FR 2695188 A1 19940304 FR 9210449 A 19920901 1 - La présente invention concerne un dispositif de transfert de fluides cryogéniques dans les établissements industriels qui les utilisent, entre les réservoirs de stockage et les ap- pareils auxquels ils sont destinés. 5 Les fluides cryogéniques sont généralement transportés par camion à leur lieu d'utilisation, o ils sont stockés dans des réservoirs isolés; de là ils sont distribués aux appareils par une tuyauterie ou ligne cryogénique, sous l'effet de la pression que l'on établit dans le stockage, par la vaporisa- 10 tion d'une partie du fluide cryogénique Il s'établit en quelques heures l'équilibre entre phases liquide et gazeuse du ré- servoir. Ce mode opératoire a l'avantage de la simplicité, mais il présente plusieurs inconvénients: 15 Lorsque le liquide cryogénique circule dans la tuyauterie il subit à la fois des pertes de charge et des entrées de chaleur, rompant l'équilibre et causant sa vaporisation: la cir- culation est diphasique Le diphasique, pour un débit massique donné, augmente les pertes de charge, rend nécessaires de gros 20 diamètres de ligne et d'accessoires, et crée des irrégularités de fonctionnement; en azote par exemple, des lignes de plus de 50 mètres pourront avoir une marche aléatoire, ou un coût très élevé si elles sont isolées sous vide en gros diamètre. Un autre inconvénient a trait au rendement thermodynami- 25 que du fluide cryogénique: le froid utilisable correspond à la variation enthalpique du fluide entre son état initial, au ré- servoir, et son état final, à la sortie de l'appareil d'utili- sation, après vaporisation et réchauffage éventuel du gaz pro- duit; il est donc intéressant de rechercher l'enthalpie initia- 30 le la plus basse, c'est à dire la pression d'équilibre au ré- servoir la plus basse que l'on puisse atteindre en pratique. Un troisième aspect n'est pas négligeable sur le plan du rendement: maintenir la pression au stockage, c'est remplacer le volume de liquide soutiré par le même volume de gaz; or 35 l'isolation des réservoirs industriels est de grande qualité, et, dans le cas de l'azote, si on utilise un réservoir en 2 ou 3 jours, les entrées de chaleur au réservoir seront insuf- fisantes pour maintenir la pression, et on devra vaporiser 0,5 à 1,5 56 du fluide par un "réchauffeur". Les inconvénients ci-dessus, et la pratique paradoxale de 5 réchauffer un fluide dont on utilise le froid, afin d'élever sa pression, sont néanmoins acceptés parce quil n'existe pas d'autre moyen pratiquement réalisable de distribution du flui- de cryogénique à l'appareil d'utilisation: On connait quelques exemples de surélévation du réservoir 10 par rapport à l'utilisation, pour bénéficier de la pression de la colonne de fluide; les pompes cryogéniques centrifuges s'accommodent mal de petits débits, de variations de débit, de la vaporisation par pertes de rendement hydraulique en cas de réduction du débit, entraînant des risques de cavitation. 15 On connait des pompes mécaniques alternatives immergées, dans les installations de remplissage de bouteilles de gaz, poussant le liquide à plus de 200 bars dans un vaporiseur; ces pompes ne sont pas adaptées à l'aspiration du liquide à faible pression. 20 L'objet de la présente invention est un dispositif de pompage de fluide cryogénique, pour élever sa pression à un niveau constant et réglable, pour des débits variables du dé- bit nul jusqu'à un maximum dépendant de la taille de l'appa- reil, ce dispositif de pompage étant complété éventuellement 25 par un ou plusieurs réservoirs d'accumulation sous pression du fluide. Ces nouveaux dispositifs conduisent à un procédé nouveau de distribution des fluides cryogéniques aux appareils d'uti- lisation; en prenant le cas de l'azote: le remplissage à la 30 livraison se fera à la plus basse pression, ce qui constitue un contrôle de la qualité du fluide, sans régulation de la pression au "dépotage", opération qui est souvent source d'ir- régularité de marche de l'installation; le réservoir de stocka- ge , à plus basse pressio, pourra être allégé, sans système 35 de régulation de pression; les lignes seront conçues pour le monophasique, permettant de plus petits diamètres et/ou de plus grandes longueurs On entendra par fluide cryogénique , les gaz liquéfiés comme l'azote, l'argon, l'oxygène, etc , les appareils d'utilisation pouvant être des tunnels, bains, ruissellements ou pulvérisation de liquides, etc , mais aus- 5 si des évaporateurs; l'invention s'applique aussi au dioxyde de carbone, et on étendra à ce fluide, comme c'est souvent l'usage, l'appellation de cryogénie, et on étendra aussi la notion d'utilisation à la production de neige carbonique. Un ensemble de schémas et dessins permet de décrire le 10 dispositif et son fonctionnement : La figure 1 est un fragment du diagramme de MOLLIER de l'azo- te, sur lequel ont été portés les points représentatifs de différentes conditions de distribution de ce fluide. La figure 2 est aussi une partie du diagramme de MOLLIER du 15 dioxyde de carbone, montrant une application semblable du pro- cédé. La figure 3 représente un schéma du procédé, réduit à l'emploi du dispositif de pompage. La figure 4 est une vue en coupe du clapet d'admission et du 20 piston de la pompe. La figure 5 est un schéma d'ensemble d'une distribution de dioxyde de carbone, suivant l'invention. Le diagramme de l'azote de la figure 1 montre la courbe d'équilibre liquide/vapeur pour des pressions relatives OP en 25 bars, entre zéro ( pression atmosphérique ) et 5 bars, suivant l'axe vertical, les enthalpies(H)étant portées sur l'axe hori- zontal. On peut considérer que l'azote liquide est normalementli- vré à son point d'utilisation à une pression de 0,7 bar : En 30 effet, l'azote est à moins de 0,05 bar dans les stockages des usines de liquéfaction Chaque pompage élève l'enthalpie de 0,7 kcal/kg par perte de rendement des pompes centrifuges, ce qui correspond à une élévation de 0,22 bar de la pression du liquide, dans cette zone de pressions Le transport, entrées 35 de chaleur et effets mécaniques confondus, élève la pression de 0,07 bar pour un trajet de 100 km. On doit compter 2 pompages, et on évalue la distance de transport à 200 km ; au total la pression de l'azote dans le réservoir sera donc: 0,05 bar à l'origine + 1 pompage ou 0,22 bar + 200 km ou 0,14 bar + 1 pompage ou 0,22 bar = 0,63 bar; 5 on notera que la valeur arrondie à 0,7 bar traduit la bonne qualité du fluide. L'azote à 0,7 bar est représenté en(A) sur le diagramme, ainsi que l'azote en équilibre à 2 bars, très fréquent dans l'état actuel de la technique, en(A 2); si le point d'utilisa- 10 tion est plus élevé que le stockage, par exemple, la pression sera souvent 2,6 bar, représentée en(A 3. Les points(A'2) ou(A') représentent l'azote à l'arrivée à l'utilisation, le diphasique représentant souvent 3 à 5 % en poids, soit 150 à 250 % en volume; au contraire augmenter par 15 pompage la pression de 0,7 à 2,6 bar, représenté en(A'), per- mettra de beaucoup plus grandes pertes de charge et entrées de chaleur, représentées par(A"), sans formation de vapeur. En ce qui concerne les comparaisons des enthalpies initia- les I,~( 2),(H 3), on doit établir les variations, donc les quan- 20 tités de froid produites en kcal/kg, pour 2 états finaux: l'un correspond à l'enthalpie du gaz à 196 et pression atmosphé- rique, lorsque seule la chaleur latente est utilisée, comme en immersion, soit 18,45 kcal/kg; l'autre correspond aux tunnels, o le gaz peut sortir à 50 , avec une enthalpie de 55 kcal/kg 25 Le tableau suivant permet la comparaison: Pression Enthalpie Variation enthal Variation enthalrelative initiale pique jusqu'au gaz pique jusqu'au gaz de kcal/kg a -196 et pression à 50 et pression stockage atmosphérique atmosphérique (bars) 30 0,7 -26,70 45,15 81,64 2,0 -23,67 42,12 78,61 2,6 -22,65 41,10 77,59 L'azote à 0,7 bar produira, dans le cas d'immersion, res- pectivement 7,2 % et 9,8 % plus de froid que l'azote à 2 et 35 2,6 bars, et donc que l'on économisera 6,7 % ou 9 % de laquan- tité de liquide à utiliser. La récupération de la chaleur sensible du gaz, dans les tunnels par exemple, ne dépend pas de l'enthalpie initiale, et l'économie due à l'emploi d'azote à 0,7 bar sera 3,7 % et 5 %, respectivement, par rapport à l'azote à 2 et 2,6 bars. 5 A ces économies, le procédé ajoute celles qui ont trait à la suppression dumaintien en pression du réservoir: même en cas de vidange rapide, la pression de 0,7 bar ne chutera que de 0, 15 bar, soit 0,55 bar en final, sans inconvénient. Au contraire, les rapports des masses volumiques, en kgg 3 10 du gaz et du liquide en équilibre à 2 et 2,6 bars sont, respec- tivement: 12,8 / 756,5 ou 0,017 et 15,1 / 746 ou 0,02 ; ceci veut dire qu'il faudra vaporiser 1,7 % ou 2 % du liquide, pour maintenir la pression à: 2 ou 2,6 bars. Les réservoirs industriels ont des taux de vaporisation 15 journalière en azote de 0,25 % environ, pour des tailles de stockage de 25 à 30 000 litres; on voit que les entrées de cha- leur ne maintiendront la pression que si le réservoir n'est utilisé qu'en 6,8 ou 8 jours Très souvent les installations vident leurs réservoirs en 2 ou 3 jours, de sorte que la vapo- 20 risation supplémentaire, à considérer comme perdue, sera de l'ordre de 1 à 1,5 %. La figure 2 représente les états du dioxyde de carbone, portés sur un diagramme, les pressions absolues étant figurées sur l'axe vertical, et les enthalpies sur l'axe horizontal; on 25 citera les analogies et les différences du GO 2 par rapport aux fluides cryogéniques tels l'azote: La différence majeure est la pression du point triple (PI) à 5,18 bars. Un état final du C 02 peut être le gaz sortant d'un tunnel 30 de réfrigération à la pression atmosphérique (PA) et -50 (HT); un autre état final sera, après production de neige et sa su- blimation, la "sortie" de gaz à -78,5 , représenté par (HN) La variation enthalpique, ou froid utilisable, correspond essentiellement à la chaleur latente; il sera d'autant plus 35 intéressant d'abaisser l'enthalpie initiale: L'état initial habituel est la livraison de C 02 liquide à -20 et 20 bars, représenté en (Dl), qui peut être stocké tout à fait à la manière de l'azote liquide, en réservoirs isolés sous vide; généralement on utilise des stockages moins perfor- mants, dont on contrôle la pression à 20 bars par un groupe frigorifique; dans ce dernier cas, on connait des pompes cen- trifuges de circulation en boucle du C 02 liquide, pour mainte- 5 nir en froid la ligne, et non dans le but d'obtenir un sousre- froidissement du liquide par augmentation de pression Le gaz formé par les pertes de rendement des pompes et les entrées de chaleur, revient en bout de boucle au réservoir, o il sera condensé par le groupe frigorifique. 10 Le plus fréquent est l'emploi d'une ligne simple, et dans ce cas, le 002 parvenant à l'utilisation est représenté pare '1) ce qui permet un fonctionnement normal; l'intérêt de la diminution de l'enthalpie et de la pression initiale, a fait créer des distributions de C 02 liquide à 8 bars et -45 , représenté 15 en (D 2): à l'arrivée à l'utilisation, représentée par (D'2), la proximité de la pression du point triple impose des précau- tions particulières On peut dire que même sous 10 ou 11 bars les risques de bouchage par le solide (plugging) existent. Le dispositif de pompage objet de l'invention, permet 20 d'utiliser du C 02 amené au voisinage du point triple, soit par refroidissement, soit par vaporisation et abaissement de la pression, et représenté par (D 3) : la pression peut être aug- mentée jusqu'au point représentatif (D'3), de sorte qu'à l'uti- lisation (Dt'3) le risque de formation de solide soit loin La 25 pompe admet la circulation de fluide chargé de particules, et si le réservoir basse pression est en charge sur son entrée, on pourra même utiliser un mélange de 002 liquide et solide au point triple. La figure 3 montre essentiellement le dispositif de pom- 30 page; un réservoir isolé ( 1) contient le fluide cryogénique à la plus basse pression possible: pour l'azote, ce réservoir est le stockage, recevant l'azote liquide à 0,7 bar; pour le C 02, il s'agit d'un réservoir basse pression, distinct généra- lement du réservoir de livraison. 35 En ( 2) est la sortie liquide du réservoir, qui alimente par gravité le dispositif de pompage; il est souhaitable de surdimensionner la vanne d'arrêt ( 3), et de réduire la distan- ce horizontale au pompage La sortie du réservoir doit être en surélévation de 0,5 à 1 mètre par rapport à l'entrée du dispo- sitifde pompage, et l'ensemble doit être isolé. Le dispositif de pompage comporte à sa partie inférieure un réservoir ( 4) servant à alimenter en liquide dépourvu de gaz 5 le clapet d'admission ( 6) de la pompe; pour cela il est muni d'un tube évent ( 5) relié par un tube isolé à la phase gazeuse du réservoir ( 1); ce tube sert également à la mise en froid du dispositif dans le cas de l'utilisation du C 02 Il peut, en variante être remplacé par un éliminateur de gaz. 10 La pompe est du type à piston et clapets, verticale Un tube ( 7) fixé par brides au réservoir ( 4) porte le cylindre( 8) dans lequel le piston ( 9), portant lui-même un clapet de refoulement, est actionné parune tige ( 10) passant dans un jeu ( 11) et ( 111) de garnitures d'étanchéité, entre lesquelles on 15 injecte du gaz sous pression du refoulement, par un tube ré- chauffeur ( 12) Seule la partie inférieure de la pompe estiso- lée, suivant le tireté ( 15): la sortie du liquide se fait par un piquage ( 14), situé juste au-dessus du cylindre ( 8) et dela bride de fixation de la pompe, de sorte que la partie haute du 20 tube ( 7) contient un volume de gaz peu conducteur, et que les étanchéités ( 11) et Q 1 l') restent à température ambiante. La tige ( 10) de commande du piston est reliée à un moteur ( 15) donnant un mouvement alternatif réglable, une réalisation particulièrement avantageuse utilisant des vérins pneumatiques 25 ou hydrauliques En effet, une caractéristique importante du mouvement du piston est qu'il doit être lent pendant la montée, qui correspond à la phase d'aspiration ou d'admission du cycle de pompage, par rapport au mouvement de descente, qui corres- pond à la mise en pression du fluide et à son refoulement, et 30 qui peut être aussi rapide qu'il est mécaniquement possible. La pression du fluide moteur est régulée par un détendeur ( 17): le rapport des sections actives du vérin et du piston et le réglage de pression du détendeur, définissent la pression maxima à laquelle sera porté le fluide cryogénique Un régleur 35 éventuel ( 18) conditionne le débit de fluide moteur, et donc la durée globale d'un cycle montée/descente Cette durée doit être compatible avec le fonctionnement du distributeur ( 19), actionné par une minuterie double, ou par une minuterie et un contact de fin de course ( 21) Un réducteur de débit unidirec- tionnel ( 20) réglable permet d'ajuster la vitesse lente de re- montée (admission),le refoulement étant libre ou réglé par ( 1). Un autre détecteur de fin de course ( 21 ') peut permettre le con- 5 trôle de la vitesse de remontée du piston. Le fonctionnement de la pompe est volumétrique, en liqui- de franc: le détecteur ( 21) peut servir au comptage et à la détermination des débits instantanés, moyens,ou quantités cu,- mulées de fluide cryogénique fournis à un équipement. 10 Deux systèmes de distribution, suivant le présent procé- dé, peuvent élever la pression de quantités comptées et régu- lées de deux gaz liquéfiés différents, tels azote et oxygène, de sorte qu'après leur mélange en phase liquide, la pression soit supérieure à la pression de bulle; le comptage en phase 15 liquide peut également être utilisé avant vaporisation et mélange à l'état gazeux. La figure 4 montre les détails du piston et du clapet d'admission: le corps du clapet ( 6) est fixé sur le cylindre ( 8); le clapet proprement dit est un disque plat à bords ar- 20 rondis, dont la levée est limitée par une tige ( 25); il repose sur le siège ( 24), et est guidé par les tirants( 26) d'assem- blage du fond de clapet ( 27) le disque est de préférence en polyéthylène de très haut poids moléculaire, ou en PTFE. Le piston est constitué par un corps tubulaire ( 9) fixé 25 sur la tige de commande ( 10), et muni de fenêtres ( 22) depas- sage du fluide refoulé; une vis creuse ( 28) fixe sur le piston des joints ( 30), à lèvres orientées vers le haut, en polyéthy- lène, en PTFE (Teflon) ou en cuir, par serrage d'entretoises ( 29) Une bille ( 31) fait clapet d'étanchéité en reposant sur 30 la vis ( 28); la tige ( 10) fait butée à la levée de la bille. En position basse, le piston touche le clapet ( 23) afin de réduire le"volume mort" de fluide entre piston et clapet: en effet, à la levée, l'accélération du clapet est de plusieurs fois la pesanteur, par pression par dessousde la colonne de 55 liquide, et par dépression par dessus, par mouvement du piston on limite cet effet et la vaporisation,en réduisant le volume de liquide intéressé, en amenant au plus près piston et clapet Le liquide arrive du réservoir de stockage par ( 3); ilem- plit totalement le réservoir ( 4) avec évacuation du gaz éven- tuel par l'évent ( 5); le liquide descend par l'espace entre le corps du clapet ( 6) et le réservoir ( 4). 5 A la remontée du piston, le clapet est donc levé par dif- férence de pression entre faces inférieure et supérieure: le clapet doit être aussi léger que possible, et dans le cas d'un diamètre de siège de 80 mm , on le fera reposer sur un croisil- lon porté par la pièce ( 27); le liquide doit suivre rigoureuse- 10 ment le mouvement de remontée du piston, car toute vaporisation doit être évitée Ja pression du fluide côté refoulement,et la pression du gaz contenu dans ( 7), la même, s'exercent sur la face supérieure du piston et sur la bille ( 31). A la descente, le clapet ( 23) se referme, le liquide con- 15 tenu entre piston et clapet voit sa pression s'élever au-des- sus de la pression de refoulement, de sorte que le liquide pas- se par la vis ( 28) et le clapet à bille ( 31); les pressions sont peu différentes, et l'effort sur la tige ( 10) est petit. La difficulté du pompage cryogénique par pompe alternative 20 réside dans la nécessité d'éviter toute vaporisation: toute dé- pression vaporise immédiatement du liquide par effet "flash"; au contraire, la compression ne recondense pas immédiatement le gaz formé, car il faut un transfert de chaleur entre gaz et li- quide: la compression doit donc comprimer le gaz avant d'élever 25 la pression du liquide, et pour un volume critique de gaz, le processus empire jusqu'à la compression-détente de gaz, sans débit de liquide A titre d'information, la vaporisation des fluides à l'équilibre, en poids Net la correspondance en volu- me , pour des exemples azote et C 02, et pour une dépression de 30 1000 Pa ( 100 mm de colonne d'eau), sont: . 0,1 f I' d'azote à pression atmosphérique, formant 17,5 5 fi de gaz . 0,07 $ d'azote à 0,7 bar relatif, formant 7,1 % de gaz, . 0,019 % de C 02 à 6,8 bars absolus, formant 1,2 % de gaz. Pour une pompe de caractéristiques: diamètre intérieur de 35 45 mm ; course 100 mm ; clapet de diamètre 54 mm , recouvrant un siège de 40 mm ; levée du clapet de 5 mm , les observations suivantes ont été effectuées, notamment par comparaison de pom- pages d'eau et d'azote liquide: Il n'ya pas de réduction de volume d'azote pompé par cycle jusqu'à une cadence de 165 cycles par minute, si la hauteur de l'azote liquide au-dessus du clapet est égale ou supérieure à 5 250 mm d'azote, ou 2000 Pa, ou 200 mm de colonne d'eau Le débit est alors de 1400 litres/heure. La vitesse de montée du piston est 0,55 m/s : c'est égale- ment la vitesse de montée de l'azote La section la plus étroi- te d'écoulement est au voisinage du siège du clapet; c'est là 10 aussi la plus grande vitesse de l'azote, de 1,30 m/s , corres- pondant à une pression dynamique de 700 Pa La perte de charge globale du clapet est inférieure à 2000 Pa, le coefficient de perte de charge du clapet est donc inférieur à 2000/700 ou 2,86 valeur due aux particularités de la configuration décrite par 15 la figure 4: arrondis des profils, et taille du siège. Les observations effectuées ont permis d'établir des relations caractéristiques du pompage des fluides cryogéniques à l'équilibre par pompes alternatives: 20 La remontée du piston est la phase de débit à travers le clapet d'entrée; la vitesse de remontée du piston doit avoir une valeur maximum de 0,5 m/s, pour que la montée du liquide suive la montée du piston Pour une pompe donnée, la vitessede montée du piston conditionne le débit et il est souhaitable 25 que dans un cycle la phase de descente soit aussi brève que mécaniquement possible, car il n'y a pas d'inconvénient ther- modynamique,et le débit sera optimum en cycles enchaînés. Pour des cycles optimisés, le débit est proportionnel à la surface active du piston, soit au carré de son diamètre. 30 Dû à la géométrie du clapet, et aux arrondis dans les sec- tions de changement de direction du fluide, un facteur de perte de charge inférieur à 2,86 a été trouvé; multiplié par la pres- sion dynamique de la plus grande vitesse du fluide dans le clapet, il indique sa perte de charge globale Pour conserver la 35 même perte de charge, on devra garder la même vitesse dans la plus petite section du clapet, à savoir au voisinage du siège, la levée du clapet étant toujours pratiquement limitée à 5 mm ; la conservation de la même vitesse du fluide impose que le dia- mètre du siège du clapet soit proportionnel au carré du diamè- tre du piston Si un clapet plus petit est utilisé, la vitesse de remontée du piston devra être réduite: le diamètre du piston sera surdimensionné, entraînant de plus grandes pressions du fluide moteur. 5 Il a été constaté que les temps de passage de montée à descente, et inverse, du piston sont de 25 à 50 ms, et que la vitesse moyenne du piston est peu différente de la vitesse ins- tantanée au cours d'un mouvement du cycle De ce fait, la lon- gueur de course n'est pas un facteur essentiel de débit, mais 10 de fréquence, avec un intérêt d'ordre mécanique. La pompe décrite ci-dessus, de diamètre de piston L 5 mm , siège de clapet 40 mm , course 100 mm , sera industriellement utilisée à une cadence de 125 à 130 cycles/min , correspondant à un débit de 1100 à 1200 litres/heure de fluide cryogénique; 15 ce débit convient à de nombreuses applications. La pompe de débit double, soit 2200 à 2 L 400 litres/heure, aura un diamètre de piston multiplié par racine carrée de 2, soit environ 65 mm , un diamètre de siège de clapet proportion- nel au débit, soit 80 mm , et sa cadence de fonctionnement sera 20 125 à 130 cycles/min si la course est 100 mm , et 85 cycles par minute, si la course est 150 mm. Ces exemples montrent que la pompe alternative est adaptée à une installation dont le débit instantané, qui doit être in- férieur au débit maximum de la pompe, ne sera pas très élevé ou 25 différent du débit moyen d'utilisation On connait des cas de débits instantanés importants, pour des débits moyens petits. En C 02 notamment, on a à injecter quelques kg de neige en quelques secondes, correspondant à 2000 ou 3000 kg/H de débit instantané de liquide, pour un débit moyen de quelques centai- 30 nes de kg/Eil ; d'autre part une chute de pression au voisinage du point triple cause des bouchages catastrophiques. Le présent procédé apporte une solution par l'emploi de réservoirs accumulateurs sous pression, soit au point d'utilisation, soit en ligne. 35 La figure 5 correspond à une distribution de fluide sui- vant le présent procédé, le CO étant pris pour exemple: On reconnait en ( 1) le réservoir basse pression, en char- ge par ( 2) sur-le réservoir ( 4) du dispositif de pompage sché- matisé par son corps ( 7) Le réservoir ( 1) est maintenu par un pressostat (P 2) à une pression de 6 bars, par exemple, l'équi- libre du 002 étant à -53 . Le réservoir ( 1) reçoit le CO 2 du stockage de livraison 5 ( 32), à la pression (Pl) de l'ordre de 20 bars, par la ligne ( 533); un niveau ( 34) ouvre un moyen de remplissage ( 35) pour garder un niveau constant; le liquide à 20 bars est introduit au moyen d'un séparateur de phases ( 36) Un dévésiculeur ( 37) est à l'aspiration d'un compresseur monoétagé ( 38), muni d'un 10 échangeur gaz-gaz ( 39); le compresseur élève la pression du gaz C 02 de 6 à 22 bars, pour le reliquéfier par le condenseur ( 40), relié par ( 41) et ( 42) à un circuit de réfrigération (non figu- ré, existant ou spécial) En variante, la pression du réservoir ( 1) peut être abaissée par réfrigération à -53 . 15 Le refoulement ( 14) du dispositif de pompage assure un dé- bit de C 02 liquide à -55 , à une pression de 10 bars par exem- ple (donc sous-refroidi par rapport à la température d'équili- bre à 10 bars, qui est -I-0 ), jusqu'à l'utilisation représentée par une électro-vanne ( 48). 20 Un purgeur de gaz ( 53), par exemple à flotteur ( 54), assu- re le maintien en froid de la ligne, même s'il n'y a pas de circulation; le gaz à 10 bars, sortant du purgeur, est ramené par la tuyauterie ( 55), à la phase gazeuse du réservoir ( 1), ou à la reliquéfaction Cette disposition remplace avantageusement 25 la technique de maintien en froid par boucle de liquide à pompe de circulation. Pour obtenir des débits instantanés supérieurs au débit du dispositif de pompage ( 7), un réservoir accumulateur ( 43), iso- lé, permet le fonctionnement si le débit moyen est inférieur au 30 débit nominalde la pompe: celle-ci remplit l'accumulateur jus- qu'au niveau défini par le détecteur ( 44); tant que le niveau n'est pas atteint, la vanne ( 45) est ouverte, et le gaz repous- sé par le liquide rejoint le réservoir ( 1), en passant par un déverseur ( 46) réglé pour maintenir une pression amont de 8 bar 35 par exemple; on peut aussi remplacer ce déverseur par un simple laminage. Lorsque l'accumulateur ( 4-3) est plein, sans utilisation, la pompe ( 7) maintient la pression à débit nul, par le réglage établi sur la pression de son fluide moteur. Lorsque l'électrovanne ( 48) est ouverte, on ouvre égale- ment l'électrovanne ( 49) de pressurisation du réservoir accu- mulateur ( 43): le gaz de pressurisation vient du réservoir de stockage ( 32), et sa pression est réglée par le détendeur ( 50) 5 qui assure par exemple une pression aval de 11 bars, de sorte que le fluide utilisé en ( 48) vienne en priorité de l'accumu- lateur ( 43); on pourra au contraire régler la pression aval du détendeur ( 50) sous la pression du pompage, par exemple à 9,5 bars, pour que le débit de la pompe soit utilisé en prio- 10 rité, et l'accumulateur en appoint. Pour éviter des fausses manoeuvres, on pourra utiliser dans le réservoir ( 43) un contrôle de niveau ( 47) arrêtant l'utilisation ( 48) en cas de vidange excessive de l'accumulateur, la taille de celui-ci devant être adaptée à la demande; 15 on pourra également utiliser un pressostat (P 3) pour vérifier que la pression est toujours à un certain niveau au-dessus de celle du point triple. Ce système d'accumulateur peut être éventuellement adap- té " des fluides tels que l'azote liquide; dans ce cas, l'éva- 20 cuation ( 45) du gaz se fait à l'atmosphère, et la pressurisa- tion peut être réalisée en augmentant la taille du vaporiseur ( 12) de la figure 3, et en le raccordant à l'électrovanne ( 49). On pourra placer un clapet antiretour sur la tuyauterie ( 14), afin d'éviter un retour à la pompe, et surtout, pour créer 25 une perte de charge supplémentaire et privilégier la mise en pression de l'accumulateur. Pour mémoire, des organes habituels de sécurité et de pur- ge ont été représentés, respectivement une soupape en( 58) et une vanne ou électrovanne en ( 57); on doit également prévoir 30 une vanne de vidange du réservoir ( 4) de la pompe, à l'arrêt de l'installation. REVENDICATIONS 1) Dispositif de distribution d'un fluide cryogénique jus- qu'à ses moyens d'utilisation, ce fluide étant stocké à pres- sion aussi basse que possible dans un réservoir ( 1) alimentant une pompe à piston ( 9) à mouvement alternatif, verticale, dont 5 la partie admission ( 6) est immergée dans le liquide à pomper, caractérisé en ce que le mouvement de remontée du piston, cor- respondant à l'aspiration du fluide,est lent, de préférence in- férieur à 0,5 m/s, tandis que le mouvement de descente, corres- pondant au refoulement en pression, est rapide. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement du piston est obtenu par l'action de vérins hydrauliques ou pneumatiques. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston ( 9), en position basse de sa course, vient au 15 contact de la partie supérieure du disque clapet d'admission ( 23). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du siège ( 24) du clapet d'admission est de 40 mm., pou un diamètre de piston de 45 mm , et que le rapport 20 des diamètres des sièges des dits clapets, pour des pompes de dimensions différentes, est proportionnel au carré du rapport des diamètres des pistons. 5) Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que la pompe est fixée d'une manière étanche sur un réservoir ( 4) entourant le clapet d'admission ( 6), le dit ré- servoir comportant un évent d'évacuation du gaz ( 5), ou un éli- minateur du gaz qui pourrait se trouver dans le fluide cryogé- nique. 6) Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce qu'il comporte un moyen de comptage des cycles de la pompe, pour obtenir une évaluation des débits en volume du fluide utilisé dans une installation. 7) Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caracté- risé en ce que un ou plusieurs réservoirs isolés ( 45) sont re- liés au refoulement de la pompe, le remplissage de ces réserv- voirs étant effectué avec évacuation du gaz par une vanne ( 451 et la vidange ayant lieu pendant les temps d'utilisation, avec mise en pression par une arrivée régulée de gaz au-dessus du liquide accumulé, commandé par une vanne ( 49). 8) Dispositif de distribution de dioxyde de carbone, selon une des revendications 1 à 7, ce fluide étant introduit dans un réservoir ( 1) dit à basse pression, caractérisé en ce que le dioxyde de carbone, mis en pression par le pompage, est trans- porté par une tuyauterie isolée maintenue en liquide par un ou plusieurs purgeurs de gaz ( 53), le gaz sortant de ces purgeurs étant ramené au réservoir ( 1).