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La présente invention est relative à un dispositif pour régler la pression dans un réservoir isolé contenant un liquide très volatil tel que le gaz naturel liquéfié ou un autre gaz combustible.
Un objet de la présente invention consiste à établir un dispositif - pour maintenir automatiquement la pression dans le réservoir dans des limites é- troites, à une valeur légèrement supérieure à la pression atmosphérique.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un dispositif automa- tique pour diluer le gaz évacué du réservoir à la pression de décharge, afin d'em- pécher la formation d'un mélange explosif.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un dispositif de ré- glage sensible à la pression et destiné à actionner un système de chauffage, afin d'accroître, si nécessaire, la vitesse de vaporisation ou de regazéification du ¯liquide.
La quantité de chaleur qui parvient jusqu'au contenu du réservoir de- puis l'extérieur, à travers l'isolement, et qui détermine une régénération du gaz à partir du liquide, est, toutes choses étant égales, une fonction de la différen- ce entre la température du liquide et celle de l'atmosphère ambiante. Il est ex- trêmement important de maintenir constamment à l'intérieur du réservoir une pres- sion légèrement supérieure à la pression atmosphérique, afin d'éviter le risque d'une pénétration d'air dans le système, ce qui aurait pour résultat de former un mélange explosif au-dessus du liquide contenu dans le réservoir, ou en un autre point quelconque du système.
Il importe également que la pression à l'intérieur du réservoir soit maintenue'à une valeur suffisamment élevée au-dessus de la pression atmosphérique, pour assurer un refoulement du gaz hors du réservoir et pour empêcher l'entrée de l'air dans celui-ci. Toutefois, pour des raisons d'économie, cette pression ne doit être que légèrement supérieure à la pression atmosphérique, soit, à titre indica- tif, de l'ordre.de 1/4 à 2 lbs. par pouce carré.
Une pression effective d'environ 0,25 1b. par pouce carré, par exem- ple, convient dans ce cas. Cette pression.est suffisamment élevée pour empêcher l'entrée de l'air dans le système et suffisamment réduite pour permettre une cons- truction et un fonctionnement économiques d'un réservoir de grande capacité, en vue de l'emmagasinage du gaz liquéfié, à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique.
La présente invention est représentée d'une manière plus ou moins schématique dans les dessins annexés, dans lesquels
La fig. 1 représente schématiquement et en coupe un dispositif de réglage électrique ;-'et
La fig. 2 représente schématiquement, partie en coupe, un dispositif de réglage mécanique.
Dans la fig. 1, la référence 1 désigne un réservoir métallique repré- senté comme étant installé dans une péniche dont on voit une cloison verticale 2 et un plateau de pont 3. Le réservoir est isolé en 4. La référence 5 désigne une garniture appliquée sur la face intérieure de l'isolant. 6 désigne un tuyau de pression partant depuis 1,'intérieur du réservoir et traversant l'isolant 4, la paroi 1 du réservoir et le plateau de pont 3, pour déboucher dans une chambre 7, soumise à la pression du réservoir, contenue dans 1''enveloppe 8,Cette dernière enveloppe est supportée par' le plateau de pont 3 au moyen de pieds 9.
Une membra- ne 10, de préférence en une matière flexible, sous faible épaisseur, en cuivre- béryllium, par exemple, sépare la chambre 7 d'avec la chambre 11, à pression at- mosphérique, contenue dans la partie supérieure de l'.enveloppe 8. Les orifices 12 permettent le libre accès de l'air ambiant, à la pression atmosphérique, à la chambre 11. Un plongeur 13 repose par son extrémité inférieure sur un tampon 14 prévu sur la membrane 10 et traverse le manchon fileté réglable 15. Un ressort 16,
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interposé entre ce manchon et le tampon 14, peut être ajusté, moyennant la rota- tion du manchon 15, de façon à maintenir la membrane 10 dans une position neutre, lorsque la pression effective dans la chambre 7 s'élève à 1/4 1b. par pouce car- ré, par exemple.
Dans ces conditions, le ressort 16 sera réglé de manière à appli- quer à la membrane une pression de '16-1/2 lbs. environ.
Un coffret de commutation 17 est supporté sur l'enveloppe 8 à l'aide de pieds 18. Le plongeur 13, qui pénètre dans le coffret 17, porte un bras commu- tateur 19, représenté dans la position neutre, dans laquelle les plots 20, 21 de ce bras sont hors de contact avec les plots 22 et 23. Un conducteur 24 relie le bras commutateur 19 à une source d'énergie électrique, représentée par une batte-- rie 25. Un conducteur 26 relie la batterie à un solénode 27 de réglage de la cha- leur, affecté à la basse pression, tandis qu'un conducteur 28 relie le solénoïde au plot de basse pression 23.
Une dérivation 29 part du conducteur 26 vers un so- lénoïde 30 pour la commande du moteur, affecté à la haute pression, tandis qu'un conducteur 31 relie ce dernier solénolde au plot de haute pression 22,
Lorsque la pression dans la chambre 7 descend au-dessous de la pres- sion de réglage, le ressort 16 et la pression atmosphérique agissent de manière à fléchir la membrane 10 vers le bas, en fermant ainsi un circuit en 21, 23 et en excitant le solénoïde de basse pression 27.
Ceci a pour effet d'attirer le bras 31a contre le plot de contact 32, en établissant ainsi un circuit comprenant le conducteur 33, le bras commutateur 31a, le plot 32 et le conducteur 34, ce circuit fournissant au réservoir un supplément de chaleur, qui élève sa température au- dessus de la température ambiante. Cette chaleur supplémentaire-peut être produite par une bobine de chauffage électrique 35, ou par tout autre moyen approprié, de manière à fournir au réservoir une quantité de chaleur suffisante pour déterminer une gazéification supplémentaire, en vue d'élever la pression et de maintenir celle-ci à la valeur requise.
D'autre part, si la pression dans la chambre 7 dépasse la valeur de réglage, la pression du ressort 16 et la pression atmosphérique seront surmontées, et le bras commutateur 19 se déplacera de manière à fermer un circuit à'l'aide des plots 20 et 22, en excitant ainsi le solénoïde de haute pression 30.' Ceci amène le bras d'interrupteur 36 à entrer en contact avec le plot 37, fermant ainsi, à travers lesconducteurs 38 et 39, un circuit comprenant un dispositif de commande électrique approprié, conçu en vue d'ouvrir une soupape de décompression convena- ble, non représentée dans les dessins, étant donné que ses détails ne font pas l'objet de la présente invention.
Dans le mode d'exécution représenté dans la fig. 2, un tube de refou- lement de gaz 40 s'amorce au sommet du réservoir isolé 1, pour aboutir à une soupa- pe de soulagement 41 qui, lorsqu'elle est ouverte, permet au gaz de s'échapper directement à l'atmosphère à travers le tuyère 42.
Une conduite de dérivation 43 relie le tube 40 à un point d'utilisa- tion approprié quelconque du gaz, par exemple à un moteur (non représenté) qui peut servir à la propulsion de la péniche. Une dérivation 44 conduit de la canali- sation 43.à une soufflerie d'alimentation en gaz combustible 45, qui fournit le gaz à un moteur diesel de ventilation à deux carburants. On prévoit d'autre, part un réservoir à gazoil 46 d'où part un tuyau d'arrivée de gazoil 47, destiné à ali- menter le moteur en gazoil, lorsque c'est nécessaire. 48 désigne un régulateur.
49,est une liaison de commande mécanique, prévue entre le régulateur et le soufflet à siphon 50, une face du soufflet étant exposée à l'atmosphère, tandis que son au- tre face est soumise à la pression du gaz régnant dans le conduit 40.
Le moteur 46 commande, au moyen d'un arbre 51, un ventilateur 52 qui -aspire de l'air de ventilation dans l'intérieur de la péniche, aux abords du ré- servoir, à travers le tube 53, pour le refouler, à traversune tuyère 54, - dans la cheminée à air 55 qui entoure là tuyère d'échappement de gaz 42.
Le moteur 46 fonctionne de façon continue et à un régime qui lui per-
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met de purger l'intérieur de la péniche, afin d'empêcher que le gaz ne s'accumule dans celle-ci aux abords dû réservoir ou des réservoirs, ce qui aurait pour résul- tat de former un mélange combustible d'air et de gaz. L'air aspiré par le venti- lateur est refoulé à l'atmosphère à travers le tube 55.
Dans les conditions ordi- naires, c'est-à-dire, lorsque la pression dans le réservoir est normale, le souf- flet demeure dans la position=neutre. Si la pression dans,le réservoir s'élève au-dessus de la valeur voulue, le souffle s'étire et actionne le régulateur de fa- çon à élever la vitesse du moteur, de sorte qu'une nouvelle quantité d'air est ré- foulée à travers le tube 55, en vue de diluer le gaz qui sera refoulé à travers la tuyère 42 à la suite de l'ouverture de la soupape de décompression 41.
Eventuellement, un organe de liaison mécanique 56, réuni à l'élément de-liaison mécanique 49, peut être prévu pour actionner un registre 57, afin de concourir au-réglage du moteur. Cependant, dans tous les cas, lorsque le régula- teur a été actionné par le soufflet 50, de façon à amener le moteur à développer une plus grande puissance et à tourner plus rapidement, on obtient deux résultats: d'une part, le ventilateur refoule un plus grand volume d'air destiné à diluer le gaz qui s'échappe à travers la soupape de décompression et, d'autre part, une plus grande quantité de gaz est soutirée du réservoir pour l'alimentation du mo- teur, de manière à réduire la pression du gaz dans le système.
Le tube 55 débite directement à l'atmosphère, sans interposition d'un obstacle. L'extrémité d'aspiration'de ce tube présente la forme d'un entonnoir 58, dans lequel la tuyère 54 peut décharger le courant d'air. Dans le cas où le ven- tilateur 52 ne tournerait pas, le courant de gaz refoulé à travers la tuyère 42 n'en produirait pas moins un courant d'air diluant qui, s'étant engouffré à tra- vers l'entonnoir 58 s'échapperait du tube 55, ensemble avec le gaz, à l'atmosphè- re.
Le régulateur 48 régit la marche du moteur en faisant varier la quan- tité de combustible brûlée dans celui-ci. Si le moteur utilisé est autre qu'un moteur diesel le régulateur sera remplacé par un papillon, qui sera commandé par le soufflet 50.Dans tous les cas, une élévation de la pression du gaz doit avoir pour résultat automatique une élévation de la vitesse du moteur et un accroisse- ment du volume d'air débité par le ventilateur en vue de diluer le gaz refoulé à travers la soupape de décompression.
Revenant à la fige 1, il convient de noter que la liaison électrique est à même de commander le régulateur aussi efficacement que la liaison'mécanique suivant la fige 2 et que si l'on adjoint un commutateur au soufflet 50, il pourra tout aussi bien régler la source de chaleur en cas de chute de .'la 'pression. Il est bien entendu que'les deux figures sont schématiques et qu'elles mettent en é- vidence l'application de moyens automatiques destinés, d'une part, à fournir un apport de chaleur lorsqu'il est nécessaire d'accroître la gazéification et d'empêcher l'apparition d'une pression négative dans le réservoir, et, d'autre part, à chasser l'excédent de gaz, lorsque c'est nécessaire, afin d'empêcher une pression excessive dans le réservoir,
et à évacuer ce gaz librement à l'atmosphè- re et à l'état suffisamment dilué pour prévenir la formation d'un mélange explo- sif ou combustible.
Dans la fige 1, la chambre située sur un c8té de la membrane est en communication avec l'intérieur du réservoir par un conduit distinct, à passage libre. La sensibilité vis-à-vis des variations de pression est exactement la même dans les dispositifs représentés dans les figs. 1 et 2. La membrane est l'équiva- lent du soufflet. Le tube 40 conduisant le gaz depuis le réservoir est ouvert et à passage libre entre le réservoir et le soufflet.-Ce dernier est tout aussi sen- sible que la membrane aux variations de la-différence entre la pression du réser- voir et la pression atmosphérique.
En ce qui concerne la sensibilité aux variations de pression dans le réservoir, il est -indifférent, à savoir, que la pression soit appliquée à la mem- brane 10 à travers le tube 6 ou au soufflet 50 à travers le tube 40. Dans l'un
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comme dans l'autre cas, la variation de la pression dans le réservoir se traduit par l'action du système de réglage, -qui intervient pour chauffer le réservoir lors- qu'il s'agit de développer une plus grande quantité de gaz, et pour augmenter le débit de l'air de dilution, lorsqu'un plus grand volume d'air est requis.
A défaut du groupe moteur-ventilateur, le gaz traversant la soupape de décompression est évacué directement à lfair, en produisant un courant d'air de dilution.
La bobine de chauffage électrique 35 est appelée uniquement à marquer la présence d'un moyen approprié quelconque servant à fournir le supplément de chaleur nécessaire pour entretenir un taux d'évaporation suffisant pour maintenir la pression dans le réservoir au-dessus de la pression atmosphérique. On peut em- ployer de nombreux autres types de dispositifs de chauffage comportant des moyens de réglage appropriés, commandés par le circuit électrique influencé par la basse pression.
Le mécanisme de réglage préconisé ici est également applicable à un ré- servoir d'accumulation à poste fixe, à un ou plusieurs réservoirs d'accumulation .installés sur une péniche, à un réservoir monté sur un wagon de chemin de fer ou à un certain nombre de péniches faisant partie d'un train remorqué,
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour maintenir automatiquement la pression dans un ré- servoir isolé, destiné à contenir un liquide froid très volatil, caractérisé : par une tuyère d'échappement de vapeur, qui communique avec l'intérieur du réservoir, au-dessus du niveau du liquide, par une soupape de décompression interposée entre cette tuyère et le réservoir; par un conduit à air dans lequel débité la tuyère à vapeur ; par des moyens pour maintenir un flux d'air à travers ledit conduit, jus- qu'au-delà de ladite tuyère à vapeur, par des moyens pour mélanger de l'air à la vapeur sortant de la tuyère ; etpar des moyens pour évacuer le mélange, hors dudit conduit, à l'atmosphère.