WO2004085024A2 - Procede et installation pour ameliorer le rendement de recuperation des vapeurs de carburant - Google Patents

Procede et installation pour ameliorer le rendement de recuperation des vapeurs de carburant Download PDF

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defrosting
liquefaction
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Mohamed Ali Ben Lakhdhar
Eric Jacquot
Alain Compingt
Patrice Serre
Gérard Mathieu
Gérard Blain
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033—Other features
    • B01D5/0051—Regulation processes; Control systems, e.g. valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
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    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
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    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/0096—Cleaning

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of the treatment of a gaseous mixture charged in particular with fuel vapors in order to recover fuel condensates.
  • the present invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of fuel storage tanks placed in particular in service stations.
  • the object of the invention therefore aims to remedy the drawbacks stated above by proposing a method for treating a gaseous mixture charged in particular with fuel vapors by a liquefaction operation, this treatment method being carried out with good efficiency. while having an advantageous and lasting cost over time.
  • the method for improving the recovery efficiency of the fuel vapors present in a gas mixture comprises a step of liquefying the fuel vapors using a condenser in order to recover fuel condensates.
  • the process consists during the liquefaction step:
  • the method consists in ensuring at the outlet of the condenser, a forced circulation of the fuel condensates in the direction of a storage tank.
  • the method comprises a step of compressing the gas mixture prior to the introduction of the gas mixture into the condenser for the implementation of the liquefaction step.
  • This prior compression of the gas mixture makes it possible, on the one hand, to increase the speed of the vapors in the condenser, which makes it possible to increase the heat exchanges, and, on the other hand, to condense the vapors at a higher temperature, which allows, therefore, reduce the amount of ice on the exchanger.
  • the method comprises before and / or after the liquefaction step, a step of defrosting the condenser.
  • the method comprises:
  • a step of defrosting the condenser carried out from the detection of the implementation of the step of filling the tank with fuel, and a step of liquefaction subsequent to the step of defrosting the condenser.
  • the method comprises, after the liquefaction step, a step of defrosting the condenser.
  • the method consists in implementing a step of defrosting the condenser according to a determined cycle.
  • the method consists in implementing the liquefaction and defrosting steps using the same cold production unit.
  • the method consists in implementing the liquefaction step after detection of the presence of a gaseous mixture upstream of the condenser.
  • Another object of the invention is to provide an installation for improving the recovery efficiency of the fuel vapors present in a gas mixture, the installation comprising at least one condenser making it possible to ensure the liquefaction of the fuel vapors of the gaseous mixture and condensate recovery at an outlet of the condenser.
  • This installation includes:
  • these separation means comprise a circuit for supplying the fuel condensates to a fuel storage tank, this circuit for supplying the condensates being provided with a means of forced circulation.
  • the circuit for supplying residual vapors leads to a mixing system also supplied with the gas mixture.
  • the invention comprises a means of mechanical compression of the gas mixture mounted upstream of the inlet of the condenser.
  • the installation comprises at least one cold production unit comprising at least one condenser making it possible to liquefy the fuel vapors of the gaseous mixture and a control unit making it possible to control the operation of the cold production unit.
  • this installation comprises means for defrosting the condenser, the operation of which is controlled by the control unit, before and / or after the operation of the condenser.
  • the installation comprises means for detecting the filling of fuel to a tank for storing said fuel from which the gas mixture originates, said means being connected to the control unit which controls the operation of the defrosting means during detecting the filling of fuel in said tank.
  • control unit controls the defrosting means according to a determined cycle.
  • the cold production unit comprises: a main circuit for circulating a refrigerant in which a compressor is mounted and making it possible to supply at least one exchanger of the condenser, with a refrigerant at a temperature suitable for liquefying the fuel vapors of the gaseous mixture, this circuit comprising a branch branch connected directly to the outlet of the compressor and to the inlet of the condenser exchanger in order to supply it with the refrigerant at a so-called hot temperature to defrost the exchanger,
  • the installation comprises, upstream of the inlet of the condenser, means for detecting the presence of a gaseous mixture, connected to the control unit.
  • these detection means are constituted by a pressure, flow or temperature sensor.
  • Figure 1 shows a treatment installation according to the invention.
  • Figure 2 shows a particular aspect of the treatment installation according to the invention.
  • Fig. 1 partially represents an installation 1 permitting the treatment of a gaseous mixture 2 loaded in particular with fuel vapors.
  • a gas mixture can come from a storage tank 3 of a type of fuel which generally includes a vent outlet 4 for such a gas mixture. It should be noted that the treatment of such a gas mixture proves to be appropriate in particular when filling a fuel storage tank, insofar as such a gas mixture is
  • the treatment installation 1 includes a cold production unit which will be described in more detail in FIG. 2.
  • this cold production unit comprises at least one condenser 5 making it possible to ensure the liquefaction of the fuel vapors of the gas mixture 2.
  • the condenser 5 is of the direct expansion type and comprises a heat exchanger 6 of any type such as multi-tubular, with plates, or with eutectic plates.
  • the cold production unit is adapted to ensure the circulation in the exchanger 6, of a refrigerant which evaporates in the latter before undergoing a new cooling cycle.
  • the condenser 5 has an inlet 10 for the gas mixture 2, an outlet 11 for the fuel condensates and an outlet 12 for the gases free of condensable particles.
  • the fuel vapors contained in the gas mixture 2 indeed condense on contact with the surfaces of the exchanger 6 and the condensates flow towards the outlet 11.
  • the installation 1 comprises, at the outlet 11, condensates from the condenser 5, means 15 for separating the fuel condensates and residual vapors.
  • the residual vapors leaving the condenser 5 are conducted by a supply circuit 16 to .
  • the inlet 10 of the condenser 5 in order to be mixed with the gas mixture 2 with a view to undergoing a new liquefaction step in the condenser 5.
  • the object of the invention is thus aimed at the step of liquefying the gaseous mixture by the condenser 5, ensuring at the outlet of the condenser 5, a separation between the fuel condensates and the residual vapors and in returning the residual vapors upstream of the condenser 5 so that they undergo a new liquefaction stage by the condenser 5.
  • the supply circuit 16 routes the residual vapors using mechanical means such as a pump, for example, or preferably naturally.
  • the supply circuit 16 of the residual vapors opens into a mixing system or pot 17 also supplied with the gaseous mixture 2 coming from the storage tank 3.
  • the separation means 15 can be constituted, for example, by a recovery tank or a settling pot which is equipped with a circuit 18 for supplying fuel condensates to the fuel storage tank 3.
  • this supply circuit 18 is provided with a forced circulation means 19 such as a pump.
  • the circuit for supplying the gas mixture 2 to the inlet 10 of the condenser 5 is equipped with mechanical compression means 22 such as a pump, a compressor, etc.
  • mechanical compression means 22 such as a pump, a compressor, etc.
  • the installation 1 comprises a cold production unit 23 comprising a main circuit 27 for circulation of a refrigerant in which is mounted a compressor 28 whose output is connected to a condenser 29 allowing a liquefaction of the refrigerant vapors.
  • the outlet of the condenser 29 is connected to a buffer tank 31, the outlet of which is connected to a heat exchanger buffer bottle 32 allowing sub-cooling of the refrigerant.
  • the exchanger buffer bottle 32 has an outlet connected to a controlled shutter 33 such as a solenoid valve, the outlet of which is connected to the inlet of the exchanger 6 by means of an expansion member 34.
  • the outlet of the exchanger 6 is connected to the exchanger buffer bottle 32 which is connected to the inlet of the compressor 28.
  • the refrigerant which has evaporated in the exchanger 6 is therefore brought back to the compressor 28 to undergo a new cooling cycle. It should be noted that the presence of the exchanger buffer bottle 32 upstream of the compressor 28 constitutes protection against the aspiration of liquid by the compressor 28.
  • the cold production unit 23 comprises a single condenser 5.
  • the compressor 28 can supply several condensers 5 each adapted to ensure the liquefaction of the vapors of a fuel type different.
  • the condensers 5 are mounted in parallel with one another to be supplied by the single compressor 28.
  • the cold production unit 23 described above comprises a control unit 39 making it possible to control the operation of the various components of said production unit 23.
  • the cold production unit 23 comprises means 41 for defrosting the condenser 5.
  • the gas mixture 2 has a humidity so that under the effect of the cold, the vapor of water turns into ice or frost which adheres to the walls of the exchange surfaces of the exchanger 6.
  • the frost has the effect of degrading the performance of the heat exchange, and consequently, causing the yield to drop .
  • These defrosting means 41 are used to maintain a high level of performance at the cold production unit 23 at an advantageous cost.
  • a humidity filter is mounted upstream of the inlet 10 of the condenser 5 to trap the humidity of the gaseous mixture before it enters the condenser 5.
  • the operation of the defrosting means 41 is controlled by the control unit 39 according to appropriate cycles.
  • the deicing means 41 are put into operation before the operation of the condenser 5 to liquefy the gas mixture 2 so as to remove the frost likely to be present on the exchange surface of the exchanger 6.
  • the defrosting means 41 are implemented after the operation of the condenser 5 to remove the frost that may have formed during the liquefaction step. The operation of these defrosting means 41 will be described in more detail in the following description.
  • the defrosting means 41 are produced using the means of the cold production unit 23.
  • the main circulation circuit 27 comprises a branch bypass 43 directly connected to the outlet of the compressor 28 and to the inlet of the exchanger 6 in order to supply the latter with a refrigerant at the so-called hot temperature to ensure the defrosting of the exchanger 6.
  • This branch of bypass 43 is provided with a controlled shutter known as defrost 44 such as a solenoid valve controlled by the control unit 39.
  • the shutters 33 and 44 are controlled to allow the supply of the exchanger 6 to be selected either by the refrigerant coming from the main circuit 27 to ensure a step of liquefaction, either by the branch branch 43 to ensure a defrosting step of the exchanger 6.
  • the cold production unit 23 comprises, upstream of the inlet 10 of the condenser 5, means 46 for detecting the presence of a gaseous mixture 2, connected to the control 39.
  • detection means 46 consist, for example, of a pressure, flow or temperature sensor.
  • the control unit 39 controls the implementation of the step of liquefying the gas mixture.
  • detection means 46 thus allow the operation of the condenser 5 to be controlled by the presence or absence of a gas mixture 2 to be treated. The operation of such a treatment installation 1 follows directly from the above description.
  • the treatment of the gas mixture 2 comprises a step of liquefying the gas mixture 2, before and / or after which a defrosting step of the condenser 5 is carried out.
  • This method of treatment of the gas mixture 2 is particularly suitable during 'A process of filling a fuel storage tank with fuel insofar as during this filling, a large quantity of a gaseous mixture 2 charged with fuel vapors is put into circulation.
  • the implementation of the step of filling the fuel with a storage tank is carried out. This detection can be carried out by a sensor detecting the opening of the access hatch of the tank.
  • control unit 39 controls the implementation of '' a step of defrosting the condenser 5 in order to eliminate any trace of frost or ice on the exchanger 6.
  • the solenoid valve 33 of the main circuit is closed and the defrost solenoid valve 44 is open allowing the supply of the exchanger 6 using a so-called hot fluid coming directly from the compressor 28.
  • the duration of this defrosting step is conditioned by a time set point or by a temperature set point for the refrigerant.
  • a liquefaction step is implemented in order to ensure the liquefaction of the fuel vapors present in the gas mixture 2.
  • the defrost solenoid valve 44 is closed and the solenoid valve 33 of the main circuit is open.
  • the means 46 detect the presence of a gaseous mixture 2, by detecting, for example, a pressure greater than a threshold value, the liquefaction step is carried out.
  • a step of defrosting the condenser 5 identical to that described above, is carried out in order to remove all traces of frost or ice likely to have been created during the liquefaction stage.
  • control unit 39 can control, according to determined cycles, the implementation of a step of defrosting the condenser 5 as a function of the appearance of a gas mixture 2. It should be noted that the liquefaction step is carried out only after detection of the presence of a gas mixture 2 upstream of the condenser 5 making it possible to optimize the operation of the production unit cold 23.
  • the invention is not limited to the examples described and shown since various modifications can be made without departing from its scope.

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Abstract

L'invention concerne un procédé pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux (2), le procédé comportant une étape de liquéfaction des vapeurs de carburant à l'aide d'un condenseur (5) en vue de récupérer des condensats de carburant. Selon l'invention, le procédé consiste lors de l'étape de liquéfaction : à assurer en sortie du condenseur (5), une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles, et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur (5) afin de subir une nouvelle étape de liquéfaction.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR AMELIORER LE RENDEMENT DE RECUPERATION DES VAPEURS DE CARBURANT DANS UN ECHANGEUR La présente invention concerne le domaine technique du traitement d'un mélange gazeux chargé en particulier de vapeurs de carburant afin de récupérer des condensats de carburant.
La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des cuves de stockage de carburant placées notamment dans les stations-services.
Dans l'application préférée ci-dessus, il est connu divers types d'installation pour récupérer le mélange gazeux chargé en vapeurs de carburant et apparaissant notamment lors du remplissage d'une cuve de stockage de carburant ou lors de la distribution d'un carburant à la pompe d'une station-service.
Par exemple, il est connu par le brevet US 3 956 903 de condenser un tel mélange gazeux pour liquéfier les vapeurs de carburant afin de récupérer les condensats de carburant. Or, il apparaît en pratique que le rendement de cette opération de récupération s'avère faible et que la condensation d'un tel mélange gazeux chargé en carburant s'avère très difficile à mener à bien avec un coût d'exploitation réduit.
L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients énoncés ci-dessus en proposant un procédé permettant de traiter un mélange gazeux chargé en particulier de vapeurs de carburant par une opération de liquéfaction, ce procédé de traitement étant réalisé avec un bon rendement tout en présentant un coût avantageux et durable dans le temps.
Pour atteindre un tel objectif, le procédé pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux comporte une étape de liquéfaction des vapeurs de carburant à l'aide d'un condenseur en vue de récupérer des condensats de carburant.
Selon l'invention le procédé consiste lors de l'étape de liquéfaction :
- à assurer en sortie du condenseur, une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles,
- et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur afin de subir une nouvelle étape de liquéfaction. En effet, il a été constaté que la totalité des vapeurs de carburant n'était pas toujours condensée lors de l'étape de liquéfaction. Une telle technique permet d'améliorer le rendement du procédé de récupération selon l'invention.
Avantageusement, le procédé consiste à assurer en sortie du condenseur, une circulation forcée des condensats de carburant en direction d'une cuve de stockage.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comporte une étape de compression du mélange gazeux préalablement à l'introduction du mélange gazeux dans le condenseur pour la mise en œuvre de l'étape de liquéfaction. Cette compression préalable du mélange gazeux permet d'une part, d'accroître la vitesse des vapeurs dans le condenseur ce qui permet d'augmenter les échanges thermiques et d'autre part, de condenser les vapeurs à une température plus élevée ce qui permet, par conséquent, de réduire la quantité de glace sur réchangeur.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé comporte avant et/ou après l'étape de liquéfaction, une étape de dégivrage du condenseur. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le procédé comporte :
- une étape de détection du remplissage en carburant d'une cuve de stockage dudit carburant de laquelle provient le mélange gazeux,
- une étape de dégivrage du condenseur réalisée à partir de la détection de la mise en œuvre de l'étape de remplissage en carburant de la cuve, - et une étape de liquéfaction subséquente à l'étape de dégivrage du condenseur.
De façon avantageuse, le procédé comporte après l'étape de liquéfaction, une étape de dégivrage du condenseur.
Selon une autre variante de réalisation, le procédé consiste à mettre en œuvre une étape de dégivrage du condenseur selon un cycle déterminé.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le procédé consiste à mettre en œuvre les étapes de liquéfaction et de dégivrage à l'aide d'une même unité de production de froid.
Avantageusement, le procédé consiste à mettre en œuvre l'étape de liquéfaction après détection de la présence d'un mélange gazeux en amont du condenseur. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux, l'installation comportant au moins un condenseur permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux et la récupération des condensats à une sortie du condenseur. Cette installation comporte :
- à la sortie des condensats du condenseur, des moyens de séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles,
- et un circuit d'amenée des vapeurs résiduelles à l'entrée du condenseur. De préférence, ces moyens de séparation comportent un circuit d'amenée des condensats de carburant à une cuve de stockage du carburant, ce circuit d'amenée des condensats étant pourvu d'un moyen de circulation forcée.
Avantageusement, le circuit d'amenée des vapeurs résiduelles débouche dans un système de mélange alimenté également par le mélange gazeux.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'invention comporte un moyen de compression mécanique du mélange gazeux monté en amont de l'entrée du condenseur.
Selon un autre aspect de l'invention, l'installation comporte au moins une unité de production de froid comprenant au moins un condenseur permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux et une unité de commande permettant de piloter le fonctionnement de l'unité de production de froid. Selon l'invention, cette installation comporte des moyens de dégivrage du condenseur dont le fonctionnement est piloté par l'unité de commande, avant et/ou après le fonctionnement du condenseur.
De préférence, l'installation comporte des moyens de détection du remplissage en carburant d'une cuve de stockage dudit carburant de laquelle provient le mélange gazeux, lesdits moyens étant reliés à l'unité de commande qui pilote le fonctionnement des moyens de dégivrage lors de la détection du remplissage en carburant de ladite cuve.
De préférence encore, l'unité de commande pilote les moyens de dégivrage selon un cycle déterminé.
Selon un aspect particulier de l'invention, l'unité de production de froid comporte : - un circuit principal de circulation d'un fluide frigorigène dans lequel est monté un compresseur et permettant d'alimenter au moins un échangeur du condenseur, avec un fluide frigorigène à une température adaptée pour liquéfier les vapeurs de carburant du mélange gazeux, ce circuit comportant une branche de dérivation reliée directement à la sortie du compresseur et à l'entrée de l'échangeur du condenseur afin de l'alimenter avec le fluide frigorigène à une température dite chaude pour assurer le dégivrage de l'échangeur,
- et des obturateurs commandés montés sur le circuit de circulation et pilotés par l'unité de commande pour permettre de sélectionner l'alimentation de l'échangeur par le fluide frigorigène provenant du circuit principal ou de la branche de dérivation.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, l'installation comporte en amont de l'entrée du condenseur, des moyens de détection de la présence d'un mélange gazeux, reliés à l'unité de commande. Par exemple, ces moyens de détection sont constitués par un capteur de pression, de débit ou de température.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux figures 1 et 2.
La Figure 1 représente une installation de traitement conforme à l'invention. La Figure 2 représente un aspect particulier de l'installation de traitement conforme à l'invention.
La Fig. 1 représente partiellement une installation 1 pennettant le traitement d'un mélange gazeux 2 chargé en particulier de vapeurs de carburant. Un tel mélange gazeux peut provenir d'une cuve de stockage 3 d'un type de carburant qui comporte généralement une sortie d'évent 4 pour un tel mélange gazeux. Il est à noter que le traitement d'un tel mélange gazeux s'avère approprié notamment lors du remplissage d'une cuve de stockage d'un carburant, dans la mesure où un tel mélange gazeux est
- généralement renvoyé dans le camion-citerne de livraison. De même, un tel mélange gazeux peut être récupéré lors de la distribution de carburant à l'aide d'un pistolet d'une pompe de station-service. L'installation de traitement 1 comporte une unité de production de froid qui sera décrite plus en détail à la Fig. 2. D'une manière classique, cette unité de production de froid comporte au moins un condenseur 5 permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux 2. De préférence, le condenseur 5 est du type à détente directe et comporte un échangeur de chaleur 6 de tout type tel que multi-tubulaire, à plaques, ou à plaques eutectiques. Bien entendu, l'unité de production de froid est adaptée pour assurer la circulation dans l'échangeur 6, d'un fluide frigorigène qui s'évapore dans ce dernier avant de subir un nouveau cycle de refroidissement.
Le condenseur 5 comporte une entrée 10 pour le mélange gazeux 2, une sortie 11 pour les condensats de carburant et une sortie 12 pour les gaz exempts de particules condensables. Les vapeurs de carburant contenues dans le mélange gazeux 2 se condensent en effet au contact des surfaces de l'échangeur 6 et les condensats s'écoulent vers la sortie 11.
Conformément à l'invention, l'installation 1 comporte à la sortie 11 des condensats du condenseur 5, des moyens 15 de séparation entre les condensats de carburant et des vapeurs résiduelles. En effet, il apparaît en pratique difficile, voire impossible d'obtenir une liquéfaction totale des vapeurs de carburant à l'aide de l'échangeur 6. Aussi, les vapeurs résiduelles sortant du condenseur 5 sont conduites par un circuit d'amenée 16 à. l'entrée 10 du condenseur 5 afin d'être mélangées au mélange gazeux 2 en vue de subir une nouvelle étape de liquéfaction dans le condenseur 5. Tel que cela ressort de ce qui précède, l'objet de l'invention vise ainsi lors de l'étape de liquéfaction du mélange gazeux par le condenseur 5, à assurer en sortie du condenseur 5, une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur 5 afin qu'elles subissent une nouvelle étape de liquéfaction par le condenseur 5.
Le circuit d'amenée 16 achemine les vapeurs résiduelles à l'aide d'un moyen mécanique tel qu'une pompe, par exemple, ou de préférence de façon naturelle.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le circuit d'amenée 16 des vapeurs résiduelles débouche dans un système ou pot de mélange 17 alimenté également par le mélange gazeux 2 provenant de la cuve de stockage 3.
Les moyens de séparation 15 peuvent être constitués par exemple, par un réservoir de récupération ou un pot de décantation qui est équipé d'un circuit d'amenée 18 des condensats de carburant à la cuve de stockage 3 du carburant. De façon avantageuse, ce circuit d'amenée 18 est pourvu d'un moyen de circulation forcée 19 tel qu'une pompe.
Selon une autre caractéristique préférée de réalisation, le circuit d'amenée du mélange gazeux 2 à l'entrée 10 du condenseur 5 est équipé d'un moyen de compression mécanique 22 tel qu'une pompe, un compresseur, etc. Cette compression du mélange gazeux 2 préalablement à son introduction dans le condenseur 5 pour la mise en œuvre d'une étape de liquéfaction permet d'une part, d'accroître la vitesse des vapeurs dans le condenseur 5, ce qui permet d'augmenter les échanges thermiques et par conséquent les performances de l'opération de récupération et d'autre part, de condenser les vapeurs à une température plus élevée, ce qui permet de réduire la quantité de glace ou de givre sur les surfaces de l'échangeur 6.
Selon un autre aspect de l'invention qui ressort plus particulièrement de la Fig. 2, l'installation 1 selon l'invention comporte une unité de production de froid 23 comportant un circuit principal 27 de circulation d'un fluide frigorigène dans lequel est monté un compresseur 28 dont la sortie est reliée à un condenseur 29 permettant une liquéfaction des vapeurs du fluide frigorigène. La sortie du condenseur 29 est reliée à un réservoir tampon 31 dont la sortie est connectée à une bouteille tampon échangeur 32 permettant d'assurer un sous-refroidissement du fluide frigorigène. La bouteille tampon échangeur 32 comporte une sortie connectée à un obturateur commandé 33 tel qu'une électrovanne dont la sortie est reliée à l'entrée de l'échangeur 6 par l'intermédiaire d'un organe de détente 34. La sortie de l'échangeur 6 est reliée à la bouteille tampon échangeur 32 qui est connectée à l'entrée du compresseur 28. Le fluide frigorigène qui s'est évaporé dans l'échangeur 6 est donc ramené au compresseur 28 pour subir un nouveau cycle de refroidissement. Il est à noter que la présence de la bouteille tampon échangeur 32 en amont du compresseur 28 constitue une protection contre l'aspiration de liquide par le compresseur 28.
Il est à noter que dans l'exemple illustré, l'unité de production de froid 23 comporte un seul condenseur 5. Bien entendu, le compresseur 28 peut alimenter plusieurs condenseurs 5 adaptés chacun pour assurer la liquéfaction des vapeurs d'un type de carburant différent. Selon cette variante de réalisation non représentée, les condenseurs 5 sont montés en parallèle entre eux pour être alimentés par le compresseur unique 28.
D'une manière classique, l'unité de production de froid 23 décrit ci-dessus comporte une unité de commande 39 permettant de piloter le fonctionnement des divers organes constitutifs de ladite unité de production 23.
Conformément à un autre aspect de l'invention, l'unité de production de froid 23 comporte des moyens 41 de dégivrage du condenseur 5. En effet, le mélange gazeux 2 présente une humidité de sorte que sous l'effet du froid, la vapeur d'eau se transforme en glace ou en givre qui adhère sur les parois des surfaces d'échange de l'échangeur 6. Le givre a pour effet de dégrader la performance de l'échange thermique, et par conséquent, de faire chuter le rendement. Ces moyens de dégivrage 41 sont mis en œuvre pour maintenir un niveau de performance élevé à l'unité de production de froid 23 à un coût avantageux.
De préférence, un filtre d'humidité non représenté est monté en amont de l'entrée 10 du condenseur 5 pour piéger l'humidité du mélange gazeux avant son entrée dans le condenseur 5.
Le fonctionnement des moyens de dégivrage 41 est piloté par l'unité de commande 39 selon des cycles appropriés. Selon un exemple de mise en œuvre, les moyens de dégivrage 41 sont mis en fonctionnement avant le fonctionnement du condenseur 5 pour liquéfier le mélange gazeux 2 de manière à enlever le givre susceptible d'être présent sur la surface d'échange de l'échangeur 6. Selon un autre exemple de réalisation, les moyens de dégivrage 41 sont mis en œuvre après le fonctionnement du condenseur 5 pour enlever le givre susceptible de s'être formé lors de l'étape de liquéfaction. Le fonctionnement de ces moyens de dégivrage 41 seront décrits plus en détail dans la suite de la description.
Selon une caractéristique de réalisation de l'invention, les moyens de dégivrage 41 sont réalisés à l'aide des moyens de l'unité de production du froid- 23. Selon cet exemple préféré de réalisation, le circuit principal de circulation 27 comporte une branche de dérivation 43 reliée directement à la sortie du compresseur 28 et à l'entrée de l'échangeur 6 afin d'alimenter ce dernier avec un fluide frigorigène à la température dite chaude pour assurer le dégivrage de l'échangeur 6. Cette branche de dérivation 43 est pourvue d'un obturateur commandé dit de dégivrage 44 tel qu'une électrovanne pilotée par l'unité de commande 39. Les obturateurs 33 et 44 sont pilotés pour permettre de sélectionner l'alimentation de l'échangeur 6 soit par le fluide frigorigène provenant du circuit principal 27 pour assurer une étape de liquéfaction, soit par la branche de dérivation 43 pour assurer une étape de dégivrage de l'échangeur 6.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'unité de production de froid 23 comporte en amont de l'entrée 10 du condenseur 5, des moyens de détection 46 de la présence d'un mélange gazeux 2, reliés à l'unité de commande 39. Ces moyens de détection 46 sont constitués, par exemple, par un capteur de pression, de débit ou de température. Lorsque de tels moyens 46 détectent la présence d'un mélange gazeux 2 en amont du condenseur 5, l'unité de commande 39 pilote la mise en œuvre de l'étape de liquéfaction du mélange gazeux. De tels moyens de détection 46 permettent ainsi d'asservir le fonctionnement du condenseur 5 à la présence ou non d'un mélange gazeux 2 à traiter. Le fonctionnement d'une telle installation de traitement 1 découle directement de la description qui précède.
Il doit être compris que le traitement du mélange gazeux 2 comporte une étape de liquéfaction du mélange gazeux 2, avant et/ou après laquelle est réalisée une étape de dégivrage du condenseur 5. Ce procédé de traitement du mélange gazeux 2 est particulièrement adapté lors d'un processus de remplissage en carburant d'une cuve de stockage d'un carburant dans la mesure où lors de ce remplissage, une quantité importante d'un mélange gazeux 2 chargé de vapeurs de carburant est mise en circulation. Lors d'un tel processus de remplissage, il est procédé à la détection de la mise en œuvre de l'étape de remplissage en carburant d'une cuve de stockage. Cette détection peut être réalisée par un capteur détectant l' ouverture de la trappe d'accès de la cuve de
~~ stockage ou par une horloge qui a "enregistré le moment du début de l'étape de remplissage. Lorsqu'il est détecté une opération de remplissage en carburant d'une cuve, l'unité de commande 39 pilote la mise en œuvre d'une étape de dégivrage du condenseur 5 afin d'éliminer toute trace de givre ou de glace sur l'échangeur 6.
A cet effet, l'électro vanne 33 du circuit principal est fermée et l'électro vanne de dégivrage 44 est ouverte permettant l'alimentation de l'échangeur 6 à l'aide d'un fluide dit chaud provenant directement du compresseur 28. La durée de cette étape de dégivrage est conditionnée par une consigne de temps ou par une consigne de température du fluide frigorigène.
Après la réalisation de cette étape de dégivrage, une étape de liquéfaction est mise en œuvre afin d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant présentes dans le mélange gazeux 2. A cet effet, l'électro vanne de dégivrage 44 est fermée et l'électro vanne 33 du circuit principal est ouverte. Par ailleurs, lorsque les moyens 46 détectent la présence d'un mélange gazeux 2, par la détection, par exemple, d'une pression supérieure à une valeur de seuil, l'étape de liquéfaction est réalisée. Selon une caractéristique préférée de réalisation, après l'étape de liquéfaction, une étape de dégivrage du condenseur 5, identique à celle décrite ci-dessus, est réalisée afin d'enlever toutes traces de givres ou de glaces susceptibles de s'être créées pendant l'étape de liquéfaction.
En dehors de l'opération de remplissage d'une cuve, il est à noter que l'unité de commande 39 peut piloter selon des cycles déterminés, la mise en œuvre d'une étape de dégivrage du condenseur 5 en fonction de l'apparition d'un mélange gazeux 2. Il est à noter que l'étape de liquéfaction est mise en œuvre uniquement après détection de la présence d'un mélange gazeux 2 en amont du condenseur 5 permettant d'optimiser le fonctionnement de l'unité de production de froid 23. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux (2), le procédé comportant une étape de liquéfaction des vapeurs de carburant à l'aide d'un condenseur (5) en vue de récupérer des condensats de carburant caractérisé en ce qu'il consiste lors de l'étape de liquéfaction :
- à assurer en sortie du condenseur (5), une séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles,
- et à renvoyer les vapeurs résiduelles en amont du condenseur (5) afin de subir une nouvelle étape de liquéfaction.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à assurer en sortie du condenseur (5), une circulation forcée des condensats de carburant en direction d'une cuve de stockage (3).
3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de compression du mélange gazeux (2) préalablement à l'introduction du mélange gazeux dans le condenseur (5) pour la mise en œuvre de l'étape de liquéfaction.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte avant et/ou après l'étape de liquéfaction, une étape de dégivrage du condenseur (5). 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte :
- une étape de détection du remplissage en carburant d'une cuve de stockage dudit carburant de laquelle provient le mélange gazeux,
- une étape de dégivrage du condenseur (5) réalisée à partir de la détection de la mise en œuvre de l'étape de remplissage en carburant de la cuve, - et une étape de liquéfaction subséquente à l'étape de dégivrage du condenseur (5).
6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte, après- l'étape de liquéfaction, une étape de dégivrage du condenseur (5).
7 - Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre une étape de dégivrage du condenseur (5) selon un cycle déterminé. 8 - Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre les étapes de liquéfaction et de dégivrage à l'aide d'une même unité de production de froid.
9 - Procédé selon la revendication 4, 5, 6 ou 8, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre l'étape de liquéfaction après détection de la présence d'un mélange gazeux en amont du condenseur (5).
10 - Installation pour améliorer le rendement de récupération des vapeurs de carburant présentes dans un mélange gazeux (2), l'installation comportant au moins un condenseur (5) permettant d'assurer la liquéfaction des vapeurs de carburant du mélange gazeux et la récupération des condensats à une sortie (11) du condenseur (5), caractérisée en ce qu'elle comporte :
- à la sortie (11) des condensats du condenseur (5), des moyens (15) de séparation entre les condensats de carburant et les vapeurs résiduelles,
- et un circuit d'amenée (16) des vapeurs résiduelles à l'entrée (10) du condenseur (5).
11 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de séparation (15) comportent un circuit d'amenée (18) des condensats de carburant à une cuve de stockage (3) du carburant, ce circuit d'amenée (18) étant pourvu d'un moyen de circulation forcée (19). 12 - Installation selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que les moyens de séparation (15) sont réalisés par un réservoir de récupération ou un pot de décantation.
13 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que le circuit d'amenée des vapeurs résiduelles (16) débouche dans un système de mélange (17) alimenté également par le mélange gazeux (2).
14 - Installation selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte un* moyen de compression mécanique (22) du mélange gazeux (2), monté en amont de l'entrée (10) du condenseur (5).
15 - Installation selon l'une des revendications 10 à 14, comportant au moins une unité de production de froid (23) comprenant au moins le condenseur caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de dégivrage (41) du condenseur dont le fonctionnement est piloté par une unité de commande (39) permettant de piloter le fonctionnement d'unité de production de froid (3), avant et/ou après le fonctionnement du condenseur (5).
16 - Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de détection du remplissage en carburant d'une cuve de stockage dudit carburant de laquelle provient le mélange gazeux (2), lesdits moyens étant reliés à l'unité de commande (39) qui pilote le fonctionnement des moyens de dégivrage (41) lors de la détection du remplissage en carburant de ladite cuve.
17 - Installation selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que l'unité de commande (39) pilote les moyens de dégivrage (41) selon un cycle déterminé. 18 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'unité de production de froid (23) comporte :
- un circuit principal (27) de circulation d'un fluide frigorigène dans lequel est monté un compresseur (28) et permettant d'alimenter au moins un échangeur (6) d'un condenseur (5), avec un fluide frigorigène à une température adaptée pour liquéfier les vapeurs de carburant du mélange gazeux (2), ce circuit (27) comportant une branche de dérivation (43) reliée directement à la sortie du compresseur (28) et à l'entrée de l'échangeur (6) du condenseur (5) afin de l'alimenter avec le fluide frigorigène à une température dite chaude pour assurer le dégivrage de l'échangeur,
- et des obturateurs commandés (33, 44) montés sur le circuit de circulation et pilotés par l'unité de commande (39) pour permettre de sélectionner l'alimentation de l'échangeur (6) par le fluide frigorigène provenant du circuit principal (27) ou de la branche de dérivation (43).
19 - Installation selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisée en ce qu'elle comporte en amont de l'entrée (10) du condenseur (5), des moyens (46) de détection de la présence d'un mélange gazeux, reliés à l'unité de commande (39).
20 - Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens de détection (46) sont constitués par un capteur de pression, de débit ou de température. -
21 - Installation selon l'une des revendications 15 à 20, caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre d'humidité monté en amont de l'entrée (10) du condenseur (5) pour piéger l'humidité du mélange gazeux avant son entrée dans le condenseur (5).
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