Brevet FR2598095A1 — publié le 19871106

La présente invention concerne un dispositif d'injection permettant d'injecter un gaz liquéfié par faibles quantités dans un récipient. Dans diverses industries, il est souhaitable que l'on puisse injecter un gaz dans --un récipient et il est par exemple souhaitable dans l'in5 dustrie vinicole de pouvoir doser soigneusement de très faibles quantités d'anhydride sulfureux dans un pressoir à raisin ou une cuve à vin. Les prescriptions de certaines administrations sanitaires limitent la quantité d'anhydride sulfureux que l'on peut utiliser, mais cet anhydride sulfureux présente une grande valeur en tant qu'agent de conservation et il est par 10 conséquent souhaitable que sa quantité puisse être dosée de la manière la plus précise. On a fait par le passé un certain nombre de tentatives pour fournir un moyen satisfaisant de dosage permettant de doser de faibles quantités d'anhydride sulfureux dans une cuve à vin. Toutefois, la plupart des tenta15 tives qui ont été faites n'ont pas été satisfaisantes et le but principal de l'invention est de fournir un perfectionnement grâce auquel on puisse doser de faibles quantités, tandis que, lorsqu'il se dilate, le gaz ne doit pas " givrer " les mécanismes des vannes. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'injection de 20 gaz permettant d'injecter de faibles quantités de gaz dans un récipient de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'il comprend un raccord en T présentant trois branches, une vanne actionnée par moteur disposée dans chacune de ces branches et des moyens logiques de commande reliés à ces vannes en vue de commander une séquence de fonctionnement de celles-ci, une 25 première vanne étant reliée par une conduite à une source de gaz liquéfié qui doit être injecté dans ledit récipient, une seconde vanne étant reliée par une autre conduite à une source d'un autre gaz se trouvant à la même pression que le gaz liquéfié, et la troisième vanne étant reliée par une autre conduite audit récipient, ladite séquence de fonctionnement étant conçue de façon à ouvrir la première vanne afin de permettre un écoulement du gaz liquéfié jusque dans le raccord en T, puis à fermer la première vanne, mais en ouvrant la seconde vanne afin d'éjecter le gaz liquéfié du raccord en T jusque dans le récipient. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 35 de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 est une représentation schématique de l'ensemble du raccord et des vannes d'un dispositif conforme à l'invention, la Fig. 2 est un schéma illustrant l'agencement des tuyauteries, et la Fig. 3 est une représentation schématique de la logique de commande. Dans ce mode de réalisation, la logique de commande de la Fig. 3 est agencée de façon à faire fonctionner de façon cyclique des vannes A, B et C suivant la séquence de fonctionnement suivante: A B C (1) fermé fermé fermé (2) ouvert fermé fermé (3) fermé ouvert ouvert (4) fermé fermé ouvert La première phase du cycle consiste à fermer toutes les vannes, cela étant la situation normale. Dans la seconde phase par contre, la vanne A est ouverte de façon que de l'anhydride sulfureux liquide puisse s'écouler sous pression jusque 15 dans la branche d'un raccord en T 10 située entre les vannes A et C. La quantité qui s'écoule dans ce raccord en T 10 est déterminée de manière précise par le volume du raccord et est reproductible dans des limites étroites. L'anhydride sulfureux liquide est maintenu dans son état liquide grâce à l'application d'une pression, et cela favorise également l'écoulement 20 par gravité étant donné que, dans la phase o la vanne A est ouverte, et pourvu que la vanne B fonctionne correctement, il existe dans le raccord en T 10 une pression légèrement plus faible que dans la conduite d'anhydride sulfureux liquide 11. La vanne B est raccordée à une source d'azote gazeux 12 qui, grâce 25 à un clapet antiretour 13 et à un manodétendeur 14, est maintenue à sensiblement la même pression que l'anhydride sulfureux liquide présent dans la conduite 11, mais en donnant l'assurance que la pression de N2 n'est pas inférieure à la pression du S02. La phase suivante consiste à fermer la vanne A et à ouvrir les 30 vannes B et C. Etant donné que la conduite d'alimentation 16 conduisant à la cuve 17 ou au pressoir 18 est à une pression beaucoup plus faible que 600 kPa, la pression d'azote se déplace rapidement le long de cette conduite d'alimentation en transportant avec elle l'anhydride sulfureux et, étant donné que cet anhydride sulfureux se vaporise, il le fait dans cette conduite 35 d'alimentation, sur une étendue importante, ce qui évite un " givrage " des vannes. La quatrième et dernière phase consiste à fermer les vannes A et B et à ouvrir la vanne C de façon qu'à nouveau une faible pression s'établisse dans le raccord en T 10. La fig. 2 représente la tuyauterie utilisée dans ce mode de réalisation. Le fonctionnement de chaque vanne sera évident à l'examen de ce schéma. Les conduites 11 et 16 sont de préférence (mais pas toujours nécessairement) recouvertes d'une isolation 21 afin de réduire le risque de gi5 vrage dû a l'évaportion du S0O liquide. Des vannes 22 et 23 permettent d'effectuer une mise à l'atmosphère de l'azote et une vanne 24 permet qu'ait lieu une manoeuvre manuelle. La conduite 26 est une conduite de mise à l'atmosphère qui débouche dans un bain absorbant de NaOH 27 et des vannes de délestage 28 et 29 dé10 lestent la surpression du SO=, tandis qu'un-interrupteur de pression 30 met hors service l'ensemble de la tuyauterie lorsque la bouteille de N= est vide, en fermant les vannes 23 et 25 et en ouvrant la vanne 22. Une vanne 31 dirige le mélange SO2/N2 soit vers la cuve 17, soit vers le pressoir 18. D'autres vannes ne sont tout simplement que des vannes de mise à l'atmosphère et des vannes d'évacuation. Le dessin de la figure 3 représente schématiquement les vannes de commande 15 et 19 qui commandent le fonctionnement des vannes A, B et C et il montre également la logique de commande pneumatique prévue pour le cir20 cuit. Bien que l'on préfère une logique pneumatique, on peut évidemment utiliser un équivalent électrique employant des électrovannes. Les intervalles séparant les manoeuvres des vannes déterminent le débit sous lequel SOm pénètre dans la cuve ou le pressoir. On peut également utiliser le principe d'un raccord en T du type 25 ici considéré pour doser par exemple, par le même processus, un liquide normal tel que de l'eau, ce liquide remplaçant le gaz liquéfié formé d'anhydride sulfureux. On constate en fait que le coût de la mise en place est très faible, mais cette mise en place permet un procédé très efficace et précis per30 mettant de doser l'anhydride sulfureux dans une cuve à vin. REVEND ICATIONS 1. Dispositif d'injection de gaz permettant d'injecter de faibles quantités de gaz dans un récipient (17, 18) de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'il comprend un raccord en T (10) présentant trois branches, une vanne actionnée par moteur (A, B, C) disposée dans chacune de ces bran5 ches et des moyens logiques de commande (15-19) reliés à ces vannes (A, B, C) en vue de commander une séquence de fonctionnement de celles-ci, une première vanne (A) étant reliée par une conduite (11) à une source de gaz liquéfié qui doit être injecté dans ledit récipient (17, 18), une seconde vanne (B) étant reliée par une autre conduite à une source (12) d'un autre 10 gaz se trouvant à la même pression que le gaz liquéfié, et la troisième vanne (C) étant reliée par une autre conduite audit récipient (17, 18), ladite séquence de fonctionnement étant conçue de façon à ouvrir la première vanne (A) afin de permettre un écoulement du gaz liquéfié Jusque dans le raccord en T (10), puis à fermer la première vanne (A), mais en ouvrant la seconde 15 vanne (B) et la troisième vanne (C) afin d'éjecter le gaz liquéfié du raccord en T (10) jusque dans le récipient (17, 18). 2. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz liquéfié est du S02 et l'autre gaz est N2. 3. Dispositif d'injection de gaz selon la revendication 2, carac20- térisé en ce que les conduites qui conduisent des sources (12) de gaz liquéfié et de l'autre gaz jusqu'aux vannes associées (A,B,C) du raccord en T (10) comportent un clapet antiretour (28, 29) qui donne l'assurance que la pression du S02 ne dépasse pas la pression de N2. 4. Dispositif d'injection de gaz selon l'une quelconque des revendi25 cations 1 à 3, caractérisé en ce que les vannes (A, B, C) du raccord en T (10) fonctionnent suivant une séquence à quatre phases et à des intervalles qui déterminent le débit sous lequel le SO2 est inJecté dans le récipient (17, 18) de grandes dimensions. 5. Dispositif d'injection de gaz selon l'une quelconque des reven30 dications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend une commande logique pneumatique, (15-19) accouplée aux vannes (A, B, C) du raccord en T (10) de façon à manoeuvrer ces vannes (A, B, C) suivant la séquence prévue pour elles et à des intervalles déterminés par la vitesse sous laquelle le S02 doit être injecté dans le récipient (17, 18) de grandes dimensions.