Brevet FR2484602A1 — publié le 19811218

Installation autonome de vaporisation de fluides cryogéni- ques. La présente invention concerne une installation autonome de vaporisation permettant de transformer des fluides cryo géniquestels que par exemple l'azote, l'oxygène, l'hydrogène, mais non exclusivement, de l'état liquide à l'état gazeux par réchauffage desdits fluides circulant dans un faisceau tubulaire immergé à l'intérieur d'un bac. Dans le brevet français nO 77 23352 on a décrit une centrale du genre susmentionné comprenant un générateur de chaleur, un bac calorifugé, un circuit de réchauffage de l'eau du bac, un échangeur comportant un ou plusieurs serpentins immergés dans le bac, des moyens de régulation de pression et de contrBle de sécurité, le générateur de chaleur pouvant être une source d'eau chaude ou l'atmosphère ambiante ou un gaz comprimé et chauffé, ces éléments étant fixes ou installés sur un véhicule routier. Le circuit de réchauffage provenant du générateur de chaleur se répartit dans un collecteur immergé dans le bac dont les tuyaux percés à leur partie inférieure forment des rampes de diffusion de l'eau chaude vers le bas du bac.L'eau de réchauffage est recyclée par pompage et ramenée dans un collecteur en rapport avec la tuyauterie de retour au générateur de chaleur. Le circu-it de recyclage comporte un autorégulateur de température commandant une vanne à trois voies pour orientation de l'eau soit vers la chaudière pour remise en température, soit vers le bac. Le but de l'invention est de simplifier la centrale susmentionnée. Pour atteindre ce but on a imaginé d'incorporer le générateur de chaleur directement dans le bac ce qui permet de supprimer notamment le système de pompage, de régulation, de recyclage ainsi que les rampes de diffusion et de récupération de l'eau chaude. L'installation est constituée par un bac calorifugé fermé par un capot supérieur, également calorifugé, contenant sans séparation d'un cBté l'échangeur ou vaporiseur et de l'autre la chaudière et ses conduits de fumée, ces ensembles étant immergés dans l'eau que la chaudière met en température pour que le fluide circulant dans le vaporiseur se trans forme en gaz. Les moyens de régulation de la chaudière, ceux de régula tion et de contrôle de la pression dans l'échangeur ainsi que les contrôles de sécurité et le dispositif d'alarme qui ont été décrits dans le premier brevet se retrouvent adap tés aux appareils utilisés dans la présente invention. De même cette installation peut être montée sur un véhicule routier pour traitement des fluides sur leur lieu d'utilisa tion, notamment pour inerter des cuves de fuel dans le cas d'azote. Dans ce qui suit l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution: - La figure 1 est une vue en coupe schématique de l'ins tallation de vaporisation de-fluides cryogéniques dont il s'agit au niveau du compartiment de la chaudière - La figure 2 est une vue en coupe de côté suivant II-II de la figure 1 - La figure 3 est une vue en plan par dessus, le capot du bac enlevé. L'installation représentée sur les dessins est essentiel lement constituée par un bac 1 calorifugé à double paroi, fermé par un capot 2 et dans lequel est implanté, d'un côté un vaporiseur et de l'autre un générateur de chaleur. Dans l'exemple représenté, le générateur de chaleur est une chaudière 3 à fuel ou à gaz dont le foyer cylindrique oc cupe presque toute la longueur du bac 1 et est surmonté d'un collecteur de fumée relié à la trémie 5 d'une cheminée 9 par des conduits de fumées 7 qui côtoient parallèlement le foyer de la chaudière à la partie supérieure du bac 1. Ces conduits 'de fumée 7 débouchent dans la trémie 5 au droit d'une chicane verticale 8 dont elle est équipée.Les fumées sont ensuite di rigées dans la cheminée 9 qui prolonge la trémie 5 sur un des côtés du bac 1. La partie saillante de ladite cheminée 9 est rabattable comme l'illustrent les traits mixtes de la figure 2. L'extrémité supérieure de la cheminée 9 est équi pée d'un extracteur statique ou dynamique des fumées, non représenté sur les figures.Sur le côté du bac opposé à la cheminée 9 est prévu le montage du brûleur 10 équipant la chaudière. A la manière connue, le vaporiseur est un échangeur comprenant deux serpentins, l'un 11 dit serpentin principal comporte une entrée 12 qui dessert un premier collecteur 13 transversal duquel part un faisceau de tuyaux parallèles qui serpentent du bas vers le haut du bac en plusieurs allers et retours (figure. 2), repris à chaque extrémité par des collecteurs successifs dont le dernier 14 aboutit aux sorties 15 du fluide à.l'état gazeux qui part vers le réseau de distribution. Le second serpentin 16 visible figure 2 comporte une entrée desservant un faisceau de tuyaux parallèles situé sous le faisceau de tuyaux du serpentin principal et remonte vers une sortie située symétriquement à l'entrée. Le fluide gazeux qui sort alimente un circuit d'activation de débit du fluide liquide du serpentin principal 11. A la manière connue les serpentins 1 et 16, les conduits de fumées 7 et la chaudière 3 sont maintenus par des châs- sis antivibratoires non représentés sur les dessins ; un contrôleur de niveau équipe le bac et déclenche l'ouverture d'un robinet d'alimentation d'eau pour rétablir l'équilibre fonctionnel ; la chaudière 3 et son brtleur 10 sont équipés des appareils traditionnels de régulation et de contrôle, thermomètre, manomètre, soupape de sOreté, système d'alarme tous les éléments de régulation de l'installation sont manoeuvrés pneumatiquement et/ou électriquement. L'eau du bac 1 est chauffée à la fois par la chaudière 3 qui est équipée d'ailettes radiales 6 et par les conduits de fumées 7. Le fluide à l'état liquide entre en 12 dans le serpentin principal 11 et ressort gazeux en 15 pour se diriger vers le poste d'utilisation par une canalisation comportant un ensemble de sécurités. La distribution s'effectue par la canalisation susmentionnée qui est assortie de moyens de régulation et de contrôle traditionnels Le fluide à l'état liquide entre églament dans le serpentin 16 dit "de mise en pression rapide où il se transforme en fluide gazeux pour ressortir à l'opposé de l'entrée et retourner au stockage afin d'en accelérer le débit vers le serpentin principal 11. Revendications de brevet. 1- Installation autonome, fixe ou mobile, pour la vaporisation de fluides cryogéniques, du genre comprenant un générateur de chaleur (3) un bac (1) calorifugé fermé par un capot (2) également calorifugé, un échangeur comportant plusieurs serpentins (il) (16) immergés dans l'eau du bac (1) des moyens de régulation et de contrôle des pressions et des dispositifs de sécurité, caractérisée par le fait que le générateur de chaleur (3) est incorporé dans le bac (1) où il est immergé aux côtés de l'échangeur (11). 2- Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le générateur de chaleur (3) est implanté dans un côté du bac (1) à double paroi dont il occupe presque toute la longueur tandis que le vaporiseur (11) occupe l'autre côté. 3- Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le générateur de chaleur est une chaudière (3) à fuel ou au gaz notamment mais non exclusivement dont le foyer cylindrique est muni d'ailettes ( 6 ) de diffusion des calories et est surmonté d'un faisceau de conduits de fumées (7) qui côtoient parallèlement ledit foyer de la chaudière à la partie supérieure du bac (1) 4- Installation suivant les revendications 1 et S caracté- risée par le fait que les conduits de fumées (7) communiquent avec le foyer de la chaudière (3) au moyen d'un collecteur (4) et avec une cheminée d'évacuation (9) au moyen d'une trémie (5). 5- Installation suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que la trémie (5) est munie d'une chicane verticale (8) et que la cheminée (9) est rabattable et est munie d'un extracteur statique ou dynamique à son extrémité supérieure. 6- Installation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les serpentins (11) et (16), les conduits de fumées (7) et la chaudière (3) sont supportés par des châssis transversaux antivibratoires.