FR2610081A1 - DEVICE FOR STORING CRYOGENIC LIQUID - Google Patents

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Abstract

CE DISPOSITIF COMPREND UN RECIPIENT A DOUBLE ENVELOPPE 3 CALE DANS UN CADRE PARALLELEPIPEDIQUE 2 QUI L'ENTOURE COMPLETEMENT ET QUI EST MUNI DE MOYENS DE MANUTENTION 5, 8. APPLICATION A LA FOURNITURE DES GAZ DE L'AIR SOUS FORME LIQUEFIEE.THIS DEVICE INCLUDES A CONTAINER WITH DOUBLE ENVELOPE 3 SHIMS IN A PARALLELEPIPEDIC FRAME 2 WHICH ENCLOSES IT COMPLETELY AND WHICH IS EQUIPPED WITH HANDLING MEANS 5, 8. APPLICATION TO THE SUPPLY OF AIR GAS IN LIQUEFIED FORM.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention est relative aux dispositifs de stockage  The present invention relates to storage devices

des liquides cryogéniques.cryogenic liquids.

La distribution des liquides cryogéniques, notanment des gaz de l'air liquéfiés, s'effectue par camions-citernes chez les utilisateurs disposant de récipients de stockage ou "évaporateurs" de grande capacité. Cependant, ce procédé s'adapte mal aux petits évaporateurs, qui nécessitent un matériel différent. C'est pourquoi, pour ces petits  The distribution of cryogenic liquids, in particular liquefied air gases, is carried out by tanker trucks at the users having large storage containers or "evaporators". However, this process does not fit well with small evaporators, which require different equipment. That's why for these little ones

évaporateurs, on a proposé la technique des "LGC" (Liquid Gas Cylinder).  evaporators, the technique of "LGC" (Liquid Gas Cylinder) has been proposed.

Ces LGC sont de petits évaporateurs transportables de forme  These LGCs are small transportable form evaporators

générale cylindrique -munis d'un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique.  general cylindrical -munis an atmospheric vaporizer-heater.

Leur capacité utile est limitée à 165 litres et leur poids plein est compris entre 300 et 350 kg suivant le gaz qu'ils contiennent. Leur taille relativement réduite permet de les manipuler à la main et de les intégrer facilement dans les circuits de distribution traditionnels des bouteilles de gaz comprimés, de sorte qu'ils sont échangés "plein contre  Their useful capacity is limited to 165 liters and their full weight is between 300 and 350 kg depending on the gas they contain. Their relatively small size allows them to be handled by hand and easily integrated into the traditional distribution channels of compressed gas cylinders, so that they are exchanged "full against

vide" comrne des bouteilles.empty, like bottles.

Les LGC présentent cependant de sérieux inconvénients: - pour l'utilisateur: du fait de leur faible capacité, la vaporisation du liquide du fait des entrées de chaleur est importante lorsque les ICC sont presque vides. Si cette situation se produit le vendredi après-midi, la perte de gaz par ouverture de la soupape de limitation de pression est  However, LGCs have serious drawbacks: - for the user: because of their low capacity, the vaporization of the liquid due to heat input is important when the ICC are almost empty. If this situation occurs on Friday afternoon, the loss of gas by opening the pressure relief valve is

importante pendant le week-end.important during the weekend.

- pour le distributeur: les LGC sont trop petits pour que l'on puisse conserver un reliquat de liquide non soutirable. Par suite, ils doivent  - for the distributor: the LGCs are too small for us to keep a residue of non-bleed liquid. As a result, they must

être remis en froid avant chaque remplissage.  be put back in cold before each filling.

- De plus, les LGC s'intègrent mal dans les circuits de distribution de bouteilles en paniers, du fait des espaces vides entre LGC et paniers, des difficultés de calage qui en résultent et, par suite  - In addition, LGCs do not integrate well in the distribution channels of bottles in baskets, because of the empty spaces between LGC and baskets, the resulting calibration difficulties and, consequently,

du risque d'endamagement des LGC.the risk of endangering LGCs.

L'invention a pour but de fournir un dispositif de stockage de liquide cryogénique qui limite les pertes de gaz pour l'utilisateur, qui puisse être rempli sans s'être réchauffé et qui puisse s'intégrer dans un ensemble de distribution de bouteilles de gaz camprimés par paniers tout  The object of the invention is to provide a cryogenic liquid storage device which limits the losses of gas for the user, which can be filled without having warmed up and which can be integrated into a gas bottle dispensing assembly. campered by baskets all

en bénéficiant d'une protection améliorée contre les chocs.  benefiting from improved protection against shocks.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de stockage de liquide cryogénique, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à double enveloppe calé dans un cadre parallélépipédique qui entoure  For this purpose, the subject of the invention is a device for storing cryogenic liquid, characterized in that it comprises a double-jacketed container wedged in a parallelepipedal frame which surrounds

complètement le récipient et qui est muni de moyens de manutention.  completely the container and which is provided with handling means.

De façon avantageuse, le récipient est équipé d'un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique disposé à l'intérieur du cadre, et également d'accessoires d'exploitation tels qu'une conduite de remplissage munie d'une vanne, des dispositifs de sécurité et de contrôle et un circuit de mise en pression rapide, tous ces accessoires étant  Advantageously, the container is equipped with an atmospheric vaporizer-heater disposed inside the frame, and also with operating accessories such as a filling line provided with a valve, safety devices and control and a rapid pressurizing circuit, all these accessories being

disposés à l'intérieur du cadre.arranged inside the frame.

L'invention a également pour objet un ensemble de livraison de gaz, du type comprenant des paniers-bouteilles juxtaposables, caractérisé en ce qu'il ccmprend également au moins un dispositif de stockage tel que lO défini ci-dessus dont le cadre a, en plan, des dimensions égales à celles  The invention also relates to a gas delivery assembly, of the type comprising juxtaposable bottle baskets, characterized in that it also includes at least one storage device such as 10 defined above whose frame has, in plan, dimensions equal to those

de deux ou plusieurs paniers-bouteilles juxtaposés.  two or more juxtaposed bottle baskets.

Un exemple de réalisation d'un récipient suivant l'invention va maintenant être décrit en regard du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation, avec coupe partielle, d'un dispositif de stockage de liquide cryogénique conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de ce dispositif de stockage; et - la figure 3 est une vue schématique en plan d'un véhicule effectuant une livraison mixte de paniers-bouteilles et de dispositifs suivant  An exemplary embodiment of a container according to the invention will now be described with reference to the accompanying drawing, in which: - Figure 1 is an elevational view, partly in section, of a cryogenic liquid storage device according to the invention; FIG. 2 is a plan view of this storage device; and FIG. 3 is a schematic plan view of a vehicle carrying out a mixed delivery of wine baskets and following devices.

1 'invention.The invention.

Le dispositif 1 représenté aux figures 1 et 2 est destiné au stockage d'un liquide cryogénique, notamment d'un gaz de l'air (oxygène, azote, argcn) sous forme liquéfiée. Il comprend essentiellement un cadre extérieur 2 et un récipient à double enveloppe 3 muni des divers accessoires nécessaires à son fonctionnement. Le récipient 3 et ses accessoires sont entièrement disposés à l'intérieur du cadre 2, qui les  The device 1 shown in Figures 1 and 2 is for the storage of a cryogenic liquid, in particular an air gas (oxygen, nitrogen, argcn) in liquefied form. It essentially comprises an outer frame 2 and a double-walled container 3 provided with the various accessories necessary for its operation. The container 3 and its accessories are entirely arranged inside the frame 2, which

protège de tous côtés.protects on all sides.

Le cadre 2 a une forme générale parallélipédique et est constitué de poutres métalliques fixées les unes aux autres de façon à définir un socle 4 qui présente deux lumières horizontales 5 pour le passage d'un fourche de chariot élévateur, un montant vertical 6 dans chaque coin, un croisillon supérieur 7 au centre duquel est fixé un anneau de levage 8, et des traverses intermédiaires 9 servant à  The frame 2 has a generally parallelepiped shape and consists of metal beams fixed to each other so as to define a base 4 which has two horizontal lights 5 for the passage of a forklift fork, a vertical upright 6 in each corner , an upper spider 7 in the center of which is fixed a lifting ring 8, and intermediate cross members 9 serving to

rigidifier l'ensemble et à protéger le récipient 3 et ses accessoires.  stiffen the assembly and protect the container 3 and its accessories.

Le récipient 3 est un récipient à double enveloppe classique pour liquide cryogénique. Il est calé dans le cadre 2 par appui sur une assise 10 de centrage solidaire du socle 4 et bridage par des moyens appropriés (non représentés) cocprenant par exemple des sangles et des  The container 3 is a conventional jacketed container for cryogenic liquid. It is wedged in the frame 2 by pressing on a seat 10 of centering secured to the base 4 and clamping by appropriate means (not shown) cocprenant for example straps and

dispositifs tendeurs.tensioning devices.

Le récipient est équipé des divers accessoires nécessaires à son fonctionnement en tant qu'évaporateur, c'est-à-dire en tant qu'appareil capable de fournir sous forme gazeuse le produit qu'il contient. Ces accessoires, qui n'ont été représentés que partiellemert dans un but de clarté du dessin, sont essentiellement: - une conduite de remplissage 12 reliée au col 13 du récipient et pourvue d'une vanne 14, cette conduite ayant été ramenée dans le plan du dessin sur la figure 1; - un ensemble 15 de sécurité et de contrôle, comprenant notamment un manomètre, un disque de rupture et une soupape de limitation de pression; - un dispositif de mise en pression rapide coprernant un serpentin vaporiseur atmosphérique auxiliaire 16 disposé autour de l'assise 10 et ccmmuniquant en amont avec le fond du récipient et en aval avec une conduite 17 (figure 2) équipée d'un régulateur de pression 18 et débouchant dans le col 13; - une conduite de soutirage 19 qui sort du récipient 3 par le col 13; et - un vaporiseur-réchauffeur atmosphérique principal 20 relié en amant à la conduite 19 et en aval à un embout 21 auquel peut se raccorder une  The container is equipped with the various accessories necessary for its operation as an evaporator, that is to say as an apparatus capable of supplying in gaseous form the product it contains. These accessories, which have only been partially shown for the sake of clarity of the drawing, are essentially: a filling line connected to the neck of the container and provided with a valve, this line having been brought back into the plane of the drawing in Figure 1; a safety and control assembly 15 comprising in particular a pressure gauge, a rupture disk and a pressure limiting valve; - A rapid pressurizing device co rernant an auxiliary atmospheric vaporizer coil 16 disposed around the seat 10 and ccmmuniquet upstream with the bottom of the container and downstream with a pipe 17 (Figure 2) equipped with a pressure regulator 18 and opening into the neck 13; - A withdrawal line 19 which leaves the container 3 by the neck 13; and - a main atmospheric vaporizer-heater 20 connected in lover to the pipe 19 and downstream to a tip 21 to which can be connected a

conduite d'utilisation (non représentée).  operating behavior (not shown).

Le cadre 2 a, vu en plan, une forme rectangulaire. Dans l'exemple représenté, les deux côtés du rectangle sont légèrement différents. Le vaporiseur 20 ccaprend quatre tubes verticaux 22 à ailettes longitudinales 23, à savoir une paire de tubes reliés par leur extrélmité inférieure dans chacun de deux angles adjacents du cadre. Le sao.et d'un de ces tubes est relié à la conduite 19, et celui du tube associé est relié au sommet du premier tube de l'autre paire, le dernier  The frame 2 has, seen in plan, a rectangular shape. In the example shown, the two sides of the rectangle are slightly different. The vaporizer 20 comprises four vertical tubes 22 with longitudinal fins 23, namely a pair of tubes connected by their lower end in each of two adjacent corners of the frame. Sao.et of one of these tubes is connected to the pipe 19, and that of the associated tube is connected to the top of the first tube of the other pair, the last

tube étant relié par son sommet à l'embout 21.  tube being connected by its top to the tip 21.

Tous les éléments contenus dans le cadre 2 sont convenablement  All the elements contained in Box 2 are suitably

fixés à ce dernier par des moyens appropriés non représentés.  attached to the latter by appropriate means not shown.

Ccmme on le voit à la figure 3, le dispositif 1 est destiné à être intégré dans un système de livraison mixte de gaz sous formes gazeuse et liquide qui comprend également un ensemble de paniers-bouteilles 24 tous identiques. Plus précisément, les dimensions  As can be seen in FIG. 3, the device 1 is intended to be integrated in a mixed gas delivery system in gaseous and liquid form which also comprises a set of bottle baskets 24 all identical. More precisely, the dimensions

en plan du cadre sont un multiple exact de celles d'un panier-bouteilles.  in plan of the frame are an exact multiple of those of a basket-bottles.

Dans cet exemple, chaque panier-bouteilles est parallélépipédique et destiné à contenir huit bouteilles 25 de gaz sous pression, et sa base a pour longueur a et pour largeur b; la base du cadre 2 a pour petite dimension a et pour grande dimension 2b, de sorte que le cadre 2 a  In this example, each basket-bottle is parallelepiped and intended to contain eight bottles 25 of pressurized gas, and its base has for length a and for width b; the base of the frame 2 has for small dimension a and for large dimension 2b, so that the frame 2 has

exactement le mème encombrement que deux paniers-bouteilles juxtaposés.  exactly the same size as two bottle baskets juxtaposed.

Ceci permet de remplir la plate-forme d'un camion de livraison 26 avec à la fois des paniers-bouteilles et des dispositifs 1 (au nombre de trois dans l'exemple représenté) sans perte de place et sans problème de calage. De plus, grâce à l'utilisation d'un cadre rigide muni de moyens de manutention 5 et 8 qui permettent sa manipulation par les engins utilisés pour les paniers-bouteilles, le récipient 3 peut avoir une capacité importante, par exemple 450 litres. A son tour, cette grande capacité permet d'une part de réduire les pertes de gaz liées à l'ouverture des soupapes de limitation de pression, et d'autre part de prévoir un reliquat de liquide non soutirable, par exemple de l'ordre de % de la capacité du récipient, et, par suite, de procéder à des remplissages "en froid". Pour garantir ce reliquat, correspondant à un niveau de remplissage prédéterminé N, le tube plongeur 3A servant au soutirage du liquide ne descend, à travers le col 13, que jusqu'au niveau N, et le tube 3B relié au serpentin 16 de mise en pression rapide s'élève dans le récipient 3 jusqu'à un point situé légèrement au-dessus du niveau N. Le dispositif 1 se prête donc parfaitement bien à un échange "plein contre vide", de la miime manière que les bouteilles contenues dans  This makes it possible to fill the platform of a delivery truck 26 with both bottle baskets and devices 1 (three in number in the example shown) without loss of space and without stalling problems. In addition, thanks to the use of a rigid frame provided with handling means 5 and 8 which allow its handling by the gear used for the bottle baskets, the container 3 can have a large capacity, for example 450 liters. In turn, this large capacity makes it possible, on the one hand, to reduce the gas losses associated with the opening of the pressure limiting valves, and on the other hand to provide a residual of non-bleed liquid, for example of the order % of the capacity of the container, and, consequently, to proceed with filling "in cold". To guarantee this residue, corresponding to a predetermined filling level N, the plunger tube 3A for withdrawing the liquid descends, through the neck 13, only up to the level N, and the tube 3B connected to the coil 16 for setting rapid pressure rises in the container 3 to a point slightly above the level N. The device 1 is therefore very well suited to a "full-empty" exchange, the same way that the bottles contained in

les paniers 24.the baskets 24.

A titre d'exemple numérique, un récipient 3 de 450 litres, calé avec ses accessoires dans un cadre ayant des dimensions a et 2b voisines de 1 m et une hauteur de l'ordre de 2 m, fournit un dispositif  As a numerical example, a container 3 of 450 liters, wedged with its accessories in a frame having dimensions a and 2b close to 1 m and a height of the order of 2 m, provides a device

de stockage 1 ayant un poids, lorsqu'il est plein, de l'ordre de 1000 kg.  storage 1 having a weight, when full, of the order of 1000 kg.

Grace à une réserve non soutirable de 22,5 litres, le récipient peut être  Thanks to a non-drawable reserve of 22.5 liters, the container can be

conservé froid pendant 70 heures environ après l'arrêt du soutirage.  kept cold for about 70 hours after stopping the racking.

Un autre avantage de dispositif 1 par rapport aux LGC réside dans le fait que, came tous les accessoires sont protégés par le cadre  Another advantage of device 1 compared to LGC lies in the fact that, all cam accessories are protected by the frame

2, ils sont beaucoup plus faciles et éconcaiques à réaliser.  2, they are much easier and econcaic to achieve.

En variante, le vaporiseur-réchauffeur 20 peut carprendre des tubes dans chaque coin du cadre, ou bien être constitué par un tube  Alternatively, the vaporizer-heater 20 can carprendre tubes in each corner of the frame, or be constituted by a tube

enroulé en hélice autour du récipient 3.  helically wound around the container 3.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de stockage de liquide cryogénique, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à double enveloppe (3) calé dans un cadre parallélépipédique (2) qui entoure complètemoent le récipient et qui  1. Cryogenic liquid storage device, characterized in that it comprises a jacketed container (3) wedged in a parallelepiped frame (2) which completely surrounds the container and which est muni de tmoyens de manutention (5,8).  is equipped with handling means (5,8). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que  2. Device according to claim 1, characterized in that le récipient (3) ccrmprend une garde de liquide non soutirable.  the container (3) comprises a non-bleed liquid guard. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le récipient (3) comprend un tube de soutirage de liquide (3A) qui descend jusqu'à un niveau (N) situé au-dessus du fond du récipient, et un tube de mise en pression (3B) qui s'élève jusqu'à un point situé  3. Device according to claim 2, characterized in that the container (3) comprises a liquid withdrawal tube (3A) which goes down to a level (N) located above the bottom of the container, and a tube of pressurizing (3B) up to a point located léagrenent au-dessus de ce niveau.léagrenent above this level. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicaticns 1 à 3, caractérisé en ce que les tmoyens de manutention cmanprennent un anneau de levage (8) et, à la base du cadre (2), des passages (5) pour une  4. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that tmoyens handling cmanprennent a lifting ring (8) and, at the base of the frame (2), passages (5) for a fourche de chariot élévateur.Forklift fork. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à  5. Device according to any one of claims 1 to 4, caractérisé en ce que le récipient (3) est équipé d'un vaporiseurréchauffeur atmosphérique (20) disposé à l'intérieur du cadre (2).  4, characterized in that the container (3) is equipped with an atmospheric reboiler (20) disposed inside the frame (2). 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur (20) carmprend des tubes à ailettes verticaux6. Device according to Claim 5, characterized in that the vaporizer-heater (20) comprises vertical finned tubes. (22) disposés dans des angles du cadre (2).  (22) arranged in corners of the frame (2). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur comprend des tubes à ailettes disposés dans les  7. Device according to claim 6, characterized in that the vaporizer-heater comprises finned tubes arranged in the quatre angles du cadre.four corners of the frame. 8. Dispositif suivant la revendication 6, notanmment à cadre (2) à section droite rectangulaire, caractérisé en ce que le vaporiseur- réchauffeur (20) caomprend au tmoins une paire de tubes à ailettes (22) branchés en série, disposés tous les deux dans un même  8. Apparatus according to claim 6, especially a frame (2) rectangular cross-section, characterized in that the vaporizer-heater (20) includes the witnesses a pair of fin tubes (22) connected in series, both arranged in the same angle du cadre (2).angle of the frame (2). 9. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le vaporiseur-réchauffeur ccprend un tube enroulé en hélice autour du  9. Device according to claim 5, characterized in that the vaporizer-heatercprend a tube wound helically around the récipient (3).container (3). 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à  10. Device according to any one of claims 1 to 9, caractérisé en ce que le récipient (3) est équipé d'accessoires d'exploitation tels qu'une conduite de retplissage (12) munie d'une vanne  9, characterized in that the container (3) is equipped with operating accessories such as a refitting line (12) provided with a valve 2610 0 8 12610 0 8 1 (14), des dispositifs de sécurité et de contrôle (15) et un circuit de mise en pression rapide (16 à 18), tous ces accessoires étant disposés à  (14), safety and control devices (15) and a fast pressurizing circuit (16 to 18), all these accessories being arranged to l'intérieur du cadre (2).inside the frame (2). 11. Ensenble de livraison de gaz, du type comprenant des paniersbouteilles juxtapcsables (24), caractérisé en ce qu'il camprend également au moins un dispositif de stockage (1) suivant l 'une quelconque  11. Gas delivery unit, of the type comprising juxtapable bottle baskets (24), characterized in that it also includes at least one storage device (1) according to any one of the following: des revendications 1 à 10 dont le cadre (2) a, en plan, des dimensions  claims 1 to 10 whose frame (2) has, in plan, dimensions (a, 2b) égales à celles de deux ou plusieurs paniers-bouteilles juxtaposes.  (a, 2b) equal to those of two or more juxtaposing bottle baskets.
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