Brevet FR2918734A1 — publié le 20090116

La présente invention concerne un procédé de transfert d'un fluide à un poste utilisateur. Elle concerne également une centrale d'inversion destinée à transférer un fluide à un poste utilisateur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans tous les domaines techniques où des postes utilisateur exigent des pressions de consigne relativement élevées, quelques dizaines de bars par exemple, comme la découpe laser ou l'hydrogénation des matières grasses. Les centrales d'inversion connues fonctionnent selon un procédé qui consiste à relier entre elles les sorties de deux ou plusieurs stations de io transfert comprenant chacune un emballage de fluide dont la pression initiale est supérieure à la pression de consigne fixée par l'utilisateur. La sortie commune aux stations de transfert est reliée à un ou plusieurs postes utilisateur, postes de découpe laser ou d'hydrogénation de matières grasses, comme mentionné plus haut. Un dispositif de régulation du débit de fluide 15 permet de maintenir la pression au(x) poste(s) utilisateur à une valeur sensiblement égale à la pression de consigne. Une seule station de transfert fonctionne à la fois. Dès que la pression de fluide dans l'emballage de la station de transfert alors en fonctionnement a atteint une valeur sensiblement égale à la pression de consigne, un automatisme arrête le transfert en cours, 20 et déclenche le fonctionnement d'une autre station de transfert qui se trouvait en attente, ce qui donne le temps de changer l'emballage considéré comme vide de la station précédente pour un emballage plein, lequel sera utilisé à son tour lors d'un changement de station de transfert ultérieur. L'avantage des centrales d'inversion est qu'elles permettent un 25 fonctionnement continu des postes utilisateur en évitant toute interruption lors des changements d'emballages. Cependant, on peut observer que lorsque les pressions de consigne sont élevées, les emballages doivent être changés alors qu'ils contiennent encore une quantité de fluide résiduelle relativement importante. Il en résulte 30 une perte pour le client utilisateur. Pour remédier à cet inconvénient, on a souvent recours à une opération de compression d'emballage destinée à remonter la pression au-delà de la pression de consigne, quelques dizaines de bars par exemple. Toutefois, cette solution n'est pas totalement satisfaisante puisqu'elle met en oeuvre de matériels, comme des compresseurs, surpresseurs, pompes etc.. , consommateurs d'énergie extérieure qui augmentent les coûts de production de l'utilisateur. Aussi, un but de l'invention est de proposer un procédé de transfert d'un fluide à un poste utilisateur sous une pression de consigne donnée, qui permettrait de récupérer dans une large mesure le fluide restant dans les emballages même lorsque leur pression a diminué jusqu'à la pression de consigne, et ceci sans consommation d'énergie extérieure. io Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que ledit procédé comprend les étapes consistant à : - fournir un éjecteur présentant une entrée haute pression, une entrée basse pression et une sortie, - relier le poste utilisateur à la sortie de l'injecteur, 15 - relier à l'entrée haute pression un premier emballage contenant le fluide à une pression initiale supérieure à la pression de consigne, - transférer le fluide du premier emballage au poste utilisateur à travers l'éjecteur, - quand la pression dans le premier emballage a atteint une valeur 20 sensiblement égale à la pression de consigne, relier ledit premier emballage à l'entrée basse pression de l'éjecteur et relier à l'entrée haute pression un deuxième emballage contenant ledit fluide à une pression initiale supérieure à la pression de consigne, - transférer le fluide du premier et du deuxième emballages au poste 25 utilisateur à travers l'éjecteur, - déconnecter le premier emballage de l'entrée basse pression quand la pression du fluide dans le premier emballage a atteint une pression minimale inférieure à la pression de consigne. On entend ici par éjecteur un composant fonctionnant comme une 30 pompe à aspiration qui consiste à injecter sur une entrée dite haute pression un fluide à grande vitesse dans une chambre d'aspiration communiquant avec l'équipement à vider par une entrée dite basse pression. Le fluide de l'équipement à vider est entraîné vers la sortie de l'éjecteur à travers un venturi. Les éjecteurs présentent de nombreux avantages. Ce sont des équipements faciles à mettre en oeuvre, peu coûteux et n'exigeant que peu d'entretien. Ne comportant aucune pièce mobile, ils ont une grande durée de vie. De plus, ils peuvent être utilisés pour un grand nombre de fluides : gaz ou vapeurs. Ainsi, on comprend que la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention permet de vider le volume résiduel de l'emballage qui n'est plus io opérationnel du fait que sa pression est devenue inférieure à la pression de consigne, ceci dans les limites d'une pression minimale, de 1 bar par exemple, imposée pour des raisons de sécurité. L'emballage à changer est donc quasiment totalement vidé sans avoir à utiliser des équipements consommateurs d'énergie, les éjecteurs étant par 15 nature même des composants passifs. Il en résulte pour l'utilisateur une double économie, à la fois en termes de fluide et d'énergie. Un autre avantage du procédé de l'invention est que les emballages dont la longévité se trouve ainsi prolongée doivent être changés moins souvent, d'où une fréquence moins grande dans les livraisons d'emballages 20 pleins en échange de ceux qui étaient retournés alors qu'ils n'étaient pas totalement vides. Les emballages concernés par l'invention peuvent être de toute sorte et de toute contenance : bouteilles, cadres de bouteilles, conteneurs embarqués, etc. 25 Avantageusement, le procédé de l'invention comprend une étape consistant à installer un capteur de pression sur la sortie de l'éjecteur et une vanne de régulation sur ladite entrée haute pression, la vanne de régulation étant commandée par le capteur de pression pour maintenir la pression de sortie de l'éjecteur à une valeur sensiblement égale à la pression de 30 consigne. L'invention concerne également une centrale d'inversion destinée à transférer un fluide à un poste utilisateur sous une pression de consigne donnée, ladite centrale d'inversion comprenant au moins deux stations de transfert équipées chacune pour recevoir un emballage de fluide et transférer ledit fluide au poste utilisateur à travers une sortie, dite sortie haute pression, lesdites sorties haute pression des stations de transfert étant reliées en une sortie haute pression commune, remarquable en ce que ladite centrale d'inversion comprend en outre un éjecteur présentant une entrée haute pression, une entrée basse pression et une sortie reliée au poste utilisateur, ladite sortie haute pression commune étant reliée à l'entrée haute pression de l'éjecteur, et en ce que lesdites stations de transfert comprennent chacune une deuxième sortie, dite sortie basse pression, en parallèle sur la sortie io haute pression, lesdites sorties basse pression des stations de transfert étant reliées en une sortie basse pression commune reliée à l'entrée basse pression de l'éjecteur. Selon un mode de réalisation, une vanne de régulation est installée sur ladite sortie haute pression commune, ladite vanne de régulation étant 15 commandée par un capteur de pression pour maintenir la pression au poste utilisateur à une valeur sensiblement égale à la pression de consigne. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. 20 La figure 1 est un schéma d'une centrale d'inversion conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représentée une centrale d'inversion destinée à transférer un fluide à un poste utilisateur 10 sous une pression Pc de consigne de 30 bars par exemple pour des applications de découpe laser ou 25 d'hydrogénation de matières grasses. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le fluide à transférer au poste utilisateur 10 est fourni par deux stations 21, 22 de transfert. Chaque station de transfert 21, 22 est équipée d'un emballage opérationnel 210, 220, à savoir bouteille, cadre, conteneur embarqué, etc., relié par l'intermédiaire 30 d'une vanne 213, 223 de purge, d'une part, à une sortie haute pression 211, 221 à travers une vanne pilotée 214, 224 et un clapet anti-retour 215, 225, et d'autre part, à une sortie basse pression 212, 222 à travers une vanne pilotée 216, 226 et un clapet anti-retour 217, 227, lesdites sorties haute 211, 221 et basse 212, 222 étant disposées en parallèle. Un capteur 218, 228 placé en aval de la vanne 213, 223 de purge indique la pression restante dans l'emballage 210, 220. Un emballage 210a, 220a de réserve est mis en attente, prêt à être substitué à l'emballage opérationnel 210, 220 en cas de besoin. Comme le montre la figure 1, les sorties haute pression 211, 221 des stations 21, 22 de transfert sont reliées en une sortie haute pression commune 31 à l'entrée haute pression 41 d'un éjecteur 40. De même, les io sorties basse pression 212, 222 des stations 21, 22 de transfert sont reliées en une sortie basse pression commune 32 à l'entrée basse pression 42 de l'éjecteur 40. Le poste utilisateur 10 est quant à lui relié à la sortie 43 de l'éjecteur 40. Sur la sortie haute pression commune 41 est placée une vanne 51 de régulation commandée par un capteur 52 de pression de manière à 15 ajuster le débit à l'entrée haute pression 41 de l'injecteur 40 pour maintenir la pression au poste utilisateur 10 à une valeur sensiblement égale à la pression Pc de consigne. La centrale d'inversion de la figure 1 fonctionne conformément au procédé suivant. 20 Initialement, les deux emballages opérationnels 210 et 220 sont par exemple à une pression respective P, et P2 égale à 200 bars. Les vannes pilotées 216, 224 et 226 sont fermées et la vanne 214 est ouverte. L'emballage 210 transfert le fluide au poste utilisateur 10 selon un circuit passant par la sortie haute pression 211 de la station 21 de transfert, la 25 sortie haute pression commune 31, l'entrée haute pression 41 de l'éjecteur 40 et la sortie 43 de l'éjecteur. La pression de fluide au poste utilisateur est constamment contrôlée par la vanne 51 de régulation. L'emballage 220 est provisoirement hors fonctionnement. Au cours du transfert, la pression P, de fluide dans l'emballage 210 30 diminue, et lorsque cette pression atteint un valeur voisine de la valeur Pc de consigne de 30 bars, un automate programmé à cet effet ferme la vanne 214, ouvre la vanne 216, et ouvre la vanne 224, la vanne 226 étant toujours fermée. Dans cette configuration, l'emballage 210 est relié à l'entrée basse pression 42 de l'éjecteur 40 tandis que l'emballage 220 dont la pression initiale P2 est de 200 bars est relié à l'entrée haute pression 41 de l'éjecteur 40. L'emballage 220 a une double fonction, à savoir assurer le transfert du fluide à la pression Pc de consigne de 30 bars et vider l'emballage 210 du fluide résiduel qu'il contient, du moins jusqu'à ce que la pression dans l'emballage 210 ait atteint une pression minimale limite Pm de 1 bar environ. Lorsque cette pression minimale limite Pm est atteinte, l'automate ferme la vanne 216. Seul l'emballage 220 fonctionne sur l'entrée haute pression 41 lo de l'éjecteur 40. Pendant ce temps, l'emballage 210a de réserve est mis à la place de l'emballage 210 vide, ou quasiment, et se trouve prêt à se substituer à l'emballage 220 lorsque sa pression P2 aura atteint la pression Pc de consigne. 15 REVENDICATIONS 1. Procédé de transfert d'un fluide à un poste utilisateur (10) sous une pression (Pc) de consigne donnée, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à : - fournir un éjecteur (40) présentant une entrée haute pression (41), une entrée basse pression (42) et une sortie (43), io - relier le poste utilisateur (10) à la sortie (43) de l'injecteur, - relier à l'entrée haute pression (41) un premier emballage (210) contenant le fluide à une pression initiale (P,) supérieure à la pression (Pc) de consigne, - transférer le fluide du premier emballage (210) au poste utilisateur (10) à travers l'éjecteur (40), 15 - quand la pression dans le premier emballage (210) a atteint une valeur sensiblement égale à la pression (Pu) de consigne, relier ledit premier emballage (210) à l'entrée basse pression (42) de l'éjecteur (10) et relier à l'entrée haute pression (41) un deuxième emballage (220) contenant ledit fluide à une pression initiale (P2) supérieure à la pression (Pc) de consigne, 20 -transférer le fluide du premier (210) et du deuxième (220) emballages au poste utilisateur (10) à travers l'éjecteur (40), - déconnecter le premier emballage (210) de l'entrée basse pression (42) quand la pression du fluide dans le premier emballage (210) a atteint une pression minimale (Pm) inférieure à la pression (Pc) de consigne. 25 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape consistant à installer un capteur (52) de pression sur la sortie (43) de l'éjecteur (40) et une vanne (51) de régulation sur ladite entrée haute pression (41), la vanne de régulation étant commandée par le capteur de pression pour maintenir la pression de sortie (43) de l'éjecteur (40) à une valeur sensiblement égale à la 30 pression (Pc) de consigne. 3. Centrale d'inversion destinée à transférer un fluide à un poste utilisateur (10) sous une pression (Pc) de consigne donnée, ladite centrale d'inversioncomprenant au moins deux stations (21, 22) de transfert équipées chacune pour recevoir un emballage (210, 220) de fluide et transférer ledit fluide au poste utilisateur (10) à travers une sortie (211, 221), dite sortie haute pression, lesdites sorties haute pression des stations de transfert étant reliées en une sortie haute pression commune (31), caractérisée en ce que ladite centrale d'inversion comprend en outre un éjecteur (40) présentant une entrée haute pression (41), une entrée basse pression (42) et une sortie (43) reliée au poste utilisateur (10), ladite sortie haute pression commune (31) étant reliée à l'entrée haute pression (41) de l'éjecteur (10), et en ce que lesdites io stations (21, 22) de transfert comprennent chacune une deuxième sortie (212, 222), dite sortie basse pression, en parallèle sur la sortie haute pression, lesdites sorties basse pression des stations de transfert étant reliées en une sortie basse pression commune (32) reliée à l'entrée basse pression (42) de l'éjecteur (10). 15 4. Centrale d'inversion selon la revendication 3, dans laquelle une vanne (51) de régulation est installée sur ladite sortie haute pression commune (31), ladite vanne de régulation étant commandée par un capteur (52) de pression pour maintenir la pression au poste utilisateur (10) à une valeur sensiblement égale à la pression (Pc) de consigne. 20