Brevet FR3067411A1 — publié le 20181214

ENSEMBLE DE MOYENS POUR REMPLACER DE L'HUILE DANS UNE EOLIENNE. L'invention se rapporte à un ensemble de moyens pour procéder au remplacement de l'huile utilisée dans une éolienne. Une éolienne comporte un ensemble de pales soumises aux vents qui par une transmission entraine l'axe d'un alternateur. Cette transmission, logée dans un carter, comprend un réducteur dont les engrenages sont plongés dans un bain d'huile. Pour cette application, on utilise de l'huile ayant certaines caractéristiques. Sur une éolienne, on utilise également un autre type d'huile pour de la commande (par exemple vérin). Cette huile qui n'est pas la même que l'huile utilisée pour les engrenages doit également être remplacée mais pas nécessairement au même moment. L'huile a une durée de vie, limitée dans le temps (oxydation) et dans le cas d'une 15 transmission à engrenages, elle se charge en limaille de fer produite par le frottement des engrenages. Elle doit être changée régulièrement. Les moyens pour procéder à ce remplacement comprennent une cuve de stockage provisoire des huiles usagées, une conduite pour transférer l'huile usagée depuis l'éolienne vers la cuve de stockage, une conduite d'alimentation en huile neuve 20 pour prélever de l'huile neuve dans une réserve d'huile neuve, une pompe pour envoyer de l'huile neuve vers l'éolienne au travers de la conduite d'alimentation. Ces éoliennes sont implantées en des zones éloignées des habitations et l'accès à ces éoliennes n'est pas simple car il n'existe pas toujours une route carrossable. A ce jour, on utilise pour transporter ces moyens de remplacement de l'huile, un 25 premier véhicule qui se déplace en tout chemin qui transporte la conduite de récupération et un petit réservoir provisoire destiné à récupérer l'huile usagée. Lorsque l'huile a été récupérée dans ce premier véhicule, il se dirige vers un 2 camion-citerne pour transvaser les huiles usagées qui sont classées dangereuses dans ledit camion-citerne qui les acheminera à un centre de traitement. L'huile usagée est d' abord collectée par gravité dans un réservoir porté par le premier véhicule. Ce réservoir est un contenant en plastique logé dans une 5 structure en métal à mailles qui limite la déformation du plastique sous l'effet du remplissage (poids). Il ne présente aucune sécurité notammment dans le cadre du transport sur route. Cette huile usagée est ensuite transférée dans la citerne du camion-citerne qui va l'acheminer vers un centre de traitement. Les conduites pour transférer l'huile sont des conduites souples enroulées sur un io tambour. Pour les hisser au niveau du mécanisme de l'éolienne, un treuil est utilisé. En effet les parties tournantes de l'éolienne sont situées entre 70 et 120 mètres du sol et il faut donc produire un effort significatif pour hisser l'extrémité de la conduite à cette hauteur. On fait donc appel à un treuil souvent électrique pour hisser la ou les conduites. Les opérations de vidanges ne sont pas réalisées en toutes saisons car les conditions climatiques en hiver (grand froid) interdisent pour l'instant l'accès des opérateurs en haut des éoliennes L'opération met en oeuvre deux véhicules et donc deux chauffeurs au minimum. Ces opérations prennent du temps. Un des véhicules porte un petit réservoir et va procéder à la récupération de l'huile usagée puis va l'acheminer vers le plus gros véhicule et va transvaser l'huile ce qui génère à chaque fois un temps d'immobilisation et un risque de fuite lors du transvasement. Il faut minimiser le temps d'intervention afin d'augmenter le nombre d'éoliennes que peuvent traiter les moyens et pouvoir en toutes saisons effectuer ces vidanges. L'invention vise à faciliter les opérations de remplacement d'huile, à réduire le temps nécessaire à cette opération et à sécuriser la dite opération. 3 A cet effet, l'invention vise un ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne, ces moyens comprenant un réservoir de récupération des huiles usagées, une conduite dite de récupération pour transférer l'huile usagée depuis l'éolienne vers le réservoir de stockage, une 5 conduite d'alimentation en huile neuve pour prélever de l'huile neuve dans une réserve d'huile neuve, une pompe pour envoyer de l'huile neuve vers l'éolienne au travers de la conduite d'alimentation, cet ensemble de moyens étant caractérisé en ce que, d'une part, les moyens précités sont installés sur un seul véhicule motorisé pour se déplacer en terrain difficile mais également construit pour 10 respecter les normes internationales ADR concernant le transport d'huile usagée sur routes dites normales et, d'autre part, pour déverser l'huile usagée dans un réservoir apte à circuler sur les routes, ce réservoir comporte des sécurités qui sont organisées en série et actionnées chronologiquement. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre 15 d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente FIG 1 une éolienne en cours de vidange FIG 2 les extrémités libres des conduites FIG 3 le circuit complémentaire pour la vidange FIG 4 le tronçon de conduite pour l'alimentation 20 FIG 5 le véhicule FIG 6 schéma du circuit de commande pour la sécurité En se reportant au dessin on voit une éolienne 1 comprenant un mat 2 à l'extrémité duquel sont montées des pales 3 entrainant un alternateur via une transmission logée dans un carter (10). Périodiquement l'huile de la transmission doit être 25 remplacée. 4 Pour cela on fait appel à un réservoir 4 de récupération des huiles usagées, une conduite 5 dite de récupération pour transférer l'huile usagée depuis l'éolienne 1 vers le réservoir 4 de récupération, une conduite 6 d'alimentation en huile neuve pour prélever de l'huile neuve dans une réserve 600 d'huile neuve, une pompe 7 5 pour envoyer de l'huile neuve vers l'éolienne au travers de la conduite d'alimentation. Les moyens précités sont installés sur un seul véhicule A motorisé pour se déplacer en terrain difficile mais également construit pour respecter les nonnes internationales ADR concernant le transport d'huile usagée sur routes dites normales. 10 L'éolienne comporte un moyen 8 de hissage des conduites 5,6 de récupération et d'alimentation au niveau de la génératrice de l'éolienne afin de raccorder les extrémités des conduites à la sortie huile usagée et à l'entrée alimentation en huile propre. Le dévidoir sur lequel sont enroulées les conduites est piloté pour limiter les efforts sur les flexibles et l'éolienne, en fonction du moyen utilisé pour 15 acheminer les extrémités libres des conduites. Il y a environ 100 à 120 mètres de conduites. Compte tenu de la position en hauteur et de la hauteur du carter à vidanger, la vidange peut se faire par gravité de l'huile du haut vers le bas mais il arrive que la température soit basse ce qui diminue la viscosité de l'huile et ralentit 20 sérieusement l'opération. On accélère alors la vitesse d'écoulement en faisant transiter l'huile par une pompe et le brassage induit par cette pompe réchauffe l'huile ce qui facilite également l'écoulement. Avantageusement, on utilise entre la sortie 15 de vidange de l'éolienne et l'entrée 25 16 de la conduite 5 utilisée pour transférer l'huile usagée vers le réservoir approprié, un dispositif 10 de commande constitué par un circuit 30 complémentaire qui passant par une pompe 11 comporte un bipasse 12 de ladite pompe. Le passage par la pompe ou par le bipasse est choisi au moyen d'une 5 vanne 13, la dite pompe permettant de pousser l'huile vers le réservoir de récupération et donc d'assister l'écoulement par gravité. Cette pompe permet de pousser l'huile dans la conduite 5 de récupération lorsque cette huile est un peu visqueuse par contre lorsque la chaleur en été a réchauffé 5 l'huile, il est inutile d'utiliser la pompe. Il en est de même si les pales ont fonctionné il y a peu de temps avant l'opération de vidange car l'huile du carter du système à vidanger de l'éolienne est encore tiède et donc fluide. Le passage par le bipasse sert à vidanger le carter sans avoir à passer par la pompe lorsque l'huile est suffisamment fluide et donc lorsque l'on passe par le bipasse on réalise une io vidange uniquement par gravité. Pour une huile à 14°Celsius, la vidange d'un mètre cube prend environ cinq minutes ce qui est rapide. L'opérateur peut donc se tenir au près du carter à vidanger et modifier en cours de vidange le choix d'une vidange purement par gravité ou par gravité assistée. Pour déverser l'huile usagée dans un réservoir apte à circuler sur les routes, ce 15 réservoir comporte des sécurités. Le ou les réservoirs utilisés comportent un point bas pour la vidange qui est obtenu en montant le réservoir incliné par rapport à l'horizontal. Ces sécurités sont organisées en série. En effet, étant donné que l'huile dans le carter se trouve à environ 70 à 120 mètres de haut, la pression en bas de la 20 conduite est de l'ordre de 8 à 12 Bars ce qui est important. La citerne est un volume clos et introduire de l'huile à haute pression oblige à prendre des dispositions sur la citerne. Ces dispositions peuvent être actionnées par le chauffeur mais un oubli est possible. Ainsi la citerne est équipée d'un circuit 40 de commande actionnant 25 chronologiquement les moyens de sécurité pour l'admission de l'huile dans la réserve. 6 Le circuit de commande du remplissage du réservoir par de l'huile usagée comprend un circuit 40 de commande pneumatique comprenant un distributeur dit principal 41 à commande manuelle qui, ouvert, délivre de l'air sous pression à un distributeur 42 piloté par un flotteur 43 ce distributeur 42 étant passant tant 5 que le flotteur 43 n'a pas atteint une position haute, de sorte que, tant que le flotteur n'a pas atteint sa position haute, l'air du circuit de commande prolonge sa course pour ouvrir un évent 44 piloté par l'air du circuit qui lorsqu'il est ouvert autorise l'air du circuit de commande à ouvrir un obturateur 45 monté en aval de la conduite d'évacuation pour laisser l'huile usagée pénétrer dans la citerne. io Ainsi, le flotteur commence à être activé pour vérifier que le réservoir n'est pas plein, puis on ouvre un évent car l'huile qui entre doit se substituer à l'air qui sort sinon la pression augmente et dès que l'évent est ouvert on ouvre l'obturateur pour admettre l'huile dans le réservoir. L'obturateur ne s'ouvre que lorsque l'évent est ouvert. 15 Lorsque le flotteur atteint son niveau haut, il coupe l'alimentation en air de l'évent qui lui-même coupe l'alimentation de l'obturateur qui revient en position fermée. La coupure peut être commandée depuis le distributeur principal. L'obturateur se ferme malgré une pression forte en entrée. Après avoir fait la vidange, il faut remettre de l'huile neuve en utilisant une pompe 20 qui doit être puissante pour acheminer l'huile en hauteur. A la fin de l'opération de transvasement on exerce une pression de soufflage afin de chasser l'huile restant dans la conduite. Avantageusement le circuit 30 complémentaire de vidange est porté par un support qui porte en plus un tronçon 50 de conduite pour l'alimentation en huile 25 neuve passant par un compteur 51 de particules, le dit tronçon de conduite étant relié de manière amovible à la sortie 6A de la conduite d'alimentation et à l'entrée du carter d'huile contenant précédemment l'huile vidangée. 7 Une vanne 52 contrôle l'écoulement de l'huile neuve vers le carter. Le compteur 51 de particules est positionné au plus près de l'entrée du carter permettant de garantir une classe de propreté optimale. Ce tronçon de conduite pour l'alimentation en huile présente une vanne et un point 5 test. Le véhicule comprendra au moins 3 essieux et de préférence 4 essieux avec de préférence au moins 6 roues motrices et directrices. Les réservoirs destinés à contenir l'huile ont des parois, des évents et des bondes sécurisés pour répondre à la norme en vigueur. io Le véhicule porte donc derrière le module de conduite, les réservoirs et à l'arrière un enrouleur sur lequel se positionnent la conduite de récupération et la conduite d'alimentation. Ces deux conduites 5, 6 distinctes sont logées dans une gaine commune (fig 2) qui porte à son extrémité libre, un moyen pour la saisir et l'amener en haut de l'éolienne avec le palan. Le moyen peut être un anneau ou 15 une boucle. L'enrouleur n'est pas protégé par un toit afin de permettre une visualisation des opérations de remplacement de l'huile, des manoeuvres des conduites et de distribution, etc Pour amener l'huile nouvelle à l'entrée du carter, on utilise une pompe qui prélève la dite huile dans un réservoir contenant de l'huile neuve. L'huile dite neuve 20 passe par un filtre et éventuellement par un réchauffeur ou un moyen équivalent afin de la fluidifier. Il est intéressant de la fluidifier car il faut vaincre la pression en raison de la hauteur où se situe le mécanisme de l'éolienne. Même en été le réchauffement de l'huile se pratique. A la fin du remplissage du carter avec de l'huile neuve, l'huile alors contenue 25 dans la conduite d'alimentation est récupérée par pompage, soufflage et elle est réinjectée dans le réservoir. 8 Le véhicule est équipé de deux citernes d'approvisionnement en huiles neuves pour ainsi disposer de deux huiles neuves différentes. Un distributeur permet de choisir l'une ou l'autre des citernes. On dispose ainsi d'un véhicule qui fera à la fois la récupération d'huile, le 5 remplacement par de l'huile neuve et le transfert de l'huile usagée vers un lieu de traitement. Le matin le camion démarre avec son réservoir d'huile usagée vide et le ou les réservoirs d'huiles neuves pleins et le soir après avoir fait la vidange de plusieurs éoliennes, il revient avec son réservoir d'huile usagée plein. La capacité de transport du véhicule permet une autonomie d'exploitation 10 continue pendant 4 à 5 jours sans avoir besoin de revenir vers un point de collecte d'huile usagée et de se réapprovisionner de l'huile neuve. Le réservoir présente un trou d'homme dont le couvercle intègre une sécurité surpression, l'évent et le flotteur ou sonde. Le transvasement (rempotage ou dépotage) se fait donc directement des 15 réservoirs du camion aux carter ou autre moyens de stockage sur l'éolienne ce qui minimise les risques de fuites. Le couvercle du trou d'homme et le haut des réservoirs sont équipés d'évacuation d'eau. REVENDICATIONS1. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne (1) ces moyens comprenant un réservoir (4) de récupération des huiles usagées, une conduite (5) dite de récupération pour transférer l'huile usagée depuis l'éolienne vers la cuve de stockage, une conduite (6) d'alimentation en huile neuve pour prélever de l'huile neuve dans une réserve (600) d'huile neuve, une pompe (7) pour envoyer de l'huile neuve vers l'éolienne au travers de la conduite ( 5) d'alimentation cet ensemble de moyens étant caractérisé en ce que d'une part, les moyens précités sont installés sur un seul véhicule( A) motorisé pour se déplacer en terrain difficile mais également construit pour respecter les nonnes concernant le transport d'huile usagée sur routes dites normales et, d'autre part, pour déverser l'huile usagée dans un réservoir apte à circuler sur les routes ce réservoir comporte des sécurités qui sont organisées en série et actionnées chronologiquement. 2. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande du remplissage du réservoir par de l'huile usagée qui est un circuit (40) de commande pneumatique comprenant un distributeur dit principal (41) à commande manuelle qui, ouvert, délivre de l'air sous pression à un distributeur (42) piloté par un flotteur (43) ce distributeur (42) étant passant tant que le flotteur (43) n'a pas atteint une position haute, de sorte que, tant que le flotteur n'a pas atteint sa position haute, l'air du circuit de commande prolonge sa course pour ouvrir un évent (44) piloté par l'air du circuit qui lorsqu'il est ouvert autorise l'air du circuit de commande à ouvrir un obturateur ( 45) monté en aval de la conduite d'évacuation pour laisser l'huile usagée pénétrer dans la citerne. 10 3. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' il comprend entre la sortie (15) de vidange de l'éolienne et l'entrée (16 )de la conduite (5) de récupération utilisée pour transférer l'huile usagée vers le réservoir 5 approprié, un circuit (30) qui passant par une pompe (11) comporte un bipasse (12) de la dite pompe le passage par la pompe ou par le bipasse étant choisi au moyen d'une vanne (13), la dite pompe permettant de refouler l'huile vers la cuve de stockage et d'assister l'écoulement par gravité. 10 4. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 3 caractérisé en ce que le circuit (30) complémentaire de vidange est porté par un support qui porte en plus un tronçon (50) de conduite pour l'alimentation en huile neuve passant par un compteur (51) de particules, le dit tronçon de conduite étant relié 15 amovible à la sortie de la conduite d'alimentation et à l'entrée du carter d'huile contenant précédemment l'huile vidangée. 5. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce que le véhicule comprend au moins 3 essieux avec de préférence au moins 6 roues motrices 20 et directrices. 6. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement de l'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce que véhicule est équipé de deux citernes d'approvisionnement en huiles neuves et d'une citerne pour récupérer l'huile usagée. 25 7. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement d'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir présente un trou d'homme dont le couvercle intègre une sécurité surpression, l'évent et le flotteur ou sonde 11 8. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement d'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un réchauffeur 100 ou un moyen équivalent pour réchauffer l'huile neuve avant de la transvaser vers l'éolienne. 5 9. Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement d'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce que les réservoirs sont inclinés par rapport à l'horizontal pour créer un point bas. 10.Ensemble de moyens pour procéder à un renouvellement d'huile utilisée dans une éolienne selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend 10 un moyen de soufflage pour chasser l'huile restant dans la conduite.