FR2865018A1 - Station for filling liquid carbon dioxide to a mobile tank - Google Patents

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Abstract

The station has a liquid carbon dioxide storage container (10) and a transfer line (100) provided to convey liquid carbon dioxide from the container (10) to a mobile container (20). A gaseous carbon dioxide circulation line (200) maintains, at the downstream of the mobile container, a set point pressure greater than the solidification pressure of the carbon dioxide.

Description

La présente invention concerne une station de remplissage de dioxyde deThe present invention relates to a filling station for

carbone liquide vers un réservoir mobile.  liquid carbon to a mobile tank.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de la fourniture de dioxyde de carbone (CO2) liquide pour des réservoirs mobiles alimentant les groupes frigorifiques installés sur les camions isothermes et nécessitant une descente en température rapide pour ne pas interrompre la chaîne du froid.  The invention finds a particularly advantageous application in the field of the supply of liquid carbon dioxide (CO2) for mobile tanks supplying the refrigeration units installed on isothermal trucks and requiring a rapid descent in temperature not to interrupt the cold chain .

On connaît de la demande internationale WO 99/20934 une station de remplissage de dioxyde de carbone liquide (LCO2) vers un réservoir mobile dans laquelle le transfert de LCO2 est effectué par détente préalable dans la ligne de transfert provenant d'un réservoir de stockage liquide vers le réservoir mobile, ceci afin de bénéficier d'une meilleure capacité frigorifique d'utilisation du dioxyde de carbone. Cependant, cette détente préalable de pression entraîne une vaporisation du dioxyde de carbone liquide. Le plus souvent, la perte de CO2 ainsi vaporisé au cours du remplissage n'est pas estimée et donc non déduite de la facture du client.  International application WO 99/20934 discloses a filling station for liquid carbon dioxide (LCO2) to a mobile reservoir in which the transfer of LCO2 is carried out by prior expansion in the transfer line coming from a liquid storage tank to the mobile tank, this in order to benefit from a better cooling capacity of use of carbon dioxide. However, this prior expansion of pressure causes vaporization of the liquid carbon dioxide. Most often, the loss of CO2 vaporized during filling is not estimated and therefore not deducted from the customer's bill.

D'autre part, le temps de remplissage du réservoir mobile est, de manière générale, directement dépendant de la différence de pression entre la pression dans le réservoir mobile et la pression d'alimentation en LCO2 dans le réservoir de stockage. La détente préalable de pression a donc pour effet de ralentir le temps de transfert du LCO2 vers le réservoir mobile. Plus cette différence de pression sera faible, plus le temps de remplissage sera long. Or, le temps de remplissage est un facteur clé pour le client transporteur.  On the other hand, the filling time of the mobile tank is, in general, directly dependent on the pressure difference between the pressure in the mobile tank and the supply pressure LCO2 in the storage tank. The prior expansion of pressure therefore has the effect of slowing the transfer time of the LCO2 to the mobile reservoir. The lower the pressure difference, the longer the filling time will be. However, the filling time is a key factor for the customer carrier.

Par ailleurs, le chauffeur du véhicule transportant le réservoir mobile doit connecter deux flexibles pour raccorder la ligne de transfert d'alimentation en LCO2 ainsi que l'évent gazeux, et ouvrir deux vannes manuelles situées sur le réservoir mobile avant de commencer le remplissage, ce qui est contraignant du point de vue temps et fiabilité.  In addition, the driver of the vehicle carrying the mobile tank must connect two hoses to connect the LCO2 feed transfer line and the gaseous vent, and open two manual valves located on the mobile tank before starting the filling. which is binding from the point of view of time and reliability.

En résumé, l'équipement qui vient d'être décrit en référence à l'état de la technique ne permet pas un transfert rapide du LCO2 ni une estimation des pertes par dégazage. Or, une préoccupation constante des clients est de diminuer le temps total de remplissage du réservoir mobile pour gagner en productivité et de connaître avec précision la consommation réelle en LCO2 ainsi que les pertes par vaporisation pendant le remplissage. D'autre part, on remarquera que cet équipement connu est principalement constitué de détendeurs de pression, lesquels n'assurent pas une fiabilité élevée de l'installation globale, ni la possibilité de gestion des alarmes et défauts pouvant survenir.  In summary, the equipment which has just been described with reference to the state of the art does not allow a fast transfer of LCO2 or an estimate of losses by degassing. However, a constant concern of the customers is to reduce the total filling time of the mobile tank to gain productivity and to know accurately the actual consumption of LCO2 as well as the losses by vaporization during filling. On the other hand, it will be noted that this known equipment consists mainly of pressure reducers, which do not ensure a high reliability of the overall installation, nor the possibility of management of alarms and faults that may occur.

Aussi, un premier problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer une station de remplissage de dioxyde de carbone liquide vers un réservoir mobile, comprenant un réservoir de stockage de dioxyde de carbone liquide et une ligne de transfert apte à amener ledit dioxyde de carbone liquide du réservoir de stockage au réservoir mobile, qui permettrait d'obtenir un transfert rapide du LCO2 depuis le réservoir de stockage jusqu'au réservoir mobile, et ceci de manière automatisée, fiable et io simple pour l'utilisateur qu'est le transporteur dont le transfert de LCO2 n'est pas le métier principal.  Also, a first technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a filling station for liquid carbon dioxide to a mobile reservoir, comprising a storage tank for liquid carbon dioxide and a transfer line suitable for bringing said liquid carbon dioxide from the storage tank to the mobile reservoir, which would make it possible to obtain a rapid transfer of the LCO2 from the storage tank to the mobile tank, and this in an automated, reliable and simple manner for the user who is the carrier whose transfer of LCO2 is not the main business.

La solution au premier problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ladite station de remplissage comprend une ligne de circulation de dioxyde de carbone gazeux apte à maintenir en aval du is réservoir mobile une pression de consigne supérieure à la température de solidification du dioxyde de carbone.  The solution to the first technical problem raised is, according to the present invention, in that said filling station comprises a gaseous carbon dioxide circulation line capable of maintaining downstream of the mobile reservoir a set pressure higher than the solidification temperature. carbon dioxide.

Ainsi, comme on le verra en détail plus loin, la station de remplissage, objet de l'invention, permet d'obtenir une différence de pression élevée entre le réservoir de stockage de dioxyde de carbone liquide et l'évent gazeux du réservoir mobile, d'où une vitesse de transfert rapide de la quantité de CO2 requise. Il faut pour cela que la pression de consigne soit suffisamment faible tout en restant supérieure à la pression de solidification du dioxyde de carbone.  Thus, as will be seen in detail below, the filling station, which is the subject of the invention, makes it possible to obtain a high pressure difference between the storage tank for liquid carbon dioxide and the gaseous vent of the mobile tank. hence a fast transfer rate of the amount of CO2 required. This requires that the set pressure is sufficiently low while remaining higher than the solidification pressure of the carbon dioxide.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite ligne de circulation de dioxyde de carbone gazeux comprend une vanne d'évacuation de gaz commandée à l'ouverture lorsque la pression en aval du réservoir mobile est supérieure à ladite valeur de consigne.  According to a particular embodiment of the invention, said gaseous carbon dioxide circulation line comprises a gas discharge valve controlled at the opening when the pressure downstream of the mobile reservoir is greater than said setpoint value.

L'invention prévoit, de préférence, que ladite vanne d'évacuation de gaz est commandée par un capteur transmetteur de pression.  The invention preferably provides that said gas discharge valve is controlled by a pressure transmitter sensor.

Un deuxième problème technique que se propose de résoudre la présente invention est de mesurer la quantité de dioxyde de carbone vaporisée, perdue durant le remplissage, de manière à pouvoir la comptabiliser et la déduire de la quantité de CO2 liquide transférée, offrant ainsi au client une meilleure précision dans la connaissance du volume réel transféré.  A second technical problem to be solved by the present invention is to measure the amount of vaporized carbon dioxide lost during filling, so that it can be counted and deducted from the amount of liquid CO2 transferred, thereby providing the customer with better accuracy in knowing the actual volume transferred.

Pour résoudre ce deuxième problème technique, l'invention préconise que ladite ligne de circulation de dioxyde de carbone gazeux comprend également une capacité tampon reliée à la dite vanne d'évacuation et apte à stocker le dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile au cours du remplissage.  To solve this second technical problem, the invention recommends that said gaseous carbon dioxide circulation line also comprises a buffer capacity connected to said evacuation valve and able to store the carbon dioxide evacuated from the mobile reservoir during filling. .

II est également prévu que, selon l'invention, ladite capacité tampon comprend des moyens de mesure du volume de dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile au cours du remplissage.  It is also provided that, according to the invention, said buffer capacity comprises means for measuring the volume of carbon dioxide evacuated from the mobile reservoir during filling.

Dans un mode de mise en oeuvre particulier, la mesure du volume de dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile au cours du remplissage est effectuée à partir de la différence de pression dans la capacité tampon entre le début et la fin du remplissage.  In a particular embodiment, the measurement of the volume of carbon dioxide evacuated from the mobile reservoir during filling is made from the pressure difference in the buffer capacity between the beginning and the end of the filling.

La capacité tampon assure donc les fonctions de stocker momentanément la quantité de l'évent de CO2 gazeux, de la mesurer, puis de l'évacuer dans l'atmosphère de manière différée.  The buffer capacity therefore ensures the functions of temporarily storing the quantity of the gaseous CO2 vent, measuring it, and then discharging it into the atmosphere in a delayed manner.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.  The following description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be achieved.

La figure 1 est un schéma d'une première station de remplissage conforme à l'invention.  Figure 1 is a diagram of a first filling station according to the invention.

La figure 2 est un schéma d'une deuxième station de remplissage conforme à l'invention.  Figure 2 is a diagram of a second filling station according to the invention.

La figure 3 est un schéma d'une variante de réalisation des connexions au réservoir mobile montré aux figures 1 et 2.  Figure 3 is a diagram of an alternative embodiment of the connections to the mobile tank shown in Figures 1 and 2.

Sur la figure 1 est représentée de manière schématique une station de remplissage de dioxyde de carbone liquide vers un réservoir mobile 20.  In Figure 1 is shown schematically a liquid carbon dioxide filling station to a mobile reservoir 20.

Cette station comprend un réservoir 10 de stockage de CO2 liquide dont la pression de stockage peut varier entre 14 et 20 bars. Une ligne 100 de transfert est prévue pour amener le CO2 liquide du réservoir 10 de stockage au réservoir mobile 20 sous une pression du même ordre de grandeur que la pression de stockage augmentée de la hauteur hydrostatique du stockage de LCO2 qui permet le sous-refroidissement du LCO2 transféré et limite les entrées de chaleur dans la ligne 100 de transfert et les flexibles 110, 210 de raccordement respectif au réservoir mobile 20 de la ligne 100 de transfert et de la ligne 200 de circulation de CO2 gazeux.  This station comprises a storage tank 10 for liquid CO2 whose storage pressure can vary between 14 and 20 bar. A transfer line 100 is provided to bring the liquid CO2 from the storage tank 10 to the mobile reservoir 20 under a pressure of the same order of magnitude as the storage pressure increased by the hydrostatic height of the LCO2 storage which allows the subcooling of the LCO2 transferred and limits the heat inputs in the transfer line 100 and the respective connecting hoses 110, 210 to the mobile tank 20 of the transfer line 100 and the CO2 gas circulation line 200.

Le fonctionnement de la station de remplissage de la figure 1 est le 35 suivant.  The operation of the filling station of FIG. 1 is the following.

Dans une première étape, le chauffeur du véhicule transportant le réservoir mobile 20 s'identifie au niveau d'une borne 2 de reconnaissance, par exemple par introduction d'une carte magnétique et validation d'un code personnel. La borne 2 de reconnaissance comprend en outre un modem pour ligne téléphonique assurant la télétransmission des informations au client.  In a first step, the driver of the vehicle carrying the mobile tank 20 identifies at a terminal 2 recognition, for example by introducing a magnetic card and validation of a personal code. The recognition terminal 2 further comprises a telephone line modem for the remote transmission of information to the customer.

Le chauffeur connecte ensuite les deux flexibles 110 et 210 au réservoir mobile 20 et ouvre les deux vannes manuelles 120, 220 placées sur ce réservoir.  The driver then connects the two hoses 110 and 210 to the mobile tank 20 and opens the two manual valves 120, 220 placed on the tank.

La borne 2 de reconnaissance donne l'autorisation de remplissage en CO2 liquide. La vanne 130 de remplissage pour l'alimentation en LCO2 est autorisée à s'ouvrir.  The recognition terminal 2 gives the authorization for liquid CO2 filling. The filling valve 130 for LCO2 feed is allowed to open.

Suit alors une deuxième étape de mise en pression du flexible 210 et du réservoir mobile 20.  Then follows a second step of pressurizing the hose 210 and the mobile tank 20.

La pression dans le réservoir mobile 20 n'est pas directement mesurée, mais le capteur transmetteur 230 de pression mesure la pression en aval du réservoir mobile 20 et du flexible 210. Si cette pression est inférieure à la pression de solidification du CO2, cela signifie que le réservoir mobile 20 est vide. La vanne 240 de mise en pression du réservoir mobile 20 s'ouvre jusqu'à ce que la pression mesurée par le transmetteur 230 de pression dépasse la pression de solidification du CO2, soit 5,18 bars, jusqu'à atteindre une pression de consigne qui peut être typiquement de 8 bars.  The pressure in the mobile reservoir 20 is not directly measured, but the pressure transmitter sensor 230 measures the pressure downstream of the mobile reservoir 20 and the hose 210. If this pressure is lower than the solidification pressure of the CO2, it means that the mobile reservoir 20 is empty. The valve 240 for pressurizing the mobile reservoir 20 opens until the pressure measured by the pressure transmitter 230 exceeds the solidification pressure of the CO2, ie 5.18 bar, until a set pressure is reached. which can typically be 8 bars.

Le remplissage en liquide n'est pas autorisé tant que le risque de formation de neige carbonique existe, phénomène toujours présent avec une pression inférieure à la pression de solidification du CO2.  Liquid filling is not allowed as long as the risk of dry ice formation exists, a phenomenon always present with a pressure lower than the solidification pressure of CO2.

Puis, si les pressions mesurées par le transmetteur 230 de pression et un autre transmetteur 140 disposé sur la ligne 100 de transfert sont toutes les deux supérieures à la pression de solidification du CO2, le passage à l'étape de remplissage est autorisée. Sinon, l'automate du distributeur 1 génère un signal de défaut après une temporisation et le chauffeur est averti de l'incident.  Then, if the pressures measured by the pressure transmitter 230 and another transmitter 140 disposed on the transfer line 100 are both greater than the solidification pressure of the CO2, the transition to the filling step is allowed. Otherwise, the controller 1 PLC generates a fault signal after a delay and the driver is notified of the incident.

Rappelons que le distributeur 1 comprend la partie automatisme de contrôle/commande, notamment les voyants et l'arrêt d'urgence ainsi que le raccordement des flexibles après utilisation.  Recall that the distributor 1 includes the control / control automation part, in particular the warning lights and the emergency stop as well as the connection of the hoses after use.

Si la troisième étape de remplissage du liquide est autorisée, la vanne 130 de remplissage pour l'alimentation en LCO2 s'ouvre, tandis que la vanne 35 240 de mise en pression du réservoir mobile 20 est fermée.  If the third liquid filling step is allowed, the filling valve 130 for the LCO2 supply opens, while the pressurizing valve 240 of the mobile reservoir 20 is closed.

La vanne 250 d'évacuation de la phase gazeuse du réservoir mobile 20 vers l'atmosphère est commandée à l'ouverture par le transmetteur 230 de pression dès que la pression mesurée par ledit transmetteur 230 en aval du réservoir mobile 20 est supérieure à la pression de consigne, d'environ 8 bars comme on l'a vu.  The valve 250 for evacuating the gas phase from the mobile reservoir 20 to the atmosphere is controlled at the opening by the pressure transmitter 230 as soon as the pressure measured by said transmitter 230 downstream of the mobile reservoir 20 is greater than the pressure set point, about 8 bars as we have seen.

Etant donné que l'étape de remplissage est rapide au début puis ralentie vers la fin de remplissage, le débit de CO2 de la phase gazeuse varie dans les mêmes proportions. On peut donc prévoir dans une première variante que la vanne 250 d'évacuation de la phase gazeuse du réservoir mobile 20 soit io doublée, les deux vannes étant ouvertes au début du remplissage, puis une seule vers la fin de remplissage. Selon une deuxième variante, la vanne 250 d'évacuation de la phase gazeuse est une vanne proportionnelle pilotée par régulation PID (Proportionnelle Intégrale Dérivée) à partir du transmetteur 230 de pression qui s'ouvre en fonction de la quantité à de gaz évacuer.  Since the filling step is fast at the beginning and then slowed towards the end of filling, the CO2 flow rate of the gaseous phase varies in the same proportions. It can therefore be provided in a first variant that the valve 250 for evacuating the gas phase of the mobile tank 20 is doubled, the two valves being open at the beginning of the filling, then only one towards the end of filling. According to a second variant, the gas phase evacuation valve 250 is a proportional valve controlled by PID regulation (Proportional Integral Derivative) from the pressure transmitter 230 which opens depending on the amount of gas to be evacuated.

L'étape de remplissage du liquide se poursuit jusqu'à ce que le débit de LCO2 transféré ralentit. La variation de débit est calculée par l'automate du distributeur 1, typiquement par calcul de la pente du débit. Si cette variation devient faible, l'automate du distributeur 1 ferme les vannes de remplissage 130 et d'évacuation 250. Le chauffeur est averti qu'il peut fermer les deux vannes manuelles 120, 220 placées sur le réservoir mobile 20.  The liquid filling step continues until the transferred LCO2 flow rate slows down. The variation of flow rate is calculated by the automaton of the distributor 1, typically by calculation of the slope of the flow. If this variation becomes small, the automaton of the distributor 1 closes the filling valves 130 and evacuation 250. The driver is warned that he can close the two manual valves 120, 220 placed on the mobile tank 20.

A la fin du remplissage, le chauffeur appuie sur un bouton poussoir de purge qui actionne l'ouverture des électro-vannes 150, 260 de purge des flexibles 110, 210 jusqu'à ce que la pression mesurée respectivement par les transmetteurs de pression 140 et 230 dans chaque flexible atteigne une pression proche mais supérieure à la pression atmosphérique. Le chauffeur peut ensuite déconnecter les flexibles 110, 210 sans danger, car le risque de vaporisation brutale de CO2 et de brûlure est écarté.  At the end of the filling, the driver presses a purge push button which actuates the opening of the solenoid valves 150, 260 for bleeding the hoses 110, 210 until the pressure measured respectively by the pressure transmitters 140 and 230 in each hose reaches a pressure close to but above atmospheric pressure. The driver can then disconnect the hoses 110, 210 without danger, because the risk of sudden vaporization of CO2 and burn is discarded.

Un arrêt d'urgence est placé sur le distributeur 1 qui, s'il est actionné, met toutes les vannes en position de sécurité.  An emergency stop is placed on the distributor 1 which, if it is actuated, puts all the valves in the safety position.

Les soupapes 170, 280 sur les flexibles 210, 220 s'ouvrent pour dépressuriser ceux-ci, si le chauffeur n'a pas appuyé sur le bouton poussoir de purge.  The valves 170, 280 on the hoses 210, 220 open to depressurize them, if the driver has not pressed the purge push button.

La quantité de LCO2 transférée dans le réservoir mobile 20 est calculée entre le début et la fin du remplissage par différence de pesée d'un système 11 de pesons placés sous le réservoir 10 de stockage mesurant le poids de LCO2 contenu dans le réservoir 10 et suffisamment précis pour calculer la quantité de LCO2 transférée.  The amount of LCO2 transferred to the mobile reservoir 20 is calculated between the beginning and the end of the difference weighing filling of a system 11 of load cells placed under the storage tank 10 measuring the weight of LCO2 contained in the tank 10 and sufficiently accurate to calculate the amount of LCO2 transferred.

On observera que dans la station de remplissage de la figure 1 le réservoir mobile 20 est mis en pression directement à partir de la phase gazeuse du stockage de LCO2 et que l'évacuation du CO2 vaporisé issu du réservoir mobile 20 lors du remplissage du liquide se fait directement dans l'atmosphère.  It will be observed that in the filling station of FIG. 1 the mobile reservoir 20 is pressurized directly from the gaseous phase of the LCO 2 storage and that the evacuation of the vaporized CO2 coming from the mobile reservoir 20 during the filling of the liquid is made directly into the atmosphere.

La différence de pression entre le réservoir mobile 20 et l'évent assurée par la vanne 250 d'évacuation de la phase gazeuse du réservoir mobile 20 est io élevée, comprise entre 3 et 12 bars, et telle qu'elle permet d'obtenir ainsi une vitesse de remplissage très rapide, permettant au transporteur un net gain de temps lors du remplissage.  The pressure difference between the mobile reservoir 20 and the vent provided by the gas phase evacuation valve 250 of the mobile reservoir 20 is high, between 3 and 12 bars, and such that it makes it possible to obtain a very fast filling speed, allowing the transporter a clear time saving during filling.

La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation d'une station de remplissage qui se distingue de la station de remplissage de la figure 1 par la présence dans la ligne 200 de circulation de gaz d'une capacité tampon 30 reliée à une vanne 270 d'évacuation de la phase gazeuse du réservoir mobile 20 et apte à stocker le CO2 gazeux évacué du réservoir mobile 20 au cours du remplissage.  FIG. 2 illustrates a second embodiment of a filling station which is distinguished from the filling station of FIG. 1 by the presence in the gas circulation line 200 of a buffer capacity connected to a valve 270 of FIG. evacuation of the gaseous phase of the mobile reservoir 20 and able to store the CO2 gas evacuated from the mobile reservoir 20 during filling.

La station de remplissage de la figure 2 fonctionne de la manière 20 suivante.  The filling station of Fig. 2 operates in the following manner.

L'étape d'identification du chauffeur et de connexion des flexibles 110, 210 s'effectue comme pour la station de la figure 1.  The step of identifying the driver and connecting the hoses 110, 210 is as for the station of Figure 1.

Si l'autorisation de remplissage est donnée par la borne 2 de reconnaissance, suit alors une étape de mise en pression de la capacité 25 tampon 30.  If the filling authorization is given by the recognition terminal 2, then follows a step of pressurizing the buffer capacity 30.

La vanne 240 de mise en pression servant à gonfler la capacité tampon 30 s'ouvre jusqu'à ce que la pression mesurée par le transmetteur 31 de pression dans la capacité 30 atteigne une valeur de consigne comprise entre 6 et 20 bars, typiquement 8 bars, supérieure à la pression de solidification du CO2 de 5,18 bars. Si la pression n'atteint pas la valeur souhaitée, l'automate du distributeur 1 génère un défaut après une temporisation, et l'étape suivante ne peut pas démarrer.  The pressurizing valve 240 for inflating the buffer capacity 30 opens until the pressure measured by the pressure transmitter 31 in the capacity 30 reaches a set value of between 6 and 20 bars, typically 8 bars. , higher than the CO2 solidification pressure of 5.18 bar. If the pressure does not reach the desired value, the PLC of valve 1 generates a fault after a delay, and the next step can not start.

Cette étape n'est en général réalisée qu'au premier démarrage de l'installation lorsque la capacité tampon 30 est vide. Par la suite, le transmetteur 31 de pression vérifie que la pression atteint la valeur de consigne nominale choisie.  This step is generally performed only at the first start of the installation when the buffer capacity 30 is empty. Subsequently, the pressure transmitter 31 verifies that the pressure reaches the chosen nominal setpoint.

Si l'automate du distributeur 1 en donne l'autorisation, la deuxième étape de mise en pression du flexible 210 et du réservoir mobile 20 peut avoir lieu.  If the PLC of the distributor 1 gives the authorization, the second step of pressurizing the hose 210 and the mobile tank 20 can take place.

De manière similaire au mode de réalisation de la figure 1, la pression dans le réservoir mobile 20 n'est pas directement mesurée, mais le transmetteur 230 de pression mesure la pression en aval du réservoir mobile 20 et du flexible 210. Si cette pression est inférieure à la pression de solidification du CO2, cela signifie que le réservoir mobile 20 est vide. La vanne 270 de mise en pression du réservoir mobile 20 s'ouvre jusqu'à ce que la io pression mesurée par le transmetteur 230 de pression dépasse la pression de solidification du CO2.  Similar to the embodiment of FIG. 1, the pressure in the mobile reservoir 20 is not directly measured, but the pressure transmitter 230 measures the pressure downstream of the mobile reservoir 20 and the hose 210. If this pressure is less than the solidification pressure of the CO2, this means that the mobile reservoir 20 is empty. The pressurizing valve 270 of the mobile reservoir 20 opens until the pressure measured by the pressure transmitter 230 exceeds the solidification pressure of the CO2.

Le remplissage en liquide n'est pas autorisé tant que le risque de formation de neige carbonique dans le réservoir mobile existe.  Liquid filling is not allowed as long as the risk of dry ice formation in the mobile tank exists.

Puis, si les pressions mesurées par les transmetteurs 140, 230 de pression sont toutes les deux supérieures à la pression de solidification du CO2, on peut passer à l'étape de remplissage du liquide. Sinon, l'automate du distributeur 1 génère un défaut après une temporisation et le chauffeur est averti de l'incident.  Then, if the pressures measured by the transmitters 140, 230 of pressure are both greater than the solidification pressure of the CO2, it is possible to proceed to the step of filling the liquid. Otherwise, the controller 1 PLC generates a fault after a delay and the driver is notified of the incident.

Si l'étape de remplissage du liquide est autorisée, la vanne 130 de remplissage pour l'alimentation en LCO2 s'ouvre. La vanne 270 d'évacuation est commandée à l'ouverture dès que la pression en aval du réservoir mobile 20 mesurée par le transmetteur 230 de pression est supérieure à la pression de consigne dans la capacité tampon 30 mesurée par le transmetteur 31 de pression.  If the step of filling the liquid is allowed, the filling valve 130 for the supply of LCO2 opens. The discharge valve 270 is controlled on opening as soon as the pressure downstream of the mobile tank 20 measured by the pressure transmitter 230 is greater than the set pressure in the buffer capacity 30 measured by the pressure transmitter 31.

La capacité tampon 30 récupère la phase gazeuse générée par le transfert de LCO2 lors du remplissage du réservoir mobile.  The buffer capacity 30 recovers the gas phase generated by the transfer of LCO2 during filling of the mobile tank.

Comme dans le cas de la station de la figure 1, le débit de LCO2 transféré ralentit au fur et à mesure du remplissage du réservoir mobile 30 indiquant la fin du remplissage. La variation de débit est également calculée par l'automate du distributeur 1, par calcul de la pente du débit par exemple. Si cette variation devient faible, l'automate du distributeur 1 ferme les vannes de remplissage 130 et d'évacuation 270. Le chauffeur est averti de la fin du remplissage, il peut donc fermer les deux vannes manuelles 120, 220 placées sur le réservoir 20.  As in the case of the station of FIG. 1, the flow of transferred LCO2 slows down as the mobile reservoir 30 is filled indicating the end of filling. The variation of flow is also calculated by the automaton of the distributor 1, by calculation of the slope of the flow for example. If this variation becomes small, the machine of the distributor 1 closes the filling valves 130 and evacuation 270. The driver is notified of the end of the filling, so he can close the two manual valves 120, 220 placed on the tank 20 .

Là aussi, à la fin du remplissage, le chauffeur appuie sur un bouton poussoir de purge qui actionne l'ouverture des électro-vannes 150, 260 de purge des flexibles 110, 210, jusqu'à ce que la pression mesurée respectivement par les transmetteurs de pression 140 et 230 dans chaque flexible atteigne une pression proche mais supérieure à la pression atmosphérique. Le chauffeur peut ensuite déconnecter les flexibles 110, 210 sans danger, car le risque de vaporisation brutale de CO2 et de brûlure est écarté.  Again, at the end of the filling, the driver presses a purge push button which actuates the opening of the solenoid valves 150, 260 for purging the hoses 110, 210, until the pressure measured by the transmitters respectively 140 and 230 pressure in each hose reaches a pressure close to but above atmospheric pressure. The driver can then disconnect the hoses 110, 210 without danger, because the risk of sudden vaporization of CO2 and burn is discarded.

La dépressurisation de la capacité tampon 30 peut alors s'effectuer. Quand la vanne 130 de remplissage est fermée, l'automate du distributeur 1 donne l'autorisation à l'électro-vanne 250 de dépressurisation de la capacité io tampon 30 de s'ouvrir. L'électro-vanne 250 de dépressurisation s'ouvre jusqu'à la pression mesurée par le transmetteur 31 de pression dans la capacité 30 atteigne la valeur de consigne initiale fixée lors de l'étape de mise sous pression.  The depressurization of the buffer capacity 30 can then take place. When the filling valve 130 is closed, the vending machine 1 gives the authorization to the solenoid valve 250 to depressurize the buffer capacity 30 to open. The depressurizing electrovalve 250 opens up to the pressure measured by the pressure transmitter 31 in the capacity 30 reaches the initial set value set during the pressurization step.

Un arrêt d'urgence est placé sur le distributeur 1 qui, s'il est actionné, met toutes les vannes en position de sécurité.  An emergency stop is placed on the distributor 1 which, if it is actuated, puts all the valves in the safety position.

Les soupapes 170, 280 sur les flexibles 210, 220 s'ouvrent pour dépressuriser ceux-ci, si le chauffeur n'a pas appuyé sur le bouton poussoir de purge.  The valves 170, 280 on the hoses 210, 220 open to depressurize them, if the driver has not pressed the purge push button.

Une soupape 32 protège la capacité tampon 30 si la pression est trop élevée.  A valve 32 protects the buffer capacity 30 if the pressure is too high.

La quantité de LCO2 transférée dans le réservoir mobile 20 est calculée entre le début et la fin du remplissage par différence de pesée du systèmel 1 de pesons.  The amount of LCO2 transferred to the mobile reservoir 20 is calculated between the beginning and the end of the weighing difference filling of the system 1 of the load cells.

La quantité de CO2 vaporisée et récupérée dans la capacité tampon 30 est estimée par calcul théorique de la différence de pression mesurée par le transmetteur 31 entre le début et la fin du remplissage. L'information de la quantité délivrée transmise au client via la borne 2 tient compte de la perte en CO2 gazeux.  The amount of CO2 vaporized and recovered in the buffer capacity 30 is estimated by theoretical calculation of the pressure difference measured by the transmitter 31 between the beginning and the end of the filling. The information of the delivered quantity sent to the customer via terminal 2 takes into account the loss of gaseous CO2.

En résumé, la capacité tampon 30 a une double fonction: - mettre en pression le réservoir mobile 20 à une pression supérieure à la pression de solidification du CO2 avant remplissage de celui-ci. Cela permet d'éviter la formation de neige carbonique qui empêcherait tout remplissage du réservoir mobile 20 s'il était pris en glace.  In summary, the buffer capacity 30 has a dual function: - pressurizing the mobile reservoir 20 at a pressure greater than the solidification pressure of the CO2 before filling thereof. This avoids the formation of dry ice which would prevent any filling of the mobile tank 20 if it were caught in ice.

- récupérer et stocker momentanément l'évent de CO2 gazeux vaporisé 35 lors du remplissage du réservoir mobile 20, avec estimation de cette quantité stockée. La quantité de CO2 vaporisée est ensuite évacuée de manière différée et indépendante de la phase de remplissage, par exemple à la fin du remplissage, permettant ainsi de dégonfler la capacité tampon 30 jusqu'à la pression souhaitée à un débit défini pour éviter le bruit généré par la phase de dégonflage.  recovering and temporarily storing the gaseous vapor vapor vent 35 during filling of the mobile reservoir 20, with estimation of this stored quantity. The quantity of vaporized CO 2 is then discharged in a delayed manner and independent of the filling phase, for example at the end of the filling, thus making it possible to deflate the buffer capacity 30 to the desired pressure at a defined flow rate in order to avoid the noise generated. by the deflation phase.

Le volume de la capacité tampon 30 dépend du volume du réservoir mobile 20 et est compris entre 1 à 4 fois le volume du réservoir mobile 20, typiquement de 2 à 3.  The volume of the buffer capacity 30 depends on the volume of the mobile reservoir 20 and is between 1 and 4 times the volume of the mobile reservoir 20, typically from 2 to 3.

Comme le montre la figure 3, il est possible d'installer des flexibles à raccords rapides munis d'un double clapet 310, 320 de sécurité qui assure un haut niveau d'étanchéité et protège ainsi le chauffeur des risques liés à la haute pression et aux brûlures lors de la déconnexion des flexibles.  As shown in Figure 3, it is possible to install flexible quick couplings equipped with a double check valve 310, 320 which ensures a high level of tightness and thus protects the driver from the risks associated with high pressure and burns when disconnecting the hoses.

Cette conception permet aussi de laisser en pression la ligne 100 de transfert en LCO2 sans avoir besoin de purger les flexibles 110, 210. En effet, la purge oblige à détendre à la pression atmosphérique et risque donc de provoquer la formation de neige carbonique qui survient à une pression inférieure à 5,18 bars. En évitant la purge à la pression atmosphérique, la station de remplissage est toujours prête à démarrer sans avoir à attendre la sublimation naturelle de la neige carbonique. Ceci permet d'assurer une cadence de remplissage de réservoirs plus importante.  This design also makes it possible to leave the LCO2 transfer line 100 under pressure without the need to purge the hoses 110, 210. Indeed, the purge forces to relax at atmospheric pressure and may therefore cause the formation of dry ice that occurs. at a pressure lower than 5.18 bar. By avoiding bleeding at atmospheric pressure, the filling station is always ready to start without having to wait for the natural sublimation of the dry ice. This makes it possible to ensure a higher tank filling rate.

La pression dans le flexible 110 est contrôlée par le transmetteur 140 de pression qui ouvre la vanne 150 de purge pour évacuer la surpression due à la vaporisation du liquide emprisonné et éviter que la pression n'atteigne la pression de tarage de la soupape 170 de sécurité.  The pressure in the hose 110 is controlled by the pressure transmitter 140 which opens the purge valve 150 to evacuate the overpressure due to the vaporization of the trapped liquid and to prevent the pressure from reaching the calibration pressure of the safety valve 170 .

De la même manière, la pression dans le flexible 210 est contrôlée par le transmetteur 230 de pression qui ouvre la vanne 260 de purge pour évacuer toute surpression et éviter que la pression n'atteigne la pression de tarage de la soupape 280 de sécurité.  In the same way, the pressure in the hose 210 is controlled by the pressure transmitter 230 which opens the purge valve 260 to evacuate any excess pressure and prevent the pressure from reaching the calibration pressure of the safety valve 280.

Ceci a aussi pour avantage de supprimer les vannes manuelles 120, 220 du réservoir mobile 20 et simplifier les manoeuvres pour le chauffeur.  This also has the advantage of eliminating the manual valves 120, 220 of the mobile tank 20 and simplify the maneuvers for the driver.

II est possible d'installer une connexion unique 330 au réservoir mobile 20, typiquement avec des flexibles co-axiaux 110, 210 assemblés. La phase CO2 gazeuse circule dans le flexible extérieur et la phase CO2 liquide circule dans le flexible intérieur.  It is possible to install a single connection 330 to the mobile tank 20, typically with assembled coaxial hoses 110, 210. The CO2 gas phase circulates in the outer hose and the liquid CO2 phase circulates in the inner hose.

Ceci a pour avantage: io - de récupérer le froid du CO2 gazeux, d'éviter les entrées de chaleur pouvant entraîner des pertes par vaporisation du LCO2 et de sous- refroidir le LCO2 avant remplissage du réservoir mobile, - de n'assurer qu'une seule connexion pour le chauffeur et simplifier la 5 manoeuvre.  This has the advantage: io - to recover the cold of the gaseous CO2, to avoid the heat inputs which can cause losses by vaporization of the LCO2 and to sub-cool the LCO2 before filling the mobile tank, - to ensure only that a single connection for the driver and simplify the maneuver.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Station de remplissage de dioxyde de carbone liquide vers un réservoir mobile (20), comprenant un réservoir (10) de stockage de dioxyde de carbone liquide et une ligne (100) de transfert apte à amener ledit dioxyde de carbone liquide du réservoir (10) de stockage au réservoir mobile (20), caractérisée en ce que ladite station de remplissage comprend une ligne (200) de circulation de dioxyde de carbone gazeux apte à maintenir en aval du réservoir mobile (20) une pression de consigne supérieure à la pression de lo solidification du dioxyde de carbone.  A liquid carbon dioxide filling station to a mobile reservoir (20), comprising a liquid carbon dioxide storage tank (10) and a transfer line (100) adapted to bring said liquid carbon dioxide from the reservoir ( 10) storage tank mobile (20), characterized in that said filling station comprises a line (200) for circulating carbon dioxide gas capable of maintaining downstream of the mobile tank (20) a set pressure higher than the solidification pressure of carbon dioxide. 2. Station de remplissage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite ligne (100) de circulation de dioxyde de carbone gazeux comprend une vanne (250; 270) d'évacuation de gaz commandée à l'ouverture lorsque la pression en aval du réservoir mobile (20) est supérieure à ladite valeur de consigne.  2. filling station according to claim 1, characterized in that said line (100) of carbon dioxide gas circulation comprises a valve (250; 270) gas discharge controlled at the opening when the pressure downstream of the mobile tank (20) is greater than said setpoint. 3. Station de remplissage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite vanne (250; 270) d'évacuation de gaz est commandée par un capteur transmetteur (230) de pression.  3. filling station according to claim 2, characterized in that said valve (250; 270) gas discharge is controlled by a sensor transmitter (230) pressure. 4. Station de remplissage selon l'une des revendications 2 ou 3, 20 caractérisée en ce que la vanne d'évacuation (250; 270) est une vanne double.  4. Filling station according to one of claims 2 or 3, characterized in that the discharge valve (250; 270) is a double valve. 5. Station de remplissage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la vanne d'évacuation (250; 270) est une vanne proportionnelle pilotée.  5. Filling station according to one of claims 2 or 3, characterized in that the discharge valve (250; 270) is a controlled proportional valve. 6. Station de remplissage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite ligne (200) de circulation de dioxyde de carbone gazeux comprend également une capacité tampon (30) reliée à la dite vanne (270) d'évacuation et apte à stocker le dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile (20) au cours du remplissage.  6. filling station according to one of claims 2 or 3, characterized in that said line (200) of carbon dioxide gas circulation also comprises a buffer capacity (30) connected to said valve (270) evacuation and adapted to store the carbon dioxide evacuated from the mobile reservoir (20) during filling. 7. Station de remplissage selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite capacité tampon (30) comprend des moyens de mesure du volume de dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile (20) au cours du remplissage.  7. Filling station according to claim 6, characterized in that said buffer capacity (30) comprises means for measuring the volume of carbon dioxide evacuated from the mobile reservoir (20) during filling. 8. Station de remplissage selon la revendication 7, caractérisée en ce 35 que la mesure du volume de dioxyde de carbone évacué du réservoir mobile (20) au cours du remplissage est effectuée à partir de la différence de pression dans la capacité tampon (30) entre le début et la fin du remplissage.  Filling station according to Claim 7, characterized in that the measurement of the volume of carbon dioxide discharged from the mobile reservoir (20) during filling is carried out from the pressure difference in the buffer capacity (30). between the beginning and the end of the filling. 9. Station de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le réservoir mobile (20) est relié à la ligne (100) de transfert et à la ligne (200) de circulation par des raccords flexibles (110, 210) à double clapet (310; 320) de sécurité.  9. filling station according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the movable reservoir (20) is connected to the line (100) of transfer and to the line (200) of circulation by flexible connectors ( 110, 210) with a double safety valve (310; 320). 10. Station de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le réservoir mobile (20) est relié à la ligne (100) de transfert et à la ligne (200) de circulation par une connexion unique (330).  Filling station according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the mobile reservoir (20) is connected to the transfer line (100) and to the circulation line (200) via a single connection ( 330). 11. Station de remplissage selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite connexion unique (330) est réalisée au moyen de flexibles coaxiaux assemblés.  Filling station according to claim 10, characterized in that said single connection (330) is made by means of assembled coaxial hoses. 12. Station de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le volume de la capacité tampon 30 est compris 15 entre 1 à 4 fois le volume du réservoir mobile 20.  12. Filling station according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the volume of the buffer capacity 30 is between 1 to 4 times the volume of the mobile reservoir 20.
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