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FR2506400A1 - Cryogenic liquid pumping circuit - has reservoir by=pass for passing cooling fluid to pump prior to starting - Google Patents

Cryogenic liquid pumping circuit - has reservoir by=pass for passing cooling fluid to pump prior to starting Download PDF

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FR2506400A1
FR2506400A1 FR8109931A FR8109931A FR2506400A1 FR 2506400 A1 FR2506400 A1 FR 2506400A1 FR 8109931 A FR8109931 A FR 8109931A FR 8109931 A FR8109931 A FR 8109931A FR 2506400 A1 FR2506400 A1 FR 2506400A1
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FR
France
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pump
probe
liquid
cryogenic liquid
tank
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Application number
FR8109931A
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French (fr)
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FR2506400B1 (en
Inventor
Maurice Bruni
Stephane Galach
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Air Liquide SA
Original Assignee
Air Liquide SA
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

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Abstract

The circuit consists of a reservoir (1) and a pump (2) discharging to a distribution circuit (8). The pump suction pipework (4) has a high point (12) from whicha relief pipe (13) is taken back to the gas space (15) of the reservoir. A ball float chamber (23) is branched into the suction pipe, close to the pump. Before start up of the pump, the suction valve (5) is opened to allow liquid into the pump. The liquid boils on contact with the relatively warm mass of the pump and the vapour is vented back to the reservoir through the bypass (13). The temperature probes (21,22) initially show a temperature differential but eventually equalise as the pump cools.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation de transfert par pompe d'un liquide cry génique à partir d'un réservoir de stockage. The present invention relates to a method and an installation for pump transfer of a cryogenic liquid from a storage tank.

Le transfert par pompe de liquide cryogénique implique que le liquide cryogénique soit, à l'aspiration de la pompe, qui a été préalablement refroidie à la température de ce liquide, à une pression quelque peu supé- rieure à la tension de vapeur du liquide, sinon il se produit dans le corps de pompe, des phénomènes de vaporisation ayant comme conséquence une usure prématurée par cavitation, qui peut même conduire à la destruction d'organes essentiels de la pompe.Cette différence entre la pression effective et la tension de vapeur de liquide à l'aspiration de la pompe est une caractéristique intrinsèque de la pompe et est appelée la "hauteur pratique de charge absolue, mais on emploie de façon plus usuelle l'abréviation anglo-saxonne NPSH (',net positive suction head1,) et c'est cette dernière expression que l'on utilise dans ce qu suit. Sa dtautres termes, Il faut que le
NFSII(L) du liquide parvenant à l'aspir & ion de la pompe soit toujours supérieur au NPSH(p, caractéristique constructive de la pompe.En fait, cette pression excédentaire du liquide cryogénique par rapport à sa tension de vapeur correspond pour chaque tension de vapeur à un sous-refroidissement du liquidspar rapport à sa température d'équilibre pour ladite tension de vapeur, de sorte qu'on exprime aussi la valeur du RPSE en degrés centigrades.
The transfer by cryogenic liquid pump implies that the cryogenic liquid is, at the suction of the pump, which has been previously cooled to the temperature of this liquid, at a pressure somewhat higher than the vapor pressure of the liquid, otherwise there occurs in the pump body, vaporization phenomena resulting in premature wear by cavitation, which can even lead to the destruction of essential parts of the pump. This difference between the effective pressure and the vapor pressure of liquid at the pump suction is an intrinsic characteristic of the pump and is called the "practical height of absolute load, but the Anglo-Saxon abbreviation NPSH (', net positive suction head1,) is used more commonly and it is this last expression that we use in what follows. Its other terms, It is necessary that the
NFSII (L) of the liquid arriving at the pump suction is always higher than the NPSH (p, constructive characteristic of the pump. In fact, this excess pressure of the cryogenic liquid compared to its vapor pressure corresponds for each voltage of vapor at a sub-cooling of the liquids in relation to its equilibrium temperature for said vapor pressure, so that the value of the RPSE is also expressed in degrees centigrade.

On a déjà proposé de procéder à diverses mesures soit de pression, soit de température du liquide, à l'en- trée de la pompe, mais celles-ci ne permettent en aucun cas de déterminer le NPSH(X) du liquide à l'aspiration, puisqu'on ne connait pas alors sa tension de vapeur1 ou sa température d'équilibre, qui dépend de divers autres facteurs qu'on examinera plus loin.Ce sont ces raisons qui font que, jusqu'à maintenant, on s'est contenté de procé der au transfert de liquide cryogénique par voie manuelle en se fiant entièrement à l'initiative et à l'expérience d'un opérateur, ce qui, en général, conduit, pour des raisons de sécurité opérationnelle, à accroître le temps de mise en froid de la pompe (d'où perte de temps et de liqul de cvygénique) et à faire monter la pression de stockage de façon à dépasser largement la pression excédentaire requise (d'où pertes thermiques et de fluide de mise en pression), à défaut de quoi on risque une détérioration peut être irrémédiable de la pompe.On a bien proposé de procéder par voie automatique en mettant en oeuvre des horloges et des pressostats, qui tentent de palier, de façon tout à fait empirique et Jusqu'à maintenant inefficace, l'incapacité où l'on se trouve de déterminer le NPSH(X.  It has already been proposed to carry out various measurements, either of pressure or of temperature of the liquid, at the inlet of the pump, but these do not in any case make it possible to determine the NPSH (X) of the liquid at the aspiration, since we do not know its vapor pressure1 or its equilibrium temperature, which depends on various other factors which will be examined below. These are the reasons why, until now, we have contented with transferring cryogenic liquid manually by relying entirely on the initiative and experience of an operator, which, in general, leads, for reasons of operational safety, to increase the time of cooling of the pump (hence loss of time and hygienic liqul) and raising the storage pressure so as to greatly exceed the required excess pressure (hence thermal and pressurizing fluid losses) , otherwise there is a risk of damage to the pump. Proposed to proceed automatically by using clocks and pressure switches, which try to overcome, in a completely empirical and Until now ineffective, the incapacity in which one finds oneself to determine the NPSH (X .

L'objet de l'invention est de résoudre le problème toujours actuel et sans cesse posé du transfert par pompe de liquide cryogénique d'un réservoir de stockage incorporant une phase liquide en présence d'une phase vapeur sous pression, selon lequel on transfert un courant dudit liquide prélevé en cuve dudit réservoir par pompe cryogénique refoulant dans une canalisation de distribution, avec renvoi dans ladite phase vapeur de réservoir des évaporations produites au cours de la mise en froid et/ou du transfert, avec, si besoin est, accroissement artificiel de la pression de la phase vapeur par introduction régulée d'un gaz, et où une mise en froid des moyens de transfert et de la pompe est assurée par envoi.de liquide cryogénique prélevé du réservoir vers la pompe à l'état inopératif. The object of the invention is to solve the still current and constantly raised problem of the transfer by cryogenic liquid pump of a storage tank incorporating a liquid phase in the presence of a pressurized vapor phase, according to which a current of said liquid taken from the tank of said tank by cryogenic pump discharging into a distribution pipe, with return in said vapor phase of the tank of the evaporations produced during cooling and / or transfer, with, if necessary, artificial increase of the pressure of the vapor phase by regulated introduction of a gas, and where cooling of the transfer means and of the pump is ensured by sending cryogenic liquid taken from the reservoir to the pump in the inoperative state.

La solution de ce problème a été imaginée lorsqu'on a considéré les nombreux facteurs qui déterminent la valeur du NPSH(L) du liquide à l'entrée de la pompe, et dont les principaux sont - la dénivellation entre le niveau de liquide dans le ré
servoir et le niveau à l'aspiration de la pompe, le
NP(L) étant d'autant plus important que cette dénivel
letion est importante ;; - la pression de la phase gazeuse qui s'ajoute à la déni vellation - la perte de charge dans la canalisation de transfert
vers la pompe qui, au contraire, diminue d'autant le NPSH (L ) - la vitesse d'écoulement du fluide dans la canalisation
de transfert aui, également, tend à diminuer le NPSH(L) - enfin le flux thermique provenant de l'extérieur et in
tercepté par le liquide dans la canalisation de transfert
tend également - en réchauffant le liquide, donc en aug
mentant sa tension de vapeur - à réduire le NPSH(L.
The solution to this problem was imagined when we considered the many factors that determine the value of the NPSH (L) of the liquid at the inlet of the pump, the main ones of which are - the difference in level between the level of liquid in the re
and the level at the pump suction, the
NP (L) being all the more important as this difference in level
letion is important ;; - the pressure of the gas phase which is added to the slope - the pressure drop in the transfer line
towards the pump which, on the contrary, decreases the NPSH (L) correspondingly - the speed of flow of the fluid in the pipeline
transfer also tends to decrease the NPSH (L) - finally the heat flow from outside and in
entangled by the liquid in the transfer line
also tends - by reheating the liquid, thus increasing
lying its vapor pressure - to reduce the NPSH (L.

Il résulte de ce rapide examen des principaux facteurs influençant le NPSH(L) qu'il ne serait pas raisonnable, ce qui vient à priori à ltesprit, de tenter de déterminer le NPSHL) par mesure de la pression ou tempéra ture d'équilibre au niveau de l' nterface liquide-vapeur dans le réservoir, car il faudrait alors apporter de nombreux correctifs à la valeur ainsi mesurée, qui dépendraient de la vitesse d'écoulement, de la qualité d'isolation et de la longueur de la canalisation, ce qui, à coup sûr, prohibe une telle façon de faire et cela d'autant plus que le NPSH(p) requis par une pompe, exprimé en dégrés centigrades, et cui, on l'a vu, dépend de la pompe, est faible, généralement entre 20C et 50C, en sorte que lton ne pourrait pas ainsi assurer une précision suffisante par de telles corrections. Un des mérites de l'invention est, partant de ces considérations, d'avoir imaginé une solution simple et radicale pour la détermination du NPSH(L) et par voie de conséquence un mode opératoire assuré de la pompe cryogénique. It follows from this rapid examination of the main factors influencing the NPSH (L) that it would not be reasonable, which a priori comes to mind, to try to determine the NPSHL) by measuring the pressure or equilibrium temperature at level of the liquid-vapor interface in the tank, since it would then be necessary to make numerous corrections to the value thus measured, which would depend on the speed of flow, the quality of insulation and the length of the pipe, this which, for sure, prohibits such a way of doing things, all the more so since the NPSH (p) required by a pump, expressed in centigrade degrees, and which, as we have seen, depends on the pump, is low , generally between 20C and 50C, so that lton could not thus ensure sufficient precision by such corrections. One of the merits of the invention is, starting from these considerations, to have imagined a simple and radical solution for the determination of NPSH (L) and consequently a guaranteed operating mode of the cryogenic pump.

Selon l'invention, on procède eux étapes suiventes a) On ménage une première sonde thermemétrique au voisinage
immédiat de l'aspiration de la pompe et une seconde
sonde thermométrique en bas d'un boîtier à clapet de re
constitution d'un état d'équilibre licuide-vPpeur à par
tir de liquide prélevé dudit réservoir b) On aménage des structures d'écoulement de liquide cryo
génique vers les dites sondes assurant une différenti &
tion des vitesses de refroidissement à l'endroit des-di
tes sondes c) On détecte la fin de mise en froid par l'égalité subs
tantielle des températures du liquide cryogénique des
dites première et seconde sondes d) On provoque une mise en opération de ladite pompe, et
l'on maintient ladite opération seulement si une diffé
rence apparat, après un bref laps de temps, entre les
températures des première et seconde sondes, qui est su
périeure à la "hauteur pratique de charge absolue" (ou
NPSEI) de ladite pompe, sinon on provoque l'arrêt de 1 &
dite pompe e) On surveille en permanence la bonne opération de la pom
pe par la valeur de l'écart entre les températures des
dites première et seconde sondes, que l'on maintient le
cas échéant au-dessus de ladite "hauteur pratique de
charge absolue" (ou NPSH) de la pompe par des accroisse
ments artificiels de la pression de ladite phase gazeuse.
According to the invention, the following steps are carried out a) A first thermometric probe is provided in the vicinity
immediate pump suction and a second
temperature probe at the bottom of a reed valve housing
constitution of a state of equilibrium licuide-vPpeur to par
shot of liquid taken from said reservoir b) Structures for the flow of cryo liquid are arranged
gene towards the said probes ensuring a differential &
tion of the cooling rates at the place of
your probes c) We detect the end of cooling by subs equality
temperature of the cryogenic liquid temperatures of
say first and second probes d) This pump is brought into operation, and
said operation is maintained only if a diffe
Rence appears, after a short time, between the
temperatures of the first and second probes, which is known
less than the "practical height of absolute load" (or
NPSEI) of said pump, otherwise the 1 &
said pump e) The correct operation of the pump is constantly monitored
eg by the value of the difference between the temperatures of the
say first and second probes, that we maintain the
where appropriate above said "practical height of
absolute load "(or NPSH) of the pump by increases
artificial elements of the pressure of said gas phase.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une installation
de pompage selon l'invention - la figure 2 est un diagramme explicatif pression -(ordon
née)- température (abscisse).
The characteristics and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, in which - Figure 1 is a schematic view of an installation
pump according to the invention - Figure 2 is an explanatory pressure diagram - (ordered
born) - temperature (abscissa).

En se référant d'abord à la figure 1, une installation de pompage d'un liquide cryogénique comprend, au voisinage d'un réservoir 1, une pompe pour liquide cryogénique 2 raccordée, côté aspiration 3, par une canalisation 4 à vanne 5 à un embout de soutirage 6 ménagé au fond du réservoir 1 et, côté refoulement 7 à une canalisation de distribution 8 à capacité anti-pulsatoire 9 et clapet anti retour 10. Referring first to FIG. 1, an installation for pumping a cryogenic liquid comprises, in the vicinity of a reservoir 1, a pump for cryogenic liquid 2 connected, on the suction side 3, by a pipe 4 with valve 5 to a withdrawal nozzle 6 formed at the bottom of the tank 1 and, on the discharge side 7 to a distribution pipe 8 with anti-pulsating capacity 9 and non-return valve 10.

Une telle pompe pour liquide cryogénique 2 est associée à des moyens de dégazage. Dans le cas particulier décrit au dessin, où il s'agit d'une Dmpe centrifuge de fort débit, donc à forte inertie thermique et à dégagement thermique non négligeable en cours de fonctionnement, on a prévu simplement de réaliser un tronçon terminal 4a de la canalisation d'aspiration 4, ouq est de longueur la plus faible possible et qui aboutit à l'aspiration 3 de la pompe 2, avec une légère pente descendante vers l'aval, alors que le tronçon restant 4b de la canalisation 4 qui aboutit au réservoir 1 est horizontal, ou bien avec une pente descendante vers l'amont. On a ainsi créé, à la jonction des tronçons 4a et 4b un point "haut" 12 au regard au circuit basse pression de pompage incorporant la canalisation 4 et une partie du corps de pompe 2, qui exclut la partie haute pression. A ce point "haut" 12, on a branché une conduite de dégazage 13 à vanne 14 raccordée à une zone haute 15 du réservoir 1. De façon classique, également, on a prévu, le cas échéant, un circuit de mise en pression rapide comprenant une conduite de soutirage 16, incorporant un serpentin réchauffeur 17 et une vanne 18, et raccordée, à une extrémité, à un embout de soutirage 19 ménagé dans le réservoir 1 et, à l'autre extrémité, à la zone haute 15 du réservoir 1. Such a cryogenic liquid pump 2 is associated with degassing means. In the particular case described in the drawing, where it is a centrifugal Dmpe of high flow rate, therefore with high thermal inertia and with significant thermal release during operation, provision has been made simply to produce a terminal section 4a of the suction pipe 4, ouq is of the shortest possible length and which leads to the suction 3 of the pump 2, with a slight downward slope downstream, while the remaining section 4b of the pipe 4 which leads to the tank 1 is horizontal, or with a downward slope upstream. There was thus created, at the junction of the sections 4a and 4b a "high" point 12 with regard to the low pressure pumping circuit incorporating the pipe 4 and a part of the pump body 2, which excludes the high pressure part. At this "high" point 12, a degassing line 13 has been connected to a valve 14 connected to an upper zone 15 of the tank 1. In a conventional manner, too, provision has been made, if necessary, for a rapid pressurization circuit. comprising a withdrawal line 16, incorporating a heating coil 17 and a valve 18, and connected, at one end, to a withdrawal nozzle 19 formed in the tank 1 and, at the other end, to the upper zone 15 of the tank 1.

Pour la mise en oeuvre de l'invention, on a adjoint à l'installation qui vient entre décrite deux moyens
de mesure - Le premier moyen de mesure consiste simplement en une
première sonde thermométrique 21 placée au voisinage
immédiat, mais coté amont, ou aspiration 3, de la pompe
2.
For the implementation of the invention, two means have been added to the installation which comes between those described.
of measurement - The first means of measurement consists simply of a
first temperature sensor 21 placed in the vicinity
immediate, but upstream side, or suction 3, of the pump
2.

- Le second moyen de mesure consiste en une seconde sonde
thermométrique 22 placée en un point bas d'un clapet 23
à flotteur 24 et pointeau 25 coopérant à fermeture avec
un orifice de décharge "haut' 26, le clapet 23 étant
branché caté bas, par une conduite de prélèvement liqui-
de de faible hauteur 27 à siphon 28, en un point 29 voi
sin de l'aspiration 3 de la pompe 2 et, côté haut, à une
conduite d'échappement gazeux 30, débouchant dans l'en-
droit de l'orifice 26 à conduite de dégazage 13 en aval
de la vanne 14.
- The second measurement means consists of a second probe
thermometric 22 placed at a low point of a valve 23
with float 24 and needle 25 cooperating in closing with
a "high" discharge orifice 26, the valve 23 being
plugged in low, by a liquid sampling line
from low height 27 to siphon 28, at a point 29 see
sin of suction 3 of pump 2 and, on the high side, at a
gas exhaust line 30, opening into the
right of orifice 26 to degassing pipe 13 downstream
of valve 14.

On voit que la sonde thermométrique 21 mesure le température instantanée du liquide cryogénique parvenant à l'aspiration 3 de la pompe 2, alors que la sonde thermométrique 22 mesure, au niveau du clapet 23 (où grâce au flotteur 24 à pointeau 25, on crée en fin de la mise en froid artificiellement un état d'équilibre entre liquide et vapeur) la température d'équilibre du liquide cryogénique parvenant à l'aspiration 3 de la pompe 2, avec sa vapeur, sous une pression seulement à peine inférieure à celle du liquide parvenant à l'aspiration. We see that the temperature probe 21 measures the instantaneous temperature of the cryogenic liquid arriving at the suction 3 of the pump 2, while the temperature probe 22 measures, at the level of the valve 23 (where thanks to the float 24 with needle 25, we create at the end of the artificial cooling an equilibrium state between liquid and vapor) the equilibrium temperature of the cryogenic liquid arriving at the suction 3 of the pump 2, with its vapor, under a pressure only barely lower than that liquid reaching the suction.

En se référant également à la figure 2, on rappelle maintenant le processus opératoire qu'il convient de suivre et on détaillera plus loin les moyens de régulation qui permettent de la réaliser. Referring also to FIG. 2, we now recall the operating process which should be followed and we will detail below the means of regulation which allow it to be carried out.

La mise en froid de l'installation de pompage initialement à la température ambiante se fait, la pompe 2 étant inactive, en ouvrant à la fois la vanne liquide 5 et la vanne de dégazage 14. Du liquide cryogénique prélevé de la phase liquide (L) du réservoir 1 circule par gravité vers la pompe 2 et y parvient en provoquant, surtout au début de l'opération, un dégazage important dû à une ébullition intense, qui dépend essentiellement des masses thermiques à porter à basse température et qui comprennent essentiellement la canalisation 4 et la pompe 2. The pumping installation is initially cooled to room temperature, the pump 2 being inactive, by opening both the liquid valve 5 and the degassing valve 14. Cryogenic liquid withdrawn from the liquid phase (L ) from the tank 1 circulates by gravity towards the pump 2 and arrives there by causing, especially at the start of the operation, a significant degassing due to an intense boiling, which essentially depends on the thermal masses to be brought to low temperature and which essentially line 4 and pump 2.

La vapeur ainsi produite soue forme de bulles s'écoule vers la conduite de dégazage 13 et de là dans le réservoir 1, o elle rejoint la fraction vapeur (V) du réservoir 1. Les températures T1 de la sonde 21 et
T2 de la sonde 22 chutent, mais avec des vitesses oui sont délibérément différentiées.Ainsi, on comprend que dans la réalisation décrite, la température T1 mesurée par la sonde 21 chute nettement plus rapidement que la temperature
T2, car cette dernière est située-- du point de vue thermique - en bout d'une conduite de prélèvement liquide, qui n'est pratiquement alimentée en liquide que lorsque l'essentiel de 12 phase de mise en froid est opérée, et la température au niveau bas du clapet 23 chute de façon décisive seulement lorsou'un niveau liquide stable s'établit dans ce clapet 23. A ce moment, l'ensemble du dispositif de pompage est mis en froid et le dégazage se trouve considérablement réduit, mais persiste quelque peu pour simplement compenser le flux thermique externe intercepté par la pompe et ses conduits d'alimentation et de refoulement.
The vapor thus produced in the form of bubbles flows towards the degassing pipe 13 and from there into the tank 1, where it joins the vapor fraction (V) of the tank 1. The temperatures T1 of the probe 21 and
T2 of probe 22 fall, but with yes speeds are deliberately differentiated. Thus, it is understood that in the embodiment described, the temperature T1 measured by probe 21 drops significantly faster than the temperature
T2, because the latter is located - from the thermal point of view - at the end of a liquid sampling line, which is practically supplied with liquid only when most of the cooling phase is carried out, and the temperature at the low level of the valve 23 drops decisively only when a stable liquid level is established in this valve 23. At this time, the entire pumping device is cooled and the degassing is considerably reduced, but persists somewhat to simply compensate for the external heat flow intercepted by the pump and its supply and discharge lines.

Cette situation d'équilibre est détectée par le fait que la température d'équilibre liquide-vapeur T(2) mesurée par la sonde 22 a pris une valeur T2 (o) qui est substantiellement égale à la valeur T1 (0) mesurée par la sonde 21, puisque le liquide cryogénique dans la canalisation 4 est également en ébullition, donc pratiquement en équilibre thermique, avec sa vapeur. Les deux valeurs, notées sur le diagramme de la figure 2, sont très légèrement différentes, du fait de la faible dénivellation1h'entre les sondes 22 et 21. Il y a lieu de noter que ces valeurs
T1 (o) et T2 (o) sont supérieures à la valeur To de la température du liquide cryogénique au voisinage de l'interface (N) entre la phase liquide (L) et la phase vapeur (V) dans le réservoir 1.La différence que l'on peut constater entre cette valeur T0 et T1 (0) d'une part, To et T2 (O) d'autre part, résulte de la dénivellation entre le niveau () et la sonde 21 ou entre le niveau (N) et la sonde 22.
This equilibrium situation is detected by the fact that the liquid-vapor equilibrium temperature T (2) measured by the probe 22 has taken a value T2 (o) which is substantially equal to the value T1 (0) measured by the probe 21, since the cryogenic liquid in line 4 is also boiling, therefore practically in thermal equilibrium, with its vapor. The two values, noted on the diagram in FIG. 2, are very slightly different, due to the small difference in height 1 h 'between probes 22 and 21. It should be noted that these values
T1 (o) and T2 (o) are greater than the value To of the temperature of the cryogenic liquid near the interface (N) between the liquid phase (L) and the vapor phase (V) in the tank 1.La difference that can be seen between this value T0 and T1 (0) on the one hand, To and T2 (O) on the other hand, results from the difference in level between the level () and the probe 21 or between the level ( N) and probe 22.

Mais quelle que soit la dénivellation "ho", on peut en tenir compte dans un pré-réglage des sondes de mesure pour éliminer un tel faible écart de mesure entre T1 (o) et
T2 (o) à la fin de la mise en froid de l'installation de pompage.
But whatever the difference in height "ho", it can be taken into account in presetting the measurement probes to eliminate such a small measurement difference between T1 (o) and
T2 (o) at the end of the cooling of the pumping installation.

Une fois détectée cette égalité pratique des températures T1 (0) et T2 (O) la pompe 2 est mise en fonctionnement, ce qui a pour effet de faire apparaître un certain écart de température entre les températures mesurées par les sondes 21 et 22. En effet, si la température T2 (O) mesurée par la sonde 22 reste sensiblement constante, dans la mesure où la pression Po de la phase vapeur (V) du réservoir 1 est elle-même constante, au contraire la température T1 (o) mesurée par la sonde 21 chute nettement, car le liquide cryogénique prélevé au fond du réservoir 1 est normalement quelque peu sous-refroidi par rapport à la température Tg au niveau de l'interface liquide-vapeur (N), du fait de l'existence d'un gradient thermique entre le fluide au fond et à la surface de la phase liquide (L), le cas échéant renforcé transitoirement par une mise en pression plus élevée par le circuit auxiliaire de mise en pression rapide 16. Once this practical equality of the temperatures T1 (0) and T2 (O) has been detected, the pump 2 is put into operation, which has the effect of showing a certain temperature difference between the temperatures measured by the probes 21 and 22. In indeed, if the temperature T2 (O) measured by the probe 22 remains substantially constant, insofar as the pressure Po of the vapor phase (V) of the tank 1 is itself constant, on the contrary the temperature T1 (o) measured by the probe 21 drops sharply, because the cryogenic liquid taken from the bottom of the tank 1 is normally somewhat sub-cooled relative to the temperature Tg at the liquid-vapor interface (N), due to the existence of 'A thermal gradient between the fluid at the bottom and at the surface of the liquid phase (L), if necessary temporarily reinforced by a higher pressurization by the auxiliary rapid pressurization circuit 16.

Si les conditions du sous-refrcidissement naturel, ou artificiellement provoqué, du liquide prélevé en 6 hors du réservoir 1, d'aillNeurs quelque peu diminuées par les pertes de charges(t P) subies dans la canalisation d'aspiration 4, sont telles que l'écart de températures iit entre la température T2 (O) et la température "dynamique" T1 (d) à l'aspiration de la pompe 2, à la fin d'une brève période transitoire de rééquilibrage, est supérieure à la valeur requise du (p) de la pompe 2, la pompe 2 peut continuer à fonctionner, sinon elle doit s'arrêter et les conditions de son fonctionnement doivent erre réexaminées. Dans les cas où un début de fonctionnement correct de la pompe est confirmé, on continue de détecter, dans le temps, l'écart de températures entre T2 (omet T1 (d) et si cet écart tend à se réduire, ce qui est normal ne serait-ce par la réduction de pression due à la diminution de la hauteur hydros tatique H du liquide dans le réservoir, passage de M2 (0) à M'2 (o) et Mî (d) à M'1 (d), on rétablit cet écart minimal de températures par la mise en service du dispositif de surpression rapide 16 (ouverture de la vanne 18), ce qui a pour effet d'accroître la pression Po (passage de M'2 (0) à M"2 (0) et M'1 (d) à M"1 (d), de sorte que les pressions et température d'équilibre dans le clapet 24 sont corrélativement accrues, l'écart des températures entre T"2 (0) et
T1 (d) restent maintenues à une valeur supérieure au NPSH requis par la pompe).
If the conditions of the natural sub-cooling, or artificially caused, of the liquid withdrawn in 6 out of the tank 1, elsewhere somewhat reduced by the pressure losses (t P) undergone in the suction pipe 4, are such that the temperature difference iit between the temperature T2 (O) and the "dynamic" temperature T1 (d) at the suction of pump 2, at the end of a short transient rebalancing period, is greater than the required value from (p) of pump 2, pump 2 can continue to operate, otherwise it must stop and the operating conditions must be reviewed. In cases where a correct start of pump operation is confirmed, we continue to detect, over time, the temperature difference between T2 (omits T1 (d) and if this difference tends to reduce, which is normal would it not be by the reduction in pressure due to the reduction in the hydrostatic height H of the liquid in the reservoir, passage from M2 (0) to M'2 (o) and Mî (d) to M'1 (d) , this minimum temperature difference is restored by the commissioning of the rapid overpressure device 16 (opening of the valve 18), which has the effect of increasing the pressure Po (passage from M'2 (0) to M " 2 (0) and M'1 (d) to M "1 (d), so that the equilibrium pressures and temperature in the valve 24 are correlatively increased, the temperature difference between T" 2 (0) and
T1 (d) remain maintained at a value greater than the NPSH required by the pump).

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. - Procédé de transfert de liquide cryogénique d'un réservoir de stockage (1) incorporant une phase liqui- de (L) en présence d'une phase vapeur sous pression (V), selon lequel on transfert un courant dudit liquide prélevé (6) en cuve dudit réservoir (1), vers une pompe cryogénique (2), refoulant dans une canalisation de distribution (8), avec renvoi (13-14) dans ladite phase vapeur (V) de réservoir des évaporations produites au cours de la mise en froid et/ou du transfert, avec, si besoin est, accroissement artificiel (en 16-17-18) de la pression de la phase vapeur (V) par introduction régulée d'un gaz, et où une mise en froid des moyens de transfert et de la pompe est assurée par envoi de liquide cryogénique prélevé du réservoir (1) vers la pompe (2) à l'état inopératif, caractérisé par les dispositions et étapes opératoires suivantes a) On ménage une première sonde thermométrique (21) au voi 1. - Method for transferring cryogenic liquid from a storage tank (1) incorporating a liquid phase (L) in the presence of a pressurized vapor phase (V), according to which a current is transferred from said withdrawn liquid ( 6) in the tank of said tank (1), to a cryogenic pump (2), discharging into a distribution pipe (8), with return (13-14) in said vapor phase (V) of the tank of the evaporations produced during cooling and / or transfer, with, if necessary, artificial increase (in 16-17-18) of the pressure of the vapor phase (V) by regulated introduction of a gas, and where a cooling transfer means and the pump is ensured by sending cryogenic liquid withdrawn from the reservoir (1) to the pump (2) in the inoperative state, characterized by the following operating steps and steps a) A first thermometric probe is cleaned ( 21) to you sinage immédiat de l'aspiration de la pompe (2) et une immediate draining of the pump suction (2) and a seconde sonde thermométrique (22) en bas d'un boiter à second temperature probe (22) at the bottom of a clapet (23) de reconstitution d'un état d'équilibre li valve (23) for reconstituting a state of equilibrium li quide-vapeur à partir de liquide prélevé dudit réservoir (i) b) On aménage des structures (4-4a-4b-28-27) d'écoulement quide-vapor from liquid withdrawn from said reservoir (i) b) flow structures (4-4a-4b-28-27) are provided de liquide cryogénique vers lesdites sondes (21-22) as of cryogenic liquid to said probes (21-22) as surant une différentiation des vitesses de refroidisse ensuring different cooling rates ment à l'endroit des dites sondes (21-22) c) on détecte la fin de mise en froid par légalité subs ment at the location of said probes (21-22) c) the end of cooling is detected by legality subs tantielle des températures du liquide cryogénique des temperature of the cryogenic liquid temperatures of dites première et seconde sondes (21-22) d) On provoque une mise en opération de ladite pompe (2) say first and second probes (21-22) d) It causes an operation of said pump (2) et l'on maintient. ladite opération seulement si une dif and we maintain. said operation only if a dif férence apparat, après un bref laps de temps, entre les ference appears, after a short time, between the températures des première et seconde sondes (21-22), qui temperatures of the first and second probes (21-22), which est supérieure à la "hauteur pratique de charge absolue" is greater than the "practical height of absolute load" (ou NPSH) de ladite pompe (2), sinon on provoque l'arrêt  (or NPSH) of said pump (2), otherwise the shutdown is caused de ladite pompe e) On surveille en permanence la bonne opération de la of said pump e) The correct operation of the pompe par la valeur de l'écart entre les températures pump by the value of the difference between the temperatures des dites première et seconde sondes (21-22) que l'on said first and second probes (21-22) that we maintient le cas échéant au-dessus de ladite hauteur  maintains if necessary above said height pratique de charge absolue" (ou NPSH) par des accrois absolute load practice "(or NPSH) by addicts sements artificiels de la pression de ladite phase ga artificial phases of the pressure of said phase ga zeuse. zeuse. 2. - Procédé de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure d'écoulement du li quide cryogénique vers la seconde sonde (22) est conçue pour assurer un refroidissement de ladite seconde sonde (22) plus lent que la première sonde (21). 2. - transfer method according to claim 1, characterized in that the flow structure of the cryogenic liquid towards the second probe (22) is designed to ensure cooling of said second probe (22) slower than the first probe (21). 3. - Procédé de transfert selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement plus lente de la seconde sonde (22) est assurée par un trajet (4-28-27) du liquide cryogénique depuis le réservoir (1) jusqu'à la seconde sonde (22) qui est plus long que le trajet (4) du réservoir (1) à la première sonde (21). 3. - transfer method according to claim 2, characterized in that the slower cooling speed of the second probe (22) is provided by a path (4-28-27) of the cryogenic liquid from the reservoir (1) to 'to the second probe (22) which is longer than the path (4) from the reservoir (1) to the first probe (21). 4. - Procédé de transfert selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement plus lente de la seconde sonde (22) est assurée en faisant passer (via 28-27) au moins une partie des évaporations résultant de la mise en froid de la pompe (2) à l'endroit de ladite seconde sonde (22). 4. - A transfer method according to claim 2, characterized in that the slower cooling speed of the second probe (22) is ensured by passing (via 28-27) at least part of the evaporations resulting from the setting in pump cold (2) at the location of said second probe (22). 5. - D positif de transfert de liquide cryogénique d'un réservoir de stockage (1), incorporant une pompe cryogénique (2) raccordée par canalisation (4, 4a, 4b) en cuve (6), d'un réservoir (1) caractérisé par une première sonde thermométrique (21) au voisinage de l'aspiration de la pompe (2) et d'une seconde sonde thermométrique (22) au niveau d'un clapet (23)à flotteur (24) coopérant avec un orifice supérieur (26). 5. - D positive transfer of cryogenic liquid from a storage tank (1), incorporating a cryogenic pump (2) connected by pipeline (4, 4a, 4b) in tank (6), from a tank (1) characterized by a first temperature probe (21) in the vicinity of the pump intake (2) and a second temperature probe (22) at the level of a float valve (23) cooperating with an upper orifice (26). 6. - Dispositif de transfert de liquide cryogénique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cla pet (23) est raccordé à la can-lisation d'aspiration 4z de la pompe (2). 6. - Cryogenic liquid transfer device according to claim 5, characterized in that the pet valve (23) is connected to the suction pipe 4z of the pump (2). 7. - Dispositif de transfert selon la revendication 6, caractérisé en ce que le clapet 23 est raccordé par syphon (28) à une conduite d'espiration 4e de la pompe (2). 7. - Transfer device according to claim 6, characterized in that the valve 23 is connected by siphon (28) to a 4th suction line of the pump (2). 8. - Dispositif de transfert selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'orifice (26) de clapet (23) débouche dans une conduite de raccordement (30) en un point haut (15) du réservoir (1).  8. - Transfer device according to claim 5, characterized in that the orifice (26) of the valve (23) opens into a connection pipe (30) at a high point (15) of the tank (1).
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