'exemple de la figure 1, par un signal représentatif de la pression hydraulique qui règne dans la capacité liquide 14. Ainsi, selon l'exemple, une entrée de déclenchement de cycle 47 est reliée à la sortie d'un capteur de pression 48 de la capacité liquide. Lorsque cette pression atteint un seuil bas, l'unité de calcul 27 émet des signaux de pilotage aux sorties 30 et 29 pour successivement fermer l'électrovanne 41 et ouvrir l'électrovanne 26, respectivement.
L'unité de calcul 27 comporte notamment un circuit de compensation 45 permettant d'adapter la quantité de gaz réinjecté en fonction de la pression et de la température du gaz (comparées à des valeurs de référence) contenue dans ladite capacité gaz, grâce à des capteurs 50 de pression et 52 de température, placés en contact avec le gaz de ladite capacité gaz, en aval de la valve 17. Plus précisément, le capteur de pression 50 mesure la pression régnant dans la capacité gaz et sa sortie est reliée à une entrée de données 50a de ladite unité de calcul 27 pour la détermination de la quantité de gaz à réinjecter. De même, le capteur de température 52 permet de mesurer la température du gaz dans la capacité gaz et sa sortie est reliée à une entrée de données 52a de ladite unité de calcul pour la détermination de la quantité de gaz à réinjecter.
Le circuit de compensation 45 contient en mémoire les variations normales de la pression P en fonction de la température T dans la capacité gaz, en supposant celle-ci à sa charge nominale prédéterminée en fonction des caractéristiques de l'installation où l'accumulateur 11 est mis en service. Sur la figure 1, ces variations sont schématisées par une droite D. Si l'entrée 47 reçoit un ordre de déclenchement du cycle de réinjection élaboré à partir du capteur 48, le circuit de compensation 45 reçoit des capteurs 50 et 52 des informations représentatives de la pression et de la température réelles dans la capacité gaz. Ceci permet de déterminer un point (P, T) décalé de la droite D, dont il résulte la détermination d'une valeur ΔΡ, à corriger. Cette valeur est chargée dans un logiciel approprié qui effectue répétitivement un test 55 sur la valeur de ΔΡ, pour élaborer des signaux de pilotage qui sont adressés aux sorties 29 et 30. Plus précisément, tant que le test ΔΡ≠ 0 est positif, la vanne 26 est maintenue ouverte et la vanne 41 est maintenue fermée, ce qui permet le rechargement continu de la capacité gaz par du gaz provenant de la source de gaz sous pression. Lorsque le test 55 devient négatif, c'est-à-dire ΔΡ = 0, les signaux de pilotage disparaissent et l'électrovanne 26 se ferme tandis que l'électrovanne 41 s'ouvre remettant l'entrée de la valve 17 à l'atmosphère.
Pendant que le cycle de réinjection du gaz sous pression est délivré par la source de gaz 22 (la vanne d'isolation 23 étant ouverte) la soupape de sécurité 39 reste fermée. Ce gaz s'écoule sous le contrôle du détendeur 31 et du gicleur réglable 33. Il traverse le clapet anti-retour (35) et l'électrovanne 26 pour recharger la capacité gaz 13 en forçant la valve 17 jusqu'à ce que la valeur ΔΡ déterminée par l'unité de calcul 27 (plus précisément le circuit de compensation 45) soit ramenée à 0.
Sur la figure 2 illustrant une variante, les éléments analogues à ceux décrits en référence à la figure 1 portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau.
Cette variante se caractérise en ce qu'elle comporte un débitmètre 57 inséré dans le circuit pneumatique. Le débitmètre comporte une sortie de signal reliée à l'unité de calcul pour la détermination d'une quantité de gaz réinjecté pendant un cycle de réinjection précité.
L'unité de calcul 27 est globalement semblable à celle de la figure 1 mais le circuit de compensation est prévu pour déduire, notamment de la valeur ΔΡ acquise comme précédemment, une valeur Q0 représentative de la quantité de gaz à réinjecter pour recharger la capacité gaz 13. La quantité de gaz Q réinjecté est déterminée par l'unité de calcul 27 à partir de l'information de débit appliquée à une entrée de données 57a reliée à la sortie de signal 58 du débitmètre 57. Un logiciel approprié effectue répétitivement un test 55A élaborant des signaux de pilotage disponibles aux sorties 29 et 30. Ce test compare la valeur Q de la quantité de gaz introduit depuis le début du cycle de réinjection dans la capacité gaz (valeur déduite du débitmètre 57) à la valeur Q0 déterminée par le circuit de compensation 45. L'ordre de déclenchement du cycle de réinjection est, comme dans l'exemple précédent, élaboré à partir d'une mesure de pression (capteur 48) de la capacité liquide.
Dans l'exemple de la figure 3, on retrouve les éléments essentiels de l'installation de la figure 2, notamment le débitmètre 57 inséré dans le circuit pneumatique 24 grâce auquel l'unité de calcul peut déterminer en temps réel la quantité de gaz Q réinjecté dans la capacité gaz à tout moment du cycle de réinjection. Ce cycle commence et se termine par l'actionnement des électrovannes 26, 41 comme dans les deux modes de réalisation précédents.
Cependant, dans cet exemple, le cycle n'est pas déclenché par la détection d'une pression insuffisante dans la capacité liquide mais par l'ensemble électronique dédié 60 enclenché par un signal représentatif de la puissance hydraulique délivrée à l'équipement auquel l'accumulateur hydropneumatique 11 est raccordé. La conception de cet ensemble électronique dépend du type d'équipement concerné et est à la portée de l'homme du métier. Si la puissance hydraulique mesurée atteint un certain seuil bas, l'ensemble électronique dédié 60 élabore un signal de déclenchement de cycle, appliqué à l'entrée de déclenchement 47 qui pilote l'unité de calcul 27.
Celle-ci peut être simplifiée en déterminant a priori et une fois pour toute une quantité de gaz Q0 à réinjecter à chaque cycle de réinjection. Dans ce cas, le circuit 45 peut être supprimé ainsi que les capteurs 50, 52 et, bien sûr, le capteur 48, les cycles étant activés par l'ensemble électronique dédié 60.
Bien entendu, le type de commande de déclenchement décrit à la figure 3 peut aussi être adapté à l'installation de la figure 1, sans débitmètre, en utilisant le circuit 45 et les capteurs 50, 52, c'est-à-dire en contrôlant le gaz réinjecté par l'annulation de la valeur ΔΡ.
Sur la figure 4, on a représenté une installation munie de plusieurs accumulateurs 11 ou lia groupes d'accumulateurs, associés à des vannes de réinjection correspondantes. Comme représenté, un groupe d'accumulateurs lia, associé à une même vanne de réinjection 26 est constitué de plusieurs accumulateurs branchés en parallèle.
Le circuit pneumatique 24 est connecté à toutes les vannes de réinjection 26 tandis que l'unité de calcul non représentée comporte des sorties de commande respectives connectées pour piloter indépendamment lesdites vannes de réinjection.
Dans l'exemple de la figure 4, chaque accumulateur 11 ou groupe d'accumulateurs lia est associé à une vanne de purge 41 spécifique, du type normalement ouverte. Chaque vanne est directement connectée à chaque valve de chargement 17 et elle est commandée à la fermeture par l'unité de calcul pendant un cycle de réinjection correspondant à l'accumulateur ou au groupe d'accumulateurs concerné. Chaque vanne 41 est pilotée par une sortie spécifique de l'unité de calcul.
Au contraire, dans le mode de réalisation de la figure 5, la vanne de purge 41 est unique. Cette vanne normalement ouverte est connectée au circuit pneumatique 24 directement en amont de la ou chaque vanne de réinjection. Selon l'exemple, elle est donc connectée en aval du clapet anti-retour 35. Elle est commandée à la fermeture pendant un cycle de réinjection.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique (11) comprenant une capacité liquide et une capacité gaz préchargée, rempli d'un gaz sous une pression supérieure à une valeur minimum choisie, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de réajustements successifs (2.0) de la charge de ladite capacité gaz (13) lorsque la pression de ladite charge tombe en dessous de la valeur minimum choisie, comprenant une source de gaz sous pression (22) reliée par un circuit pneumatique (24) à une valve de chargement (17) de ladite capacité gaz, ledit circuit pneumatique comportant au moins une électrovanne de réinjection (26) à deux positions, du type normalement fermée, commandée par une unité de calcul (27) de cycles successifs de réinjection de gaz dans ladite capacité gaz, en ce que ladite unité de calcul reçoit au moins un signal représentatif de la pression hydraulique (48) régnant dans la capacité liquide ou de la puissance hydraulique (60) délivrée par celle-ci et en ce qu'une sortie de commande (29) de ladite unité de calcul contrôle les cycles successifs d'ouverture et de fermeture de ladite électrovanne de réinjection en générant des cycles successifs de réajustement de la charge de ladite capacité gaz chaque fois que sa pression tombe en dessous de ladite valeur minimum choisie.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un détendeur (31) inséré dans ledit circuit pneumatique.
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un gicleur réglable (33) inséré dans ledit circuit pneumatique.
4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un clapet anti-retour (35) inséré dans ledit circuit pneumatique.
5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans ledit circuit pneumatique entre ladite source de gaz sous pression d'une part et le ou les électrovannes de réinjection d'autre part, sont insérés en série : un détendeur (31) contrôlant la pression du gaz délivré par ladite source de gaz sous pression, un gicleur réglable (33) et un clapet anti-retour (35).
6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un débitmètre (57) inséré dans ledit circuit pneumatique, ledit débitmètre comportant une sortie de signal reliée à ladite unité de calcul (27), pour la détermination d'une quantité de gaz réinjectée pendant un cycle de réinjection précité.
7. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite unité de calcul comporte une entrée de déclenchement (47) apte à recevoir un signal représentatif d'un ordre de réajustement de la charge de ladite capacité gaz.
8. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur de pression (50) pour mesurer la pression régnant dans ladite capacité gaz dont la sortie est reliée à une entrée de données (50a) de ladite unité de calcul (27), pour la détermination de ladite quantité de gaz à réinjecter.
9. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un capteur de température (52) pour mesurer la température du gaz de ladite capacité gaz, dont la sortie est reliée à une entrée de données (52a) de ladite unité de calcul (27), pour la détermination de ladite quantité de gaz à réinjecter.
10. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs accumulateurs (11) ou groupes d'accumulateurs (lia) et des vannes de réinjection (26) correspondantes, en ce que ledit circuit pneumatique est connecté à toutes les vannes de réinjection et en ce que ladite unité de calcul comporte des sorties de commande respectives connectées pour piloter indépendamment lesdites vannes de réinjection.
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'un tel groupe d'accumulateurs (lia), associé à une même vanne de réinjection est constitué de plusieurs accumulateurs branchés en parallèle.
12. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une vanne de purge (41) du type normalement ouverte ; connectée à la ou à chaque valve de chargement (17) précitée et commandée à la fermeture par l'unité de calcul pendant un cycle de réinjection précité.
13. Installation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une unique vanne de purge (41) du type normalement ouverte, connectée audit circuit pneumatique directement en amont de la ou chaque vanne de réinjection et commandée à la fermeture pendant un cycle de réinjection précité.
14. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite source de gaz sous pression (22) comporte au moins un réservoir de gaz comprimé dont la pression est supérieure à celle de la pression maximum de précharge du ou des accumulateurs hydropneumatiques (11).
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