Brevet FR2512518A1 — publié le 19830311

Les gaz liquéfiés sont stockés en phase liquide dans des réservoirs sous pression. Dans un grand nombre de cas l'utilisation se fait en phase gazeuse. Le passage de la phase liquide à la phase gazeuse nécessite un apport calorifique. Cet apport calorifique peut provenir de l'ambiance si lton abaisse par prélèvement gazeux la tension de vapeur des gaz liquéfiés. Ceci est appelé la "vaporisation naturelle". Lorsque la 1,vaporisation naturelle est insuffisante il faut y suppléer au moyen d'un vaporiseur. Ce dernier est principalement constitué d'un échangeur recevant un apport calorifique permettant ainsi une 11vaporisation artificielle. L'apport calorifique peut être produit par une flamme, une résistance électrique ou un fluide chaud (eau, vapeur ou gaz). Cet apport calorifique doit être régulé, en fonction des conditions de débit et de pression désirées. La présente invention a pour but d'assurer une vaporisation suffisante tout en évitant la production d'un apport calorifique, et en rendant inutile la régulation. A cet effet l'invention a pour objet un procédé pour vaporiser des gaz liquéfiés stockés dans un réservoir de stockage et utilisés en phase gazeuse, caractérisé en ce qu'une vaporisation complémentaire à celle du réservoir, se fait dans une ou plusieurs enceintes extérieures au réservoir, ces enceintes recevant l'apport calorifique nécessaire de l'ambiance par l'intermediaire d'un fluide de transfert où se trouvent plongées les enceintes. Suivant une caracteristique que peut présenter ce procédé le fluide de transfert est un mélange congelable à une température prédéterminée, permettant lors de la congélation due à la vaporisation des gaz liquéfiés, un apport calorifique supplémentaire. L'invention a aussi pour objet une installation de vaporisation pour mettre en oeuvre le procédé précité caractérisé en ce que les enceintes sont des tubes raccordés à la partie supérieure et à la partie inférieure du réservoir de stockage permettant leur complet remplissage en gaz liquéfié, et les tubes sont contenus dans des enveloppes recevant un apport calorifique de l'ambiance, et remplies d'un fluide de transfert et d'accumulation de telle façon que l'apport calorifique se fait aux tubes de vaporisation par prélèvement thermique au fluide de transfert. Suivant une caractéristique que peut présenter cette installation le fluide de transfert est un mélange congelable à une température prédéterminée permettant lors de sa congélation due à la vaporisation des gaz liquéfiés un apport calorifique supplémentaire. Afin de mieux faire comprendre l'invention, on en décrira ci-dessous un mode de réalisation en se référant au dessin annexé. On voit sur ce dessin que l'installation se compose principalement d'un réservoir de stockage 1, d'un détendeur 2, de tubes de vaporisation 3 et d'enveloppes d'apport calorifique 4,contenant un fluide de transfert et d'accumulation calorifique 5. Au repos l'installation est à une température égale à celle de l'ambiance 6, et à une pression résultant de la tension de vapeur du gaz liquéfié stocké. Lorsque il y a demande de gaz, le prélèvement se fait dans la masse gazeuse stockée. L'abaissement de pression résultant provoque une vaporisation de la phase liquide, avec prélévement calorifique sur le fluide de transfert 5. Ce dernier fait à son tour un prélèvement calorifique sur l'ambiance 6. Pour obtenir le débit désiré de gaz au travers du détendeur 2, il suffit de dimensionner les tubes de vaporisation 3 et les enveloppes d'apport calorifique 4 en fonction du débit de gaz et de l'ambiance 6. Le système est autorégulateur. Les tubes de vaporisation 3 doivent être soumis aux mêmes spécifications de résistance que le réservoir de stockage 1. Par contre les enveloppes d'apport calorifique 4 n'ont aucune contrainte à respecter et en particulier elles ne sont pratiquement soumises à aucune pression. Elles-peuvent être en matériau économique et de faible épaisseur. L'ensemble des éléments 3, 4 et 5 constitue ainsi un vaporiseur complet, de construction plus économique que les modèles conventionnels. L'appareillage annexe de production et de régulation de l'apport calorifique est inutile, ce dernier étant assuré automatiquement et gratuitement par l'ambiance. Le faible coefficient d'échange entre l'ambiance 6 et les enveloppes d'apport calorifique 4 nécessite une grande surface, mais qui peut être réalisée avec des matériaux économiques. Les tubes de vaporisation 3 d'une construction plus onéreuse ont une surface beaucoup plus faible étant donné le coefficient d'échange plus important que procure le fluide de transfert 5. Généralement les débits demandés aux utilisations sont très variables. Dans les installations de vaporisation conventionnelles, l'apport calorifique doit être calculé en fonction du débit instantané maxima pouvant être demandé. Dans la présente invention les débits de pointe peuvent être écrêtes par prélèvement calorifique sur le fluide de transfert 5 faisant accumulateur calorifique en fonction de son volume. De plus en utilisant un mélange congelable judicieusement dose, en fonction de la température minimale de l'ambiance, et de la tension de vapeur du gaz liquéfié, il est possible de récupérer la chaleur de congélation du mélange ce qui augmente considérablement le volant thermique disponible. Le volant thermique se reconstitue lorsque le débit de gaz demandé redevient inférieur au débit nominal de l'installation. L'installation est facilement extensible, des tubes de vaporisation 3 pouvant être ajoutés, ou leurs longueurs augmentées. I1 est est de même au sujet du diamètre et des longueurs des enveloppes d'apport calorifique 4, conditionnant la surface d'apport calorifique par l'ambiance, et le volume de 'accumulation thermique. Le niveau 7 de l'ensemble de vaporisation, par rapport au réservoir de stockage, doit permettre un remplissage complet des tubes de vaporisation 3 en fonction du niveau minima des gaz liquéfiés du réservoir de stockage 1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour vaporiser des gaz liquéfiés stockés dans un réservoir de stockage et utilisés en phase gazeuse caractérisé en ce que la vaporisation se fait dans une ou plusieurs enceintes extérieures au réservoir, ces enceintes recevant l'apport calorifique nécessaire de l'ambiance par l'intermédiaire d'un fluide de transfert où se trouvent plongées les enceintes. 2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le fluide de transfert est un mélange congelable à une température prédéterminée, permettant lors de sa congélation due à la vaporisation des gaz liquéfiés, un apport calorifique supplémentaire. 3. Installation de vaporisation pour gaz liquéfiés pour mettre en oeuvre le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les enceintes sont des tubes (3) raccordés à la partie supérieure et à la partie inférieure du réservoir de stockage (1) permettant leur complet remplissage en gaz liquéfié par différence de niveau (7), et les tubes (3) sont contenus dans des enveloppes (4) recevant un apport calorifique de l'ambiance, et remplies d'un fluide (5) de transfert et d'accumulation de telle façon que l'apport calorifique se fait aux tubes de vaporisation par prélèvement thermique au fluide de transfert. 4. Installation de vaporisation pour mettre en oeuvre le procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit fluide de transfert (5) est un mélange congelable à une température prédéterminée permettant lors de sa congélation due à la vaporisation des gaz liquéfiés un apport calorifique supplémentaire.