Brevet FR2268234A1 — publié le 19751114

La présente invention, due à Kristian Alglenes, concerne la condensation de gaz et ltévaporation de gaz à ltétat liquide dans un seul et meme appareil. On effectue cette opération à l'aide d'un fluide de refroicissement qui subit une détente et est évapore afin d'assurer une action de refroidissement associée à la condensation de gaz dans une partie de I'appareil. En outre un fluide de chauffage, oui est refroidi ou condensé, coopère avec une autre partie de l'appareil. On utilise cet appareil pour condenser des gaz quand cela est nécessaire mais aussi pour engendrer des gaz si on le juge utile. L'appareil peut également servir de source de chauffage en combinaison avec des ensembles de pompes thermiques. Cet appareil est destine à servir en combinaison avec des installations de recondensation dans des bateaux-citernes pour combustibles gazeux, mais on peut également l'utiliser dans une installation fixe. Quand un appareil de recondensation est installé à bord d'un bateau-citerne, son rôle est de soutirer la chaleur qui stest in- filtrée dans le réservoir contenant la cargaison et ensuite à transférer cette chaleur vers un circuit de refroidissement, puis à un second milieu. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va en être faite ciapres en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma d'un appareil connu de condensation de gaz; - les figures 2 et 3 representent des détails de l'appareil montré sur la figure 1; - la figure 4 est un schéma d'un appareil comportant des moyens d'évaporation de gaz en vue d'un remplissage ultérieur de l'espace surmontant la surface dru liquide dans un réservoir après la vidange du gaz liquéfié; et - les figures 5, 6 et 7 représentent des modes de réalisation de l'invention. Un compresseur 10 aspire le gaz d'un réservoir de caaison A et le comprime à une pression plus élevée afin de transférer la chaleur vers un second milieu fluide à une température plus basse dans le condenseur 3 de la cargaison. Sur la figure l e: a representé une installation usuelle de refroidissement dont le rtle est de refroidir le gaz dans le condenseur de cargaison. On peut utiliser un autre milieu fluide pour refroidir le gaz, par exemple de l'eau, en remplacement de l'installation de refroidissement.Le gaz condensé revient dans le réservoir de cargaison à travers une vanne de réglage 4. Le liquide recueilli dans le fond du conden seur de cargaison joue le roule d'un piège liquide pour empêcher les gaz chauds de revenir dans le réservoir? Un condenseur de cargaison de cette nature est représenté sur la figure 2 et il peut être constitué d'un condenseur à chau diète tubulaire occupant une position verticale ou oblique, le gaz de cargaison étant condensé sur.l'intérieur des tubes alors que le fluide de refroidissement circule le long des surfaces extérieures des tubes.Un tel condenseur est prolongé dans le bas de sorte que la partie la plus inférieure de la chaudière tubulaire sert de collecteur de liquide et, par voie de conséquence, He piège liquide. Un autre mode de réalisation d'un tel condenseur est repré senté sur la figure 3 et il s'agit d'un condenseur tubulaire horizontal 1 formant chaudière, le gaz état condensé sur l'extérieur des tubes alors qu'un-récipient séparé B (condenseur de liquide) ,oue le rtle d'un piège liquide. En ce qui concerne le transport des gaz à l'état liquide et, de préférence, à bord de bateaux-citernes transportant du gaz où les citernes sont étudiées de manière à contenir et à débiter le gaz à l'état liquide, il est indispensable, pendant le déchargement des cIternes, de remplir avec du gaz le volume qui a été vidé par pompage afin d'empêcher l'établissement d'une dépression dans chaque réservoir, partiellement du fait que ces récipients ne sont pas en général étudiés pour supporter des pression négati ves mais aussi pour emiptcher les pompes de refoulement de subir un effet de cavitation étant donné que les gaz liquides sont transportés ou stoppés à la température de saturation, En royale générale, les réservoirs ou citernes de ce type possèdent une grande capacité de décharge (capacité de vidag, c'est-à-dire que les pompes peuvent refouler par pompage tellement de liquide par unit de temps que les fuites thermiques de l'intérieur du réservoir ne sont plus surfisantes pour évaporer le liquide afin de remplacer le volume vidé par pompage, en raison des fuites thermiques qui sont relativement faibles. En vue d'évaporer la quantité nécessaire de liquide pour remplir le réservoir (ou recipient), on installe normalement ln système spécial pour cet usage. Cet aspect de l'invention ressort à l'examen de la figure 4 où l1installation toe ce refroîdissenient est utilisée sur la pompe thermique. On veut dire par là qu' partir de la pompe de refoulement P, le liquide est pompé-du réservoir vers son point de destination, fréquemment à l'aide d'une pompe auxi7iaire Pge Un::e certaine quantité de liquide provenant de cette canalisation de pompage est admise dans le condenseur 3 de la cargaison jusqu'à un niveau prédéterminé dans ce condenseur. L'installation de refroidissement qui, à ce stade, aspire le gaz d'un évaporateur auxiliaire C, comprime le gaz et le condense dans le condenseur de cargaison 3. La quantité de chaleur produite évapore-le liquide dans le condenseur 3 et le réservoir est alors rempli de gaz. Le gaz condensé dans le circuit de l'insXalla-ion de refroidissement revient à l'évaporateur auxiliaire où on 1té- vapore, par exemple, en utilisant de la vapeur. L'invention concerne l'utilisation ininterrompue du conden setlr de cargaison comme évaporateur pour remplacer l'utilisation de l'installation de refroidissement en qualité de pompe thermique. Dans le bas du condenseur de cargaison (figure 5), un serpentin de tubes il est prévu pour la circulation d'un milieu fluide de chauffage, par exemple de vapeur d'eau. Pour remplir le réservoir de gaz pendant la décharge (voir figure 6), le liquide provenant de la conduite de pompage l'est admis dans la partie inférieure du condenseur0 Le fluide de chauf- fage qui circule dans le serpentin tubulaire Il évapore le liquide de qui remplit le réservoir afin de maintenir la pression dans ce dernier0 Un récipient spécial 12 (figure 7) est prévu pour les condenseurs horizontaux, ledit réservoir servant, pendant le fonctionnement normal, comme un piège liquide. tn ce qui concerne l'évapo- ration du liquid, ce récipient est muni d'un serpentin tubulaire Il pour la circula--ion du fluide de chauffage. REVENDICATIONS 1 Disnositis prévu dans un appareil de traitement de gaz, comprenant un échangeur de chaleur pour condenser le gaz évaporé d'une cargaison de ga liquéfié, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur est associé à un second échangeur de chaleur pour conversion du gaz liquéfié en gaz à l'état gazeux naturel quand cela est nécessaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second échangeur de chaleur est sous forme d'un serpentin de tubes monté dans la partie inférieure du premier échangeur de chaleur, cette partie de l'appareil servant à recueillir le gaz condensé quand celui-ci est refroidi et à engendrer du gaz quand le serpentin tubulaire reçoit de la chaleur.