[go: up one dir, main page]

EP4582731A1 - Réservoir de stockage de fluide cryogénique - Google Patents

Réservoir de stockage de fluide cryogénique Download PDF

Info

Publication number
EP4582731A1
EP4582731A1 EP24213225.6A EP24213225A EP4582731A1 EP 4582731 A1 EP4582731 A1 EP 4582731A1 EP 24213225 A EP24213225 A EP 24213225A EP 4582731 A1 EP4582731 A1 EP 4582731A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transfer wall
tank
storage
tank according
storage envelope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24213225.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marius BOUIN
Guillaume Petitpas
Patrick Bravais
Pierrick COHARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP4582731A1 publication Critical patent/EP4582731A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/001—Thermal insulation specially adapted for cryogenic vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/14—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of aluminium; constructed of non-magnetic steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0119—Shape cylindrical with flat end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/03—Orientation
    • F17C2201/035—Orientation with substantially horizontal main axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
    • F17C2203/011—Reinforcing means
    • F17C2203/013—Reinforcing means in the vessel, e.g. columns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0308—Radiation shield
    • F17C2203/032—Multi-sheet layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0626—Multiple walls
    • F17C2203/0629—Two walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F17C2203/0643—Stainless steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0646—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/221—Welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/228—Assembling processes by screws, bolts or rivets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/016—Noble gases (Ar, Kr, Xe)
    • F17C2221/017—Helium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/04—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by other properties of handled fluid before transfer
    • F17C2223/041—Stratification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0369—Localisation of heat exchange in or on a vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0397—Localisation of heat exchange characterised by fins

Definitions

  • An object of the invention is to reduce or eliminate stratification in cryogenic tanks.
  • the tank 1 is preferably of the double-walled type, i.e. comprises an outer casing 6 arranged around the storage casing 2 with a spacing (for example under vacuum) comprising a thermal insulator, for example a multi-layer thermal insulation (“MLI”).
  • a thermal insulator for example a multi-layer thermal insulation (“MLI”).
  • the length of the transfer wall 3 is equal or substantially equal to the length available inside the storage envelope 2.
  • the transfer wall 3 may extend beyond the central cylindrical part in order to also reach the volumes located at the ends of the storage envelope 2 at the domes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

L'invention concerne un réservoir de stockage de fluide cryogénique, par exemple d'hydrogène ou d'hélium liquéfié, comprenant une enveloppe (2) de stockage de forme générale cylindrique s'étendant selon une direction longitudinale qui est horizontale en configuration d'utilisation du réservoir (1), l'enveloppe (2) de stockage comprenant en son sein un dispositif (3) d'homogénéisation de la température du fluide verticalement dans le réservoir (1), le dispositif d'homogénéisation étant constitué d'un moins une paroi (3) de transfert de chaleur constituée d'un matériau à coefficient de conductivité thermique supérieur à 30 W. m-1.K-1, ladite paroi (3) de transfert étant disposée parallèlement à la direction longitudinale du réservoir (1) et s'étendant verticalement sur 20 à 100% de la hauteur de l'enveloppe (2) de stockage et s'étendant longitudinalement sur au moins 50% de la longueur de l'enveloppe (2) de stockage.

Description

  • L'invention concerne un réservoir de stockage de fluide cryogénique.
  • L'invention concerne plus particulièrement un réservoir de stockage de fluide cryogénique, par exemple d'hydrogène ou d'hélium liquéfié, comprenant une enveloppe de stockage de forme générale cylindrique s'étendant selon une direction longitudinale qui est horizontale en configuration d'utilisation du réservoir, l'enveloppe de stockage comprenant en son sein un dispositif d'homogénéisation de la température du fluide verticalement dans le réservoir , le dispositif d'homogénéisation étant constitué d'un moins une paroi de transfert de chaleur constituée d'un matériau à coefficient de conductivité thermique supérieur à 30 W. m-1.K-1. Les réservoirs cryogéniques, en particulier ceux contenant des fluides avec des enthalpies spécifiques de vaporisation très faibles et des différences de densité importantes entre les phases liquide et vapeur comme l'hélium ou l'hydrogène, ont tendance à présenter des écarts de température importants entre leurs phases liquide et vapeur. Ceci entraîne des montées en pression plus rapides que ce qui serait observé si les deux phases avaient des températures similaires. Ce phénomène est souvent appelé « stratification ».
  • En stationnement prolongé, le réservoir cryogénique peut finir par atteindre sa pression maximale du fait de cette montée en pression. Il peut alors être nécessaire d'évacuer des molécules pour ne pas dépasser cette valeur. L'effet de stratification va amplifier cet inconvénient.
  • Un but de l'invention est de réduire ou supprimer la stratification dans les réservoirs cryogéniques.
  • Une solution connue pour les stockages d'hélium liquide consiste à prévoir une plaque en aluminium disposée dans la partie supérieure du réservoir et dont la partie inférieure est immergée dans la phase liquide Hélium qui est généralement proche de l'extrémité inférieure. Cette solution répond de façon partielle au problème, en particulier elle n'est pas suffisamment satisfaisante pour les réservoirs d'hydrogène liquéfié.
  • Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
  • A cette fin, le réservoir selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la paroi de transfert est disposée parallèlement à la direction longitudinale du réservoir et s'étendant verticalement sur 20 à 100% de la hauteur de l'enveloppe de stockage et s'étendant longitudinalement sur au moins 50% de la longueur de l'enveloppe de stockage.
  • Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • la paroi de transfert s'étend verticalement sur 60 à 100%, par exemple 80 à 100% et de préférence 90 à 100% de la hauteur de l'enveloppe de stockage,
      • la paroi de transfert s'étend longitudinalement sur au moins 80% de la longueur de l'enveloppe de stockage,
      • la paroi de transfert est constituée d'aluminium ou d'un alliage métallique inoxydable,
      • la paroi de transfert a une épaisseur comprise entre 1mm et 8mm,
      • la paroi de transfert possède des trous et/ou des ondulations et/ou au moins une ailette s'étendant transversalement relativement à la paroi de transfert,
      • la paroi de transfert possède une ou des ailette(s) s'étendant transversalement relativement à la paroi sur une distance transversale à la paroi de transfert qui est inférieure à la moitié et de préférence inférieure à un quart du diamètre de l'enveloppe de stockage de forme générale cylindrique,
      • la paroi de transfert est fixée à l'enveloppe de stockage par soudage et/ou vissage et/ou rivetage,
      • le réservoir comprend un ensemble de circuiterie et d'équipements dans l'enveloppe de stockage, la paroi de transfert formant un support pour au moins une partie de la circuiterie et/ou des équipements,
      • le réservoir est du type à double parois, c'est-à-dire comprend une enveloppe extérieure disposée autour de l'enveloppe de stockage avec un espacement comprenant un isolant thermique.
  • L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
    • Brève description des figures
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
    • [Fig. 1] est une vue schématique en perspective et en transparence d'un réservoir selon un mode de réalisation de l'invention,
    • [Fig. 2] est une vue schématique en section transversale du réservoir de la [Fig. 1],
    • [Fig. 3] est une vue schématique de côté d'un autre exemple de paroi de transfert pouvant être utilisé dans un réservoir selon l'invention,
    • [Fig. 4] est une vue schématique en section transversale d'un autre mode de réalisation du réservoir selon l'invention.
    Description détaillée
  • Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
  • Dans cette description détaillée, les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, cela ne signifie pas que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
  • Le réservoir 1 de stockage de fluide cryogénique illustré est par exemple prévu pour le stockage d'hydrogène ou d'hélium liquéfié. Ce réservoir 1 comprend une enveloppe 2 de stockage de forme générale cylindrique s'étendant selon une direction longitudinale qui est de préférence horizontale en configuration d'utilisation du réservoir 1.
  • Comme illustré, l'enveloppe 2 de stockage a une portion centrale cylindrique, de préférence de section circulaire et dont les deux extrémités sont refermées par des dômes respectifs.
  • Comme schématisé à la [Fig. 2], le réservoir 1 est de préférence du type à double parois, c'est-à-dire comprend une enveloppe 6 extérieure disposée autour de l'enveloppe 2 de stockage avec un espacement (par exemple sous vide) comprenant un isolant thermique, par exemple une isolation thermique multicouches (« MLI »).
  • L'enveloppe 2 de stockage comprend en son sein un dispositif 3 d'homogénéisation de la température du fluide verticalement dans le réservoir 1 (anti-stratification). Ce dispositif d'homogénéisation comprend ou est constitué d'un moins une paroi 3 de transfert de chaleur constituée d'un matériau à coefficient de conductivité thermique supérieur à 30 W. m-1.K-1, ladite paroi 3 de transfert étant disposée parallèlement à la direction longitudinale du réservoir 1 et s'étendant verticalement sur 20 à 100% de la hauteur de l'enveloppe 2 de stockage et s'étendant longitudinalement sur au moins 50% de la longueur de l'enveloppe 2 de stockage. Par exemple, la paroi 3 de transfert s'étend verticalement sur 60 à 100% ou 80 à 100% et de préférence 90 à 100% de la hauteur de l'enveloppe 2 de stockage. De préférence, la hauteur de la paroi 3 est plus importante pour des réservoirs mobiles qui ont une plage de fonctionnement étendue (niveau de liquide), par exemple ente 10% et 100% du volume. Inversement, la paroi 3 peut s'étendre selon une hauteur moindre, et par exemple dans la partie supérieure lorsque le réservoir est du type dans lequel le niveau reste essentiellement entre 80 à 100% de volume. Cette structure de paroi 3 de transfert occupe toute ou presque toute la hauteur de l'enveloppe 2 de stockage et de ce fait limite la stratification indépendamment du niveau de liquide en son sein. Cette paroi 3 peut être unique.
  • La longueur de la paroi 3 de transfert est de préférence maximisée pour favoriser le transfert de chaleur entre les parties relativement froides et chaudes.
  • Par exemple, la longueur de la parois 3 de transfert est égale ou sensiblement égale à la longueur disponible à l'intérieur de l'enveloppe 2 de stockage. En particulier, la paroi 3 de transfert peut s'étendre au-delà de la partie cylindrique centrale afin d'atteindre également les volumes situés au niveau des extrémités de l'enveloppe 2 de stockage au niveau des dômes.
  • Le matériau constituant la paroi 3 de transfert est choisi de manière à avoir une grande conductivité thermique aux températures cryogéniques. Par exemple, l'aluminium, notamment les nuances 1050, 1350 ou 6063.
  • La géométrie de la paroi 3 de transfert peut être optimisée afin d'augmenter sa surface d'échange avec les fluides et/ou limiter la masse de la paroi 3. Cette optimisation peut comprendre une ondulation et/ou des perforations 5.
  • Par exemple, la paroi 3 de transfert peut avoir une forme corruguée, avec des ondes parallèles entre elles selon la direction longitudinale ou verticale.
  • Ces particularités (ou d'autres modifications structurelles) permettent d'augmenter la surface d'échange et/ou de créer plus de turbulence dans le fluide notamment selon la direction verticale.
  • Comme illustré à la [Fig. 3], en plus de favoriser le transfert thermique donc l'uniformité de la température le long de l'axe vertical et sur une grande longueur dans l'enveloppe 2 de stockage, la paroi 3 de transfert peut former un support permettant d'installer des équipements complémentaires tels que de l'instrumentation (et/ou du câblage), des lignes ou des plaques de mélange ; facilitant également l'intégration dans le réservoir.
  • Comme schématisé à la [Fig. 4], la paroi 3 de transfert peut être munie d'une ou plusieurs ailettes 7 s'étendant transversalement relativement à la paroi 3 sur une distance transversale à la paroi 5 de transfert qui est limitée et en particulier de préférence inférieure à la moitié ou inférieure à un quart du diamètre de l'enveloppe 2 de stockage. Par exemple, ces ailettes 7 ne s'étendent pas au-delà de 10cm par rapport à la paroi 3 de transfert verticale. Les ailettes 7 peuvent être prévues verticalement sur tout ou partie de la paroi 3 de transfert.

Claims (10)

  1. Réservoir de stockage de fluide cryogénique, par exemple d'hydrogène ou d'hélium liquéfié, comprenant une enveloppe (2) de stockage de forme générale cylindrique s'étendant selon une direction longitudinale qui est horizontale en configuration d'utilisation du réservoir (1), l'enveloppe (2) de stockage comprenant en son sein un dispositif (3) d'homogénéisation de la température du fluide verticalement dans le réservoir (1), le dispositif d'homogénéisation étant constitué d'un moins une paroi (3) de transfert de chaleur constituée d'un matériau à coefficient de conductivité thermique supérieur à 30 W. m-1.K-1, ladite paroi (3) de transfert étant disposée parallèlement à la direction longitudinale du réservoir (1) et s'étendant verticalement sur 20 à 100% de la hauteur de l'enveloppe (2) de stockage et s'étendant longitudinalement sur au moins 50% de la longueur de l'enveloppe (2) de stockage.
  2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert s'étend verticalement sur 60 à 100%, par exemple 80 à 100% et de préférence 90 à 100% de la hauteur de l'enveloppe (2) de stockage.
  3. Réservoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert s'étend longitudinalement sur au moins 80% de la longueur de l'enveloppe (2) de stockage.
  4. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert est constituée d'aluminium ou d'un alliage métallique inoxydable.
  5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert a une épaisseur comprise entre 1mm et 8mm.
  6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert possède des trous (5) et/ou des ondulations et/ou au moins une ailette (7) s'étendant transversalement relativement à la paroi (3) de transfert.
  7. Réservoir selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert possède une ou des ailette(s) (7) s'étendant transversalement relativement à la paroi (3) sur une distance transversale à la paroi (5) de transfert qui est inférieure à la moitié et de préférence inférieure à un quart du diamètre de l'enveloppe (2) de stockage de forme générale cylindrique.
  8. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi (3) de transfert est fixée à l'enveloppe (2) de stockage par soudage et/ou vissage et/ou rivetage.
  9. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de circuiterie et d'équipements dans l'enveloppe (2) de stockage, la paroi (3) de transfert formant un support pour au moins une partie de la circuiterie (4) et/ou des équipements.
  10. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est du type à double parois, c'est-à-dire comprend une enveloppe (6) extérieure disposée autour de l'enveloppe (2) de stockage avec un espacement comprenant un isolant thermique.
EP24213225.6A 2024-01-08 2024-11-15 Réservoir de stockage de fluide cryogénique Pending EP4582731A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2400139A FR3158134A1 (fr) 2024-01-08 2024-01-08 Réservoir de stockage de fluide cryogénique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4582731A1 true EP4582731A1 (fr) 2025-07-09

Family

ID=90721458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24213225.6A Pending EP4582731A1 (fr) 2024-01-08 2024-11-15 Réservoir de stockage de fluide cryogénique

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250224077A1 (fr)
EP (1) EP4582731A1 (fr)
JP (1) JP2025107569A (fr)
KR (1) KR20250108512A (fr)
CN (1) CN120274193A (fr)
FR (1) FR3158134A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6012612A (en) * 1997-04-17 2000-01-11 The Boc Group Plc Transportation of liquid cryogens
US20130008185A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Newman Michael D Cryogen cylinder
FR3110668A3 (fr) * 2020-05-20 2021-11-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de stockage de gaz liquéfié.
FR3122717A1 (fr) * 2021-05-07 2022-11-11 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif de de stockage et de fourniture de fluide cryogénique, notamment d’hydrogène liquéfié
FR3129454A1 (fr) * 2021-11-25 2023-05-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de stockage de gaz liquéfié et procédé de transfert de fluide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6012612A (en) * 1997-04-17 2000-01-11 The Boc Group Plc Transportation of liquid cryogens
US20130008185A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Newman Michael D Cryogen cylinder
FR3110668A3 (fr) * 2020-05-20 2021-11-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de stockage de gaz liquéfié.
FR3122717A1 (fr) * 2021-05-07 2022-11-11 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Dispositif de de stockage et de fourniture de fluide cryogénique, notamment d’hydrogène liquéfié
FR3129454A1 (fr) * 2021-11-25 2023-05-26 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Réservoir de stockage de gaz liquéfié et procédé de transfert de fluide

Also Published As

Publication number Publication date
FR3158134A1 (fr) 2025-07-11
JP2025107569A (ja) 2025-07-18
KR20250108512A (ko) 2025-07-15
US20250224077A1 (en) 2025-07-10
CN120274193A (zh) 2025-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH468290A (fr) Réservoir pour fluides inflammables
EP3479044B1 (fr) Echangeur de chaleur comprenant un dispositif de distribution d&#39;un melange liquide/gaz
FR2462682A1 (fr) Perfectionnements aux tubes de chaleur et aux siphons thermiques
EP2023055B1 (fr) Radiateur pour chauffage domestique à fluide caloporteur diphasique
FR2576404A1 (fr) Echangeur de chaleur et application a un appareil de rechauffage d&#39;un fluide, notamment accumulateur d&#39;eau chaude sanitaire
EP4108977A1 (fr) Dispositif de stockage et de transport de gaz liquéfié
EP4582731A1 (fr) Réservoir de stockage de fluide cryogénique
EP3099994B1 (fr) Echangeur de chaleur pour véhicule automobile
EP3001133B1 (fr) Échangeur de chaleur pour véhicule automobile
EP3555544B1 (fr) Échangeur de chaleur avec dispositif mélangeur liquide/gaz à géométrie de canal améliorée
FR3062901A1 (fr) Tube d’echangeur thermique, echangeur thermique et procede d’assemblage du tube correspondants
EP4293271A1 (fr) Réservoir cryogénique
FR2808864A1 (fr) Pipeline a resistance amelioree au flambage
FR2690513A1 (fr) Tube de section allongée pour échangeur de chaleur, notamment de véhicule automobile, et échangeur de chaleur comprenant de tels tubes.
WO2019233770A1 (fr) Dispositif d&#39;alimentation en fluide et/ou d&#39;evacuation de fluide pour une cuve de stockage de gaz liquefie
FR2682747A1 (fr) Echangeur de chaleur favorisant les transferts thermiques par convection.
FR2963415A1 (fr) Condenseur pour chauffe-eau thermodynamique
WO2012049099A1 (fr) Chauffe-eau parallélépipédique à cloisons longitudinales trouées
FR3060729A1 (fr) Echangeur de chaleur avec dispositif melangeur liquide/gaz a canal isolant thermique
FR3162827A1 (fr) Dispositif de stockage de fluide cryogénique
FR2909754A1 (fr) Echangeur de chaleur ameliore
EP3055634A1 (fr) Echangeur thermique et système de récupération de la chaleur comprenant un tel échangeur
FR3137737A3 (fr) Réservoir cryogénique
EP2006631A1 (fr) Bride de collecteur pour un échangeur de chaleur
FR2914015A1 (fr) Procede d&#39;alimentation d&#39;un moteur thermique, notamment de type diesel ou essence.

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR