Brevet FR2791658A1 — publié le 20001006

l La présente invention concerne une installation de distribution d'hydrocarbures à partir d'une cuve de stockage comprenant - une pompe suivie d'un séparateur liquide/gaz reliée à un mesureur de liquide en amont d'un robinet de distribution, - un circuit de récupération des vapeurs d'hydrocarbures, re- lié au robinet de distribution pour recueillir les vapeurs d'hydrocarbures en sortie du réservoir en cours de remplis- sage, ce robinet étant relié à une pompe aspirante de va- peurs dont la sortie est reliée à la cuve de stockage, - une centrale de commande reliée au mesureur de volume de liquide et au contrôleur de débit de vapeur ainsi qu'à la pompe à vapeur pour commander le débit de vapeur en fonc- tion du débit de liquide distribué par le robinet. La réglementation tant nationale qu'internatio- nale relative à la protection de l'air impose une élimination ou une récupération des vapeurs d'hydrocarbures éjectées vers l'extérieur des réservoirs des véhicules (vers l'atmosphère) lors des opérations de remplissage. En effet, le volume au-dessus du liquide dans un réservoir contient des vapeurs d'hydrocarbures. Suivant la réglementation en vigueur, ces vapeurs doivent être récupé- rées et cette récupération devient de plus en plus stricte car il faut dans certains cas récupérer ces vapeurs avec des pertes inférieures à 5 %. Or, comme la récupération se fait au niveau du robinet distributeur (pistolet) et que l'arrêt de distribu- tion est en général commandé par la remontée de liquide dans le manchon d'alimentation du réservoir du véhicule, il peut arriver que du liquide soit aspiré par le système de récupé- ration des vapeurs. Cela n'est pas satisfaisant car cela dé- range le fonctionnement du système d'aspiration et de récupération des vapeurs. Si le robinet de distribution ne se ferme pas automatiquement quand le liquide arrive au ras du réservoir du véhicule, celui-ci peut être aspiré. Enfin, suivant les conditions de fonctionnement de l'installation et l'état du véhicule (véhicule chaud en été, tuyauterie froide), il y a condensation des vapeurs ré- cupérées dans la conduite froide du circuit de récupération des vapeurs. Les condensats s'accumulent et perturbent le fonctionnement du moyen de contrôle de débit de vapeurs et de la pompe aspirant la vapeur en aval de ce moyen de contrôle. -La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une installation de distribution du type défini cidessus, caractérisée par un séparateur vapeur/liquide muni d'une chambre de réception pour recueillir le liquide, ce séparateur étant monté dans le circuit de récupération des vapeurs en amont du contrôleur de débit de vapeur, et la chambre de récupération est reliée à un tube de purge dont l'entrée est munie d'un clapet anti- retour. Comme la pompe aspirante de vapeurs ne risque plus d'aspirer des condensats, elle peut fonctionner de ma- nière très précise et efficace, pour aspirer le volume de gaz (vapeurs) du réservoir qui correspond au volume de liquide introduit simultanément dans celui-ci par le robinet de dis- tribution. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la sortie de vapeurs du séparateur vapeurs/liquide comporte un filtre à particules. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le séparateur vapeur/liquide se compose d'une chambre à effet de centrifugation avec une entrée tangentielle reliée à la con- duite de vapeur elle-même reliée au robinet distributeur, un fond dans lequel débouche le tube de purge et, en partie haute, au centre de la chambre, il y a un tube de prélève- ment. L'installation comporte également une centrale de commande recevant des informations du séparateur pour en vé- rifier le bon fonctionnement. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le séparateur vapeurs/liquide comporte un flotteur commandant l'ouverture du tube de purge en fonction du niveau de liquide recueilli dans la chambre. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le tube de vidange a un diamètre très faible pour fonctionner comme pare-flamme. Suivant d'autres caractéristiques intéressantes: - le fond de la chambre du séparateur est relié à un venturi monté dans la conduite reliant le mesureur au robinet de distribution; - le tube de purge est relié à l'entrée de la pompe; - le fond de la chambre du séparateur est relié à un venturi monté dans une conduite reliant la sortie de la pompe à va- peur à la cuve; - le flotteur du séparateur est équipé d'un capteur de niveau choisi dans le groupe formé par un capteur à aimant et la- melles de contact, une sonde à effet Hall ou à fibres opti- ques, ou un coupleur optique. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de l'unique figure annexée qui est un schéma d'une installation de distribution d'hydrocarbures liquides selon l'invention. Selon la figure, l'invention concerne une instal- lation de distribution d'hydrocarbures qui comprend une cuve de stockage 1, enterrée, contenant un volume d'hydrocarbures liquides HL surmonté d'une phase vapeur PH et d'un tube de ventilation 101 avec un clapet de sécurité 102. Une pompe 2 aspirante plonge avec sa conduite d'aspiration 21 dans le li- quide HL du réservoir 1. Cette pompe 2 est reliée en sortie à un séparateur liquide/gaz 3, qui permet aux gaz et vapeurs dissous dans le liquide pompé, de s'échapper pour qu'un mesu- reur de volume de liquide 4 en aval du séparateur 3 ne re- çoive et ne mesure que du liquide. Ce mesureur alimente le pistolet ou robinet de distribution 5. Celui-ci est représen- té engagé dans l'embout 61 d'un réservoir 6 de véhicule auto- mobile. Le mesureur fournit l'information Il comme signal de mesure utilisé dans la commande de l'installation et pour l'affichage du volume débité et du prix sur un afficheur. Le réservoir 6 contient un volume de liquide VL surmonté d'un volume de vapeur VV. Le pistolet (robinet dis- tributeur) 5 comprend une conduite 51 pour le liquide et une conduite auxiliaire 52 pour récupérer les vapeurs qui pro- viennent du volume de vapeur VV au fur et à mesure que le ni- veau du volume de liquide VL monte. Cette conduite de vapeur 52 est reliée au circuit de récupération de vapeurs d'hydrocarbures, composé d'une conduite 7 reliée à un séparateur vapeur/liquide 8 fonction- nant selon le principe de centrifugation. Ce séparateur 8 se compose d'une chambre 81 dans laquelle arrive de manière tan- gentielle et, en partie haute, à l'entrée 82, la conduite de vapeur 7. Au centre de cette chambre 81 se trouve une con- duite d'extraction 83 protégée par un filtre à particules 84. Dans le fond de la chambre 81 débouche un tube de vidange 85 muni d'un clapet anti-retour 86 s'ouvrant seulement dans le sens de la flèche A pour l'évacuation de liquide de la cham- bre 81. Par effet centrifuge, les gouttelettes de liquide en- traîné ou condensé sont éjectées du flux de vapeur en rotation dans la chambre 81 pour se déposer sur la paroi de la chambre et descendre pour s'accumuler au fond. Les vapeurs d'hydrocarbures débarrassées des gouttelettes sont aspirées dans la partie centrale par la conduite d'extraction 83. L'entrée du tube de vidange 85 est également fer- mée par un clapet à flotteur 87 qui s'ouvre lorsque suffisam- ment de liquide est accumulé au fond de la chambre 81 pour soulever le flotteur 87. Le liquide recueilli au fond de la chambre 81 est aspiré à travers le tube de purge 85 par la pompe 2. Selon une variante, le liquide condensé est aspi- ré par un venturi 13 installé dans la conduite 41 reliant la sortie du mesureur 4 au robinet de distribution 5. Cette ins- tallation permet ainsi de réinjecter directement les vapeurs d'hydrocarbures condensées dans le réservoir 6 d'o elles ont été extraites. Le venturi 13 est relié directement au tube de purge 85 par un tube de purge 88, en aval du clapet anti- retour 86. Le liquide peut également revenir à la cuve 1. Selon cette autre variante, le condensat est as- piré par un venturi 14 monté dans la conduite 103 et relié par une conduite ou tube de purge 89 au tube de purge 85 en aval du clapet 86 en sortie de la chambre 81. Le tuyau de sortie 83 du séparateur 8 est relié à un contrôleur de débit de vapeur 9, par exemple une électro- vanne ou une pompe à débit variable, qui détermine le débit de vapeur et en aval de celui-ci une pompe aspirante 10. La pompe aspirante 10 crée la dépression intérieure de la cham- bre 81 du séparateur 8 pour aspirer la phase vapeur au niveau du pistolet 5. Les vapeurs aspirées par la pompe 10 sont ren- voyées dans la phase vapeur PH de la cuve 1 à travers la con- duite 103. Une centrale de commande 11 gère le fonctionne- ment de l'ensemble de l'installation. Cette centrale 11 re- çoit une information de débit Il fournie par le mesureur de volume de liquide 4 et elle (11) délivre un signal de com- mande pour commander le débit de vapeur aspiré afin qu'il corresponde sensiblement au débit du liquide introduit dans le réservoir 6. Le tube de purge 85 est relié soit à l'entrée de la pompe aspirante de liquide 2, soit au tube plongeur 21. Il peut également être relié aux venturis 13, 14. Les tubes de purge 85 et 88, 89 sont de préfé- rence des tubes capillaires de longueur suffisante pour fonc- tionner comme pare-flamme entre le séparateur 8 et les autres parties de l'installation. L'installation de contrôle et de commande 11 sur- veille également la position du flotteur 87 pour en vérifier le bon fonctionnement. Dans ce but, le flotteur est équipé d'un capteur de niveau, par exemple aimant/contact à lamelles, ou sonde à effet HALL, ou fibres optiques, ou capteur optique (non re- présenté). L'invention trouve une application particulière dans le domaine de la protection de l'environnement vis-à-vis des vapeurs d'hydrocarbures notamment dans le cas de leur distribution à des véhicules automobiles. R E V E N D I C A T I ONS 1 ) Installation de distribution d'hydrocarbures à partir d'une cuve de stockage comprenant - une pompe (2) suivie d'un séparateur liquide/gaz (3) reliée à un mesureur de liquide (4) en amont d'un robinet de distribution (5), - un circuit de récupération des vapeurs d'hydrocarbures, re- lié au robinet de distribution (5) pour recueillir les va- peurs d'hydrocarbures en sortie du réservoir (6) en cours de remplissage, ce robinet (5) étant relié à une pompe as- pirante de vapeurs (10) dont la sortie est reliée à la cuve de stockage (2), - une centrale de commande (11) reliée au mesureur de volume de liquide (4) et au contrôleur de débit de vapeur (9) ain- si qu'à la pompe à vapeur (10) pour commander le débit de vapeur en fonction du débit de liquide distribué par le ro- binet (5), caractérisée par - un séparateur vapeur/liquide (8) muni d'une chambre de ré- ception (81) pour recueillir le liquide, ce séparateur étant monté dans le circuit de récupération des vapeurs en amont du contrôleur de débit de vapeur (9), et la chambre de récupération (81) est reliée à un tube de purge (85) dont l'entrée est munie d'un clapet anti-retour (86). 2 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le séparateur vapeur/liquide (8) se compose d'une chambre (81) à effet centrifuge avec une entrée tangentielle (82) re- liée à la conduite de vapeur elle-même reliée au robinet dis- tributeur (5), un fond dans lequel débouche le tube de purge (85) et, en partie haute, au centre de la chambre, arrive un tube de prélèvement (83). 30) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'entrée du tube de prélèvement (83) est protégée par un fil- tre à particules (84). ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comprend une centrale de commande (11) recevant des si- gnaux d'informations I3 du séparateur (8) pour en vérifier le bon fonctionnement. ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le séparateur vapeurs/liquide (8) comporte un flotteur (87) commandant l'ouverture du tube de purge (85) en fonction du niveau de liquide recueilli dans la chambre (81). 6 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de purge (85, 87, 89) a un diamètre très faible pour fonctionner comme pare-flamme. 7 ) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fond de la chambre (81) du séparateur (8) est relié par un tube de purge (88) en aval du clapet (86) à un venturi (13) monté dans la conduite (41) reliant le mesureur (4) au robi- net de distribution (5). 8 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de purge (85) est relié à l'entrée de la pompe (2). 9 ) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le fond de la chambre (81) du séparateur (8) est relié (89) par le tube de purge (85) en aval du clapet (86) à un venturi (14) monté dans une conduite (103) reliant la sortie de la pompe à vapeur (10) à la cuve (1). ) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le flotteur (87) du séparateur (8) est équipé d'un capteur de niveau choisi dans le groupe formé par un capteur à aimant et lamelles de contact, une sonde à effet Hall ou à fibres opti- ques, ou un coupleur optique. 5