Brevet FR2671789A1 — publié le 19920724

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'HYDROCARBURES A RECUPERATION DE VAPEURS La présente invention a pour objet un dispositif de distribution d'hydrocarbures à récupération de vapeurs. De façon plus précise, la présente invention concerne, dans un dispositif de distribution d'hydrocarbures à récupération de vapeurs, un système de lubrification de la pompe du circuit de récupération de vapeurs. On sait que, pour des raisons d'environnement et de confort des utilisateurs de pompes à essence, on tend de plus en plus à équiper ou à chercher à équiper les distributeurs d'hydrocarbures de systèmes de récupération et de recyclage des vapeurs d'hydrocarbures émises dans l'atmosphère pendant le remplissage des réservoirs automobiles. Pour avoir des systèmes efficaces, il est nécessaire de prévoir des moyens de pompage dans le circuit de récupération de vapeurs pour aider au transfert des produits gazeux au travers des tubulures flexibles et de la lance de distribution qui présentent des pertes de charge non négligeables. Les pompes de récupération de vapeurs sont soumises à un régime de fonctionnement particulièrement sévère, ce qui explique les difficultés rencontrées dans leur mise au point et les défaillances fréquentes des systèmes de récupération de vapeurs que l'on rencontre actuellement En effet, le fluide véhiculé par l'aspiration de vapeurs comprend un mélange d'air plus ou moins sec, d'hydrocarbures sous forme gazeuse qui peuvent éventuellement se condenser, ainsi que des poussières et éventuellement du brouillard salin En conséquence, en raison de l'absence d'hydrocarbures sous forme liquide, il n'y pas de lubrification des parties mobiles de la pompe et de plus le mélange gazeux peut être corrosif. En outre, pour obtenir un taux de pompage et un bon rendement volumétrique de la pompe à toute vitesse, il est nécessaire d'avoir des contacts étroits entre les différentes pièces en mouvement de la pompe, c'est-à-dire d'avoir une bonne étanchéité entre celles-ci De plus, la recherche de cette étanchéité, et donc des ajustements mis en oeuvre, peut conduire à un échauffement non négligeable de certaines de ces pièces créant de nouveaux problèmes. Pour remédier à ces inconvénients, il serait donc nécessaire que la pompe soit lubrifiée en permanence On comprend qu'il n'est pas possible de lubrifier une telle pompe avec une huile plus ou moins visqueuse En effet, cette huile de lubrifi- cation se retrouverait en fin de canalisation de récupération de vapeurs dans la citerne contenant les hydrocarbures qui sont ultérieurement pompés pour délivrer de l'hydrocarbure aux usagers. Un objet de l'invention est de fournir un système de récupération de vapeurs dans lequel la pompe est effectivement lubrifiée en permanence dans des conditions acceptables quant au liquide de lubrification et qui, par ailleurs, n'entraîne pas une consommation supplémentaire d'énergie. Pour atteindre ce but, le dispositif de distribution d'hydrocarbures à récupération de vapeurs selon l'invention comprend une lance de distribution, un circuit d'alimentation en hydrocarbures comportant une conduite d'alimentation en hydro- carbures, raccordée à la lance, sur laquelle est montée une pompe à hydrocarbures et il se caractérise en ce qu'il comprend en outre une conduite de récupération de vapeurs débouchant dans une cuve de stockage d'hydrocarbures, une pompe de récupération de vapeurs montée sur ladite conduite de récupération de vapeurs et une conduite de lubrification à perte de charge calibrée pour faire circuler en permanence, lorsque le distributeur fonctionne, un débit q d'hydrocarbures entre le circuit d'alimentation en hydrocarbures et ladite pompe de récupération de vapeurs. On comprend qu'ainsi la pompe de récupération de vapeurs est lubrifiée par l'hydrocarbure liquide lui-même prélevé dans le circuit d'alimentation Le mélange qui est renvoyé vers le réservoir de stockage ne comprend donc que des hydrocarbures sous forme liquide ou gazeuse et n'altère donc pas la composition du mélange délivré aux utilisateurs. Selon un premier mode de mise en oeuvre, la conduite de lubrification relie la pompe à hydrocarbures à la pompe de récupération de vapeur La surpression dans la pompe d'alimentation est suffisante pour provoquer la lubrification de la pompe de récupération de vapeurs. Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, la conduite de lubrification relie un bac de désaération associé à la pompe d'alimentation à l'admission de la pompe de récupération de vapeurs Le bac de désaération étant sensiblement à la pression atmosphérique, la dépression qui existe à l'admission de la pompe de récupération de vapeur est suffisante pour provoquer la circulation de l'hydrocarbure de lubrification. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: la figure 1 est un schéma simplifié d'un dispositif de distribution d'hydrocarbures comportant un premier mode de réalisation du circuit de lubrification; et la figure 2 est un schéma similaire à celui de la figure 1 montrant un deuxième mode de réalisation du circuit de lubrification. En se référant tout d'abord à la figure 1, on va décrire un premier mode de réalisation du dispositif de distribution d'hydrocarbures avec son système de lubrification de la pompe de récupération de vapeurs. Le dispositif comprend de façon bien connue une cuve 10 de stockage d'hydrocarbures, une canalisation 12 de prélèvement d'hydrocarbures dans la cuve 10, cette canalisation 12 débouchant dans la bâche 14 d'une pompe d'alimentation en hydrocarbures 16. Cette pompe peut être de tout type convenable, telle qu'une pompe à engrenages comme celà est bien connu dans le domaine technique considéré La pompe 16 est associée à un moteur 18 qui entraîne la pompe 16 par un système de transmission par poulies et courroies 20 La sortie de la pompe 16 est reliée à la lance de distribution d'hydrocarbures 22 par une conduite 24 et un flexible 26 raccordé à la lance 22 En outre, comme celà est bien connu dans les systèmes de distribution d'hydrocarbures à récupération de vapeurs, une deuxième conduite 28 est reliée à la lance 22 et à la canalisation de récupération de vapeurs 30 La canalisation 30 est reliée à l'entrée d'admission 32 d'une pompe 34, par exemple du type à engrenages ou à palette, la pompe 34 étant entraînée par le moteur 36 Le mélange de vapeurs entraîné par la pompe 34 est refoulé vers la cuve de stockage 10 par l'intermédiaire d'une canalisation 38. Dans la description précédente, on a décrit un système classique de distribution d'hydrocarbures à récupération de vapeurs dans lequel la pompe de récupération 34 n'est pas lubrifiée. Selon l'invention, une conduite capillaire 40 relie la bâche 14 de la pompe d'alimentation en hydrocarbures 16 à la bâche de la pompe de récupération de vapeurs 34 On comprend que l'extrémité 40 a de la conduite 40 débouchant dans la pompe d'alimentation 14 est à une pression P qui est de l'ordre de 1,5 à 4 bars, lorsque le distributeur est en fonctionnement. Les expériences ont montré que le débit d'hydrocarbure amené par la conduite 40 jusqu'à la pompe de récupération de vapeurs 34 doit être de l'ordre de 1 cm 3 par minute Dans les conditions normales de fonctionnement (quelques bars de pression et liquide peu visqueux tel que le supercarburant sans plomb), le débit effectif q pourrait être très supérieur à 1 cm 3 par minute si on utilise les tubes capillaires de dimensions courantes Pour remédier à celà, son diamètre interne étant de l'ordre de 0,5 mm et sa longueur de l'ordre de 1,5 m, on glisse à l'intérieur du tube un fil d'un diamètre inférieur à 0,5 mm, ce qui conduit à une augmentation notable de sa résistance interne. On comprend qu'ainsi l'hydrocarbure amené à la pompe de récupération de vapeurs, par le jeu des frottements entre les différentes pièces en mouvement, vient lubrifier les différentes parties en contact les unes avec les autres, ce qui permet de résoudre à la fois les problèmes d'usure, d'échauffement et d'étanchéité. En se référant maintenant à la figure 2, on va décrire un deuxième mode de réalisation de l'invention Sur la figure 2, le circuit de récupération de vapeurs est identique à celui de la figure 1 et on ne le décrira donc pas à nouveau En ce qui concerne le circuit d'alimentation en hydrocarbures, on a seulement fait apparaître en plus un bac 42 de désaération de l'hydrocarbure qui est disposé au-dessus de la pompe 16 Comme celà est connu le bac de désaération 42 est alimenté par un faible débit dérivé de l'alimentation en hydrocarbures et la pression dans le bac est maintenue à la pression atmosphérique En d'autres termes, en-dessous du niveau 44 d'hydrocarbures contenus dans le bac 42, règne sensiblement la pression atmosphérique. Dans ce deuxième mode de réalisation, la conduite de lubrification 46 relie le bac de désaération 42, par l'intermédiaire du tube 48 qui plonge dans l'hydrocarbure, à la zone d'admission 32 de la pompe 34 de récupération de vapeurs De la même manière, le tube 46 est un tube calibré pour assurer un débit d'hydrocarbures de l'ordre de 1 cm 3 par minute Dans ce cas on comprend que, à l'extrémité ouverte 48 a du tube 48, il règne une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique. Cependant, comme l'extrémité 46 a de la conduite 46 débouche dans la zone d'aspiration de la pompe 34, il existe dans cette région lorsque la pompe 34 est en fonctionnement une légère dépression qui est suffisante pour provoquer le débit q d'hydrocarbures dans la conduite 46 et donc d'assurer la lubrification de la pompe 34 dans des conditions déjà expliquées en liaison avec la figure 1. Selon ce mode de réalisation, la différence de pression entre l'extrémité ouverte du tube 46 a et l'extrémité 48 a est seulement de l'ordre de 30 millibars Il faut comparer cette pression à la pression P utilisée dans le premier mode de réalisation qui est de l'ordre de 3 bars Il faut bien sûr tenir compte de cette valeur de différence de pression pour déterminer le diamètre de la conduite 46 On comprend que la dépression au niveau de l'aspiration de la pompe 34 est une fonction de la vitesse de rotation de la pompe 34 On comprend qu'ainsi que le débit d'hydrocarbures servant à la lubrification de cette pompe est d'autant plus grand que la vitesse de rotation de la pompe est élevée, ce qui est évidemment favorable au bon fonctionnement de la pompe de récupération de vapeurs 34. Il résulte de la description précédente que, grâce au dispositif de lubrification de la pompe de récupération de vapeurs 34, celle-ci peut fonctionner dans des conditions optimales puisque lubrifiée par l'hydrocarbure liquide lui-même en quantité suffisante En outre, le mélange refoulé dans la cuve de stockage n'est modifié que par l'adjonction d'hydrocarbures, ce qui est évidemment sans conséquence sur la composition de l'hydrocarbure qui est prélevé par le système d'alimentation dans cette même cuve. Enfin, il faut souligner que le débit d'hydrocarbures de lubrification n'entraîne pratiquement aucune consommation supplémentaire d'énergie puisque ce débit est très faible et que la mise en circulation de cette fraction du débit d'hydrocarbures est obtenue sous l'effet d'une différence de pression préexistant dans le distributeur d'hydrocarbures. REVENDICATIONS 1 Dispositif de distribution d'hydrocarbure à récupération de vapeurs comportant une lance de distribution ( 22), un conduit d'alimentation comprenant une conduite d'alimentation en hydrocarbure ( 12, 24) sur laquelle est montée une pompe à hydro- carbure ( 16), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une conduite ( 28, 30, 38) de récupération de vapeurs débouchant dans une cuve de stockage d'hydrocarbure ( 10), une pompe de récupération de vapeurs ( 34) montée sur ladite conduite de récupération et une conduite de lubrification ( 40, 46, 48) à perte de charge calibrée pour faire circuler un débit q d'hydrocarbure entre ledit circuit d'alimentation et ladite pompe de récupération de vapeurs. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conduite de lubrification ( 40) relie la pompe à hydrocarbure ( 16) à la pompe de récupération de vapeurs ( 34). 3 Dispositif selon la revendication 1 dans lequel ledit circuit d'alimentation en hydrocarbure comprend en outre une chambre de désaération ( 42), caractérisé en ce que ladite conduite de lubrification ( 46, 48) relie ladite chambre de désaération ( 42) à l'admission ( 32) de ladite pompe de récupération de vapeurs ( 34). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conduite de lubrification ( 40) est constituée par un tube capillaire dont le diamètre interne est de l'ordre de 0,5 mm. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit débit q d'hydrocarbure pour la lubrification est de l'ordre de 1 cm 3 par minute.