FR3127274A3 - Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. - Google Patents
Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. Download PDFInfo
- Publication number
- FR3127274A3 FR3127274A3 FR2110003A FR2110003A FR3127274A3 FR 3127274 A3 FR3127274 A3 FR 3127274A3 FR 2110003 A FR2110003 A FR 2110003A FR 2110003 A FR2110003 A FR 2110003A FR 3127274 A3 FR3127274 A3 FR 3127274A3
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- volume
- storage volume
- fluid
- internal
- envelopes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/08—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by vacuum spaces, e.g. Dewar flask
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C3/00—Vessels not under pressure
- F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
- F17C3/10—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation by liquid-circulating or vapour-circulating jackets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0104—Shape cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/01—Shape
- F17C2201/0128—Shape spherical or elliptical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/03—Orientation
- F17C2201/035—Orientation with substantially horizontal main axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
- F17C2201/05—Size
- F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0362—Thermal insulations by liquid means
- F17C2203/0366—Cryogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/03—Thermal insulations
- F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
- F17C2203/0612—Wall structures
- F17C2203/0626—Multiple walls
- F17C2203/0631—Three or more walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
- F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
- F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
- F17C2203/0682—Special properties of materials for vessel walls with liquid or gas layer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
- F17C2223/0146—Two-phase
- F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
- F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
- F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
- F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
- F17C2223/042—Localisation of the removal point
- F17C2223/046—Localisation of the removal point in the liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
- F17C2225/04—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid after transfer
- F17C2225/042—Localisation of the filling point
- F17C2225/043—Localisation of the filling point in the gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/04—Methods for emptying or filling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/03—Dealing with losses
- F17C2260/031—Dealing with losses due to heat transfer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
- F17C2260/04—Reducing risks and environmental impact
- F17C2260/046—Enhancing energy recovery
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/06—Fluid distribution
- F17C2265/063—Fluid distribution for supply of refueling stations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
- F17C2270/0105—Ships
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
- F17C2270/0171—Trucks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
- F17C2270/0173—Railways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Réservoir de stockage de fluide cryogénique liquéfié, notamment d’hydrogène liquéfié, comprenant une première enveloppe (3) interne délimitant un premier volume de stockage étanche pour le fluide et une enveloppe externe (4) disposée autour de la première enveloppe (3) interne, le réservoir (1) comprenant une seconde enveloppe (2) interne située dans le premier volume de stockage, la seconde enveloppe (2) délimitant un second volume de stockage étanche situé à l’intérieur du premier volume de stockage, la seconde enveloppe (2) comprenant une ouverture (12) à une extrémité supérieure qui communique avec la partie supérieure du premier volume de stockage, le réservoir (1) comprenant un circuit (5) de soutirage de fluide comprenant une première extrémité raccordée à la partie inférieure du réservoir de stockage et une seconde extrémité destinée à être reliée à un organe de réception du fluide soutiré, le réservoir (1) comprenant en outre un circuit (6) de remplissage de fluide comprenant une première extrémité destinée à être reliée à un organe de fourniture de fluide et au moins une seconde extrémité reliée au premier et/ou au second volume de stockage. Figure de l’abrégé : Fig. 1Storage tank for liquefied cryogenic fluid, in particular liquefied hydrogen, comprising a first internal casing (3) delimiting a first sealed storage volume for the fluid and an external casing (4) arranged around the first internal casing (3), the tank (1) comprising a second internal envelope (2) located in the first storage volume, the second envelope (2) delimiting a second sealed storage volume located inside the first storage volume, the second envelope (2 ) comprising an opening (12) at an upper end which communicates with the upper part of the first storage volume, the reservoir (1) comprising a fluid withdrawal circuit (5) comprising a first end connected to the lower part of the storage and a second end intended to be connected to a member for receiving the fluid withdrawn, the reservoir (1) further comprising a circuit (6) for filling fluid comprising a first end intended to be connected to a member for supplying fluid and at least one second end connected to the first and/or the second storage volume. Figure of the abstract: Fig. 1
Description
L’invention concerne un réservoir et un procédé de stockage de fluide cryogénique liquéfié.The invention relates to a tank and a method for storing liquefied cryogenic fluid.
L’invention concerne notamment le stockage et la fourniture d’hydrogène liquéfié. Bien entendu, l’invention peut s’appliquer à d’autres liquides cryogéniques tels que le gaz naturel liquéfié (LNG), l’hélium ou autre gaz ou mélanges.The invention relates in particular to the storage and supply of liquefied hydrogen. Of course, the invention can be applied to other cryogenic liquids such as liquefied natural gas (LNG), helium or other gas or mixtures.
L’invention s’applique aux réservoirs fixes ou mobiles (sur camion, avions ou bateaux par exemple).The invention applies to fixed or mobile tanks (on trucks, planes or boats for example).
Les réservoirs utilisés doivent être isolés de façon satisfaisante pour limiter les pertes dues aux entrées thermiques.The tanks used must be adequately insulated to limit losses due to thermal ingress.
Une des principales difficultés dans la chaîne logistique de l’hydrogène liquéfié est la gestion de la vaporisation (Boil-off) et en particulier lors du transfert de liquide dans le réservoir vide dont les parois se sont réchauffées et doivent être refroidies à nouveau à chaque remplissage.One of the main difficulties in the supply chain of liquefied hydrogen is the management of vaporization (Boil-off) and in particular during the transfer of liquid into the empty tank whose walls have warmed up and must be cooled again each time. filling.
L’isolation thermique classique des réservoirs est généralement insuffisante pour éviter le réchauffement des parois internes lorsque le niveau de liquide baisse dans le réservoir au fur et à mesure des soutirages (livraisons ou consommation par exemple). Ceci ne permet pas de maintenir suffisamment froides les parois internes du réservoir pour éviter le flash durant le remplissage suivant.The conventional thermal insulation of tanks is generally insufficient to prevent the internal walls from heating up when the level of liquid drops in the tank as withdrawals are made (deliveries or consumption for example). This does not make it possible to keep the internal walls of the tank sufficiently cold to avoid flash during the next filling.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus en particulier dans les cas de cycles remplissages/vidanges courts/rapides.An object of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks of the prior art mentioned above, in particular in the case of short/fast filling/emptying cycles.
A cette fin, le réservoir selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, comprend une première enveloppe interne délimitant un premier volume de stockage étanche pour le fluide et une enveloppe externe disposée autour de la première enveloppe interne, le réservoir comprenant une seconde enveloppe interne située dans le premier volume de stockage, la seconde enveloppe délimitant un second volume de stockage étanche situé à l’intérieur du premier volume de stockage, la seconde enveloppe comprenant une ouverture à une extrémité supérieure qui communique avec la partie supérieure du premier volume de stockage, le réservoir comprenant un circuit de soutirage de fluide comprenant une première extrémité raccordée à la partie inférieure du réservoir de stockage et une seconde extrémité destinée à être reliée à un organe de réception du fluide soutiré, le réservoir comprenant en outre un circuit de remplissage de fluide comprenant une première extrémité destinée à être reliée à un organe de fourniture de fluide et au moins une seconde extrémité reliée au premier et/ou au second volume de stockage.To this end, the tank according to the invention, moreover conforming to the generic definition given in the preamble above, comprises a first internal envelope delimiting a first sealed storage volume for the fluid and an external envelope arranged around the first internal envelope, the reservoir comprising a second internal envelope located in the first storage volume, the second envelope delimiting a second sealed storage volume located inside the first storage volume, the second envelope comprising an opening at one end upper part which communicates with the upper part of the first storage volume, the tank comprising a fluid withdrawal circuit comprising a first end connected to the lower part of the storage tank and a second end intended to be connected to a fluid receiving member withdrawn, the reservoir further comprising a fluid filling circuit comprising a first end intended to be connected to a fluid supply member and at least one second end connected to the first and/or to the second storage volume.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Further, embodiments of the invention may include one or more of the following features:
- le second volume de stockage est supérieur au volume situé entre les première et seconde enveloppes internes,the second storage volume is greater than the volume located between the first and second internal envelopes,
- les première et seconde enveloppes internes sont cylindriques ou sphériques,the first and second internal envelopes are cylindrical or spherical,
- les première et seconde enveloppes internes sont concentriques,the first and second internal envelopes are concentric,
- l’enveloppe externe est disposée autour de la première enveloppe interne avec un espacement isolé sous vide,the outer casing is arranged around the first inner casing with vacuum insulated spacing,
- la seconde extrémité le circuit de remplissage de fluide débouche en partie supérieure du premier volume de stockage et/ou en partie supérieure du second volume de stockage,the second end the fluid filling circuit opens in the upper part of the first storage volume and/or in the upper part of the second storage volume,
- le second volume de stockage communique avec le volume situé entre les première et seconde enveloppes internes via au moins l’un parmi: une ouverture libre, une ouverture refermée par un système de clapet(s) refermable(s),the second storage volume communicates with the volume located between the first and second internal envelopes via at least one of: a free opening, an opening closed by a reclosable valve(s) system,
- le second volume de stockage communique avec le volume situé entre les première et seconde enveloppes uniquement via un système de clapet(s), ces deux volumes étant indépendants et maintenus à des pressions égales ou différentes.the second storage volume communicates with the volume situated between the first and second envelopes only via a valve system(s), these two volumes being independent and maintained at equal or different pressures.
L’invention concerne également un procédé de stockage et de fourniture de fluide cryogénique liquéfié utilisant un réservoir selon l’une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-après, dans lequel une première quantité de fluide cryogénique liquéfié est stockée dans le second volume de stockage, une seconde quantité de ce même fluide cryogénique liquéfié est stockée dans le volume situé entre les première et seconde enveloppes internes pour former un couche d’isolation thermique du second volume de stockage.The invention also concerns a method of storing and supplying liquefied cryogenic fluid using a tank according to any one of the above or below characteristics, in which a first quantity of liquefied cryogenic fluid is stored in the second storage volume, a second quantity of this same liquefied cryogenic fluid is stored in the volume located between the first and second internal envelopes to form a thermal insulation layer of the second storage volume.
Selon d’autres particularités :According to other particularities:
- le procédé comprend une étape de soutirage de fluide cryogénique liquéfié dans le second volume sans soutirer de fluide dans le volume situé entre les première et seconde enveloppes internes,the method comprises a step of withdrawing liquefied cryogenic fluid from the second volume without withdrawing fluid from the volume located between the first and second internal envelopes,
- le procédé comprend une étape de remplissage du second volume de stockage avec du fluide cryogénique liquéfié durant laquelle la seconde enveloppe interne est refroidie par du fluide stocké dans le volume situé entre les première et seconde enveloppes internes,the method comprises a step of filling the second storage volume with liquefied cryogenic fluid during which the second internal envelope is cooled by fluid stored in the volume located between the first and second internal envelopes,
- le procédé comprend, avant l’étape de remplissage du second volume de stockage avec du fluide cryogénique liquéfié, une étape de remplissage du volume situé entre les première et seconde enveloppes internes avec le même fluide cryogénique,the method comprises, before the step of filling the second storage volume with liquefied cryogenic fluid, a step of filling the volume located between the first and second internal envelopes with the same cryogenic fluid,
- l’étape de remplissage du second volume de stockage est réalisée jusqu’à débordement de ce second volume vers le volume situé entre les première et seconde enveloppes internes via l’ouverture pour remplir le volume situé entre les première et seconde enveloppes jusqu’à un niveau déterminé,the step of filling the second storage volume is carried out until this second volume overflows towards the volume located between the first and second internal envelopes via the opening to fill the volume located between the first and second envelopes up to a determined level,
- l’étape de remplissage du second volume de stockage est réalisée par un remplissage du volume situé entre les première et seconde enveloppes interne et un débordement de fluide de ce volume vers le second volume de stockage via l’ouverture.the step of filling the second storage volume is carried out by filling the volume located between the first and second internal envelopes and an overflow of fluid from this volume to the second storage volume via the opening.
L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications.The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the characteristics above or below within the scope of the claims.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other features and advantages will appear on reading the description below, made with reference to the figures in which:
Le réservoir 1 de stockage de fluide cryogénique liquéfié illustré à la
L’enveloppe externe 4 est par exemple disposée autour de la première enveloppe 3 interne avec un espacement isolé sous vide (pour constituer un réservoir dit à double parois ou double enveloppe).The outer casing 4 is for example arranged around the first inner casing 3 with vacuum insulated spacing (to form a so-called double-walled or double-casing tank).
Le réservoir 1 comprend une seconde enveloppe 2 interne située dans le premier volume de stockage (à l’intérieur de la première enveloppe 3 interne). Cette seconde enveloppe 2 délimite un second volume de stockage étanche situé à l’intérieur du premier volume de stockage. Les enveloppes 2, 3 sont par exemple composées d’alliages compatibles avec les températures cryogéniques.The tank 1 comprises a second internal envelope 2 located in the first storage volume (inside the first internal envelope 3). This second envelope 2 delimits a second sealed storage volume located inside the first storage volume. The envelopes 2, 3 are for example composed of alloys compatible with cryogenic temperatures.
La seconde enveloppe 2 comprend une ouverture 12 (au moins une ouverture 12) à une extrémité supérieure qui communique avec la partie supérieure du premier volume de stockage. C’est-à-dire que le second volume de stockage communique avec le volume délimité par la première enveloppe 3 interne uniquement au niveau de l’ouverture 12 supérieure.The second envelope 2 comprises an opening 12 (at least one opening 12) at an upper end which communicates with the upper part of the first storage volume. That is to say that the second storage volume communicates with the volume delimited by the first internal envelope 3 only at the level of the upper opening 12.
Ainsi, le second volume de stockage est en indépendant du volume situé entre les première 3 et seconde 2 enveloppes (sauf au niveau de leur extrémités supérieures).Thus, the second storage volume is independent of the volume located between the first 3 and second 2 envelopes (except at their upper ends).
Le premier volume de stockage comprend donc, le second volume de stockage et le volume situé entre les première 3 et seconde 2 enveloppes.The first storage volume therefore comprises the second storage volume and the volume situated between the first 3 and second 2 envelopes.
Le réservoir 1 comprend un circuit 5 de soutirage de fluide comprenant une première extrémité raccordée de préférence à la partie inférieure du second volume de stockage et une seconde extrémité destinée à être reliée à un organe de réception du fluide soutiré. Ce circuit de soutirage peut comporter un ensemble de vanne(s) et organe(s) mais par soucis de simplification seule une vanne a été schématisée.Reservoir 1 comprises a fluid withdrawal circuit 5 comprising a first end preferably connected to the lower part of the second storage volume and a second end intended to be connected to a member for receiving the withdrawn fluid. This withdrawal circuit may comprise a set of valve(s) and member(s) but for the sake of simplification only one valve has been shown schematically.
Le réservoir 1 comprend en outre un circuit 6 de remplissage de fluide comprenant une première extrémité destinée à être reliée à un organe de fourniture de fluide et une seconde extrémité au premier et/ou au second volume de stockage. De la même façon, ce circuit de remplissage peut comporter un ensemble de vanne(s) et organe(s) mais par soucis de simplification seule une vanne a été schématisée.Reservoir 1 further comprises a fluid filling circuit 6 comprising a first end intended to be connected to a fluid supply member and a second end to the first and/or to the second storage volume. In the same way, this filling circuit can comprise a set of valve(s) and member(s), but for the sake of simplification, only one valve has been shown schematically.
Ainsi, le fluide cryogénique stocké en vue de sa distribution est logé dans le second volume de stockage. Cette architecture à deux enveloppes 2, 3 au contact du liquide permet de maintenir une couche de liquide autour de ce second volume de stockage. La surface extérieure de la seconde enveloppe 2 est ainsi maintenue en froid en permanence (conduction) par un bain/une couche de liquide de même nature que celui stocké.Thus, the cryogenic fluid stored with a view to its distribution is housed in the second storage volume. This architecture with two envelopes 2, 3 in contact with the liquid makes it possible to maintain a layer of liquid around this second storage volume. The outer surface of the second casing 2 is thus kept permanently cold (conduction) by a bath/layer of liquid of the same nature as that stored.
Le niveau de liquide dans cet espace peut être maintenu à chaque remplissage du réservoir et indépendamment du niveau de liquide dans la second enveloppe 2 (cf.
Cette structure de double parois 2, 3 au contact du liquide est particulièrement avantageuse pour des réservoirs amenés à être remplis et vidés rapidement au rythme des livraisons ou transferts. Cette structure et utilisation permet de limiter l’évaporation du liquide au moment de chaque remplissage du second volume de stockage par le refroidissement de la seconde enveloppe 2.This structure of double walls 2, 3 in contact with the liquid is particularly advantageous for reservoirs that have to be filled and emptied quickly at the rate of deliveries or transfers. This structure and use makes it possible to limit the evaporation of the liquid at the time of each filling of the second storage volume by the cooling of the second envelope 2.
Ce volume de liquide situé autour de la seconde enveloppe 2 peut être maintenu par remplissage par le haut (et/ou bien par le bas comme décrit par exemple ci-après), par exemple à chaque remplissage du réservoir 1 (via une conduite de remplissage dédiée ou la même que celle réalisant le remplissage du second volume de stockage).This volume of liquid located around the second casing 2 can be maintained by filling from above (and/or else from below as described for example below), for example each time the tank 1 is filled (via a filling pipe dedicated or the same as that carrying out the filling of the second storage volume).
De même, le remplissage de ces deux volumes de liquide indépendants en partie inférieure pourrait être réalisé en remplissant l’un avec débordement dans l’autre.Similarly, the filling of these two volumes of independent liquid in the lower part could be achieved by filling one with overflow in the other.
L’invention n’est pas limitée à cet exemple de réalisation. Les
Dans la variante de la
Ainsi le second volume de stockage (délimité par la seconde enveloppe 2 interne) peut communiquer avec le volume délimité par la première enveloppe 3 interne uniquement au niveau de l’ouverture 12 supérieure (libre) et/ou via un orifice inférieur refermé par un clapet 13.Thus the second storage volume (delimited by the second internal casing 2) can communicate with the volume delimited by the first internal casing 3 only at the level of the upper (free) opening 12 and/or via a lower orifice closed by a valve. 13.
Dans la variante de réalisation de la
Il est possible de prévoir dans le volume situé entre les première 3 et seconde 2 enveloppes par du catalyseur ortho/para qui permet, lorsque l’hydrogène vaporisé se réchauffe, de récupérer l'énergie de conversion ortho/para et limiter l’échauffement de ce volume.It is possible to provide in the volume located between the first 3 and second 2 envelopes with an ortho/para catalyst which, when the vaporized hydrogen heats up, allows the ortho/para conversion energy to be recovered and limits the heating of this volume.
De plus, tout ou partie du circuit 5 de soutirage du réservoir 1 peut être commun avec tout ou partie du circuit 6 de remplissage du réservoir. Ceux ou ces circuits (distincts ou communs) peuvent déboucher en partie supérieure et/ou inférieur du réservoir, dans au moins l’un parmi les deux volumes de stockage.In addition, all or part of the circuit 5 for withdrawing tank 1 can be common with all or part of the circuit 6 for filling the tank. These or these circuits (separate or common) can emerge in the upper and/or lower part of the tank, in at least one of the two storage volumes.
Claims (14)
Method according to claim 11 or 13, characterized in that the step of filling the second storage volume is carried out by filling the volume located between the first (3) and second (2) internal envelopes and an overflow of fluid from this volume to the second storage volume via the opening (12).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2110003A FR3127274B3 (en) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2110003A FR3127274B3 (en) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. |
FR2110003 | 2021-09-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3127274A3 true FR3127274A3 (en) | 2023-03-24 |
FR3127274B3 FR3127274B3 (en) | 2023-08-11 |
Family
ID=78770760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2110003A Active FR3127274B3 (en) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3127274B3 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2293263A (en) * | 1941-01-14 | 1942-08-18 | Linde Air Prod Co | Method of and apparatus for storing liquefied gas mixtures |
US5404918A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Minnesota Valley Engineering, Inc. | Cryogenic liquid storage tank |
GB2342647A (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | Mve Inc | Cryogenic liquid storage tank with integral ullage tank |
US20080209915A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-04 | Gregory Charles Harper | Storage tank for a cryogenic fluid with a partitioned cryogen space |
-
2021
- 2021-09-23 FR FR2110003A patent/FR3127274B3/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2293263A (en) * | 1941-01-14 | 1942-08-18 | Linde Air Prod Co | Method of and apparatus for storing liquefied gas mixtures |
US5404918A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Minnesota Valley Engineering, Inc. | Cryogenic liquid storage tank |
GB2342647A (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-19 | Mve Inc | Cryogenic liquid storage tank with integral ullage tank |
US20080209915A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-04 | Gregory Charles Harper | Storage tank for a cryogenic fluid with a partitioned cryogen space |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3127274B3 (en) | 2023-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2896872B1 (en) | Station and process for distributing inflammable cryogenic fuel | |
BE589567A (en) | ||
FR3127274A3 (en) | Reservoir and method for storing liquefied cryogenic fluid. | |
EP2393714B1 (en) | Cryotank and launch vehicle comprising such a tank | |
EP0064887A1 (en) | Reservoir for liquefied gas, particularly for methane gas | |
EP3094916A1 (en) | Thermal protection system for a cryogenic vessel of a space vehicle | |
FR2533014A1 (en) | DEVICE FOR COLLECTING LEAKING LIQUID FROM A LOW TEMPERATURE LIQUID OR CORROSIVE LIQUID STORAGE TANK | |
EP3645934B1 (en) | Station and method for filling pressurised gas tanks | |
EP2173619B1 (en) | Cryogenic tank and space launcher comprising such a tank | |
EP4090880B1 (en) | Plant and method for storing and distributing cryogenic fluid | |
WO2023094500A1 (en) | Tank for storing liquefied gas and fluid transfer method | |
FR3106392A1 (en) | Device and method for storing and transferring cryogenic fluid | |
FR3051457A1 (en) | SYSTEM FOR STORING AND PROVIDING CRYOGENIC LIQUID | |
EP0220086B1 (en) | Liquefied-gas transfer line comprising a thermal screen provided with a heat exchanger | |
FR3110668A3 (en) | Liquefied gas storage tank. | |
WO2023198843A1 (en) | Leaktight and thermally insulating vessel, and associated method for placing under vacuum | |
FR3070673B1 (en) | FLOATING WORK COMPRISING A TANK CAPABLE OF CONTAINING LIQUEFIED COMBUSTIBLE GAS | |
WO2022233507A1 (en) | Device for storing and supplying cryogenic fluid, vehicle and corresponding method | |
FR3114136A1 (en) | Dual cryogenic storage | |
FR3128273A1 (en) | Liquefied fluid storage cryogenic tank | |
FR3103534A1 (en) | Installation for the storage of liquefied gas | |
FR3126706A1 (en) | Method and device for transferring cryogenic fluid. | |
FR3132343A1 (en) | Installation and process for storing liquefied gas. | |
FR3115569A1 (en) | Compression apparatus and filling station comprising such apparatus | |
WO2019233770A1 (en) | Device for supplying fluid to and/or for discharging fluid from a liquefied gas storage tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |