Sistemas de recuperación de vapor en una tubería de llenado de un tanque de almacenamiento.

Un sistema de recuperación de vapor para una instalación de tanque (10) que tiene una tubería de llenado (12) para la introducción de un líquido volátil en el tanque y en donde la salida (19) de la tubería de llenado está normalmente por debajo del nivel del líquido (17) en el tanque,

el sistema de recuperación de vapor para el uso durante el llenado del tanque comprendiendo medios (21) que definen una región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado (12); caracterizado porque el sistema de recuperación de vapor además comprende:

- un conducto (30) que se extiende desde la región de área de sección transversal reducida (21) a través de la pared lateral de la tubería de llenado (12) para abrirse en el espacio no llenado (16) sobre el nivel del líquido (17) en el tanque; y

- un montaje de válvula normalmente cerrado (39, 40) asociado con el conducto (30) dicho montaje de válvula normalmente cierra la comunicación de la región de área de sección transversal reducida y del espacio no llenado, pero dicho montaje de válvula se abre por el flujo de líquido a lo largo de la tubería de llenado (12) en el tanque, de tal forma que el vapor en el tanque (10) puede ser extraído a lo largo del conducto (30) desde el espacio no llenado (16) por presión estática reducida en la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado.

Sistemas de recuperacion de vapor en una tuberia de llenado de un tanque de almacenamiento

Esta invención se refiere a un sistema de recuperación de vapor para el uso durante el llenado de un tanque para un líquido volátil. La invención además se extiende a una instalación de tanque para líquidos volátiles e incluyendo dicho sistema de recuperación de vapor.

La invención se refiere particularmente a instalaciones de tanques para combustibles de hidrocarburos líquidos volátiles como éter de petróleo, éter para aviación (o avgas) y combustible diesel, a todos los mencionados combustibles líquidos se hace referencia en los sucesivo como simplemente (gasolina) . Sin embargo, la invención podría ser usada con tanques para otros líquidos volátiles, donde el contenido del tanque se repone periódicamente.

En el espacio no llenado sobre la gasolina líquida en un tanque, existen una mezcla de vapor de aire y gasolina. Cuando la gasolina se está rellenando, la gasolina que fluye dentro está en un estado de agitación considerable y esto tiende a producir todavía más vapor de gasolina. El flujo de entrada de la gasolina desplazará un volumen correspondiente de vapor y durante muchos años ha sido la práctica habitual simplemente descargar ese vapor a la atmósfera.

Motivos medioambientales, de salud y de seguridad han insistido recientemente que se hagan intentos para recoger el vapor desplazado desde un tanque durante la reposición de la gasolina, y posteriormente condensar ese vapor de vuelta a gasolina líquida. En consecuencia, muchos camiones cisternas para entrega en carreteras modernos están equipados con un aparato de recogida de vapor que está conectado a un tanque donde se está haciendo la entrega y el vapor recuperado se devuelve al camión cisterna. Durante muchas entregas, pueden estar implicadas cantidades significativas de gasolina recuperada, todas las cuales representan una pérdida a los operarios del lugar.

En la Especificación de la Patente Internacional Nº WO02/40393 (Molinar Limited) se describe un sistema de recuperación de vapor pretendido para el uso con tanques de gasolina y en el que el vapor es extraído del espacio no llenado de un tanque por una presión reducida generada por el liquido que fluye dentro, al reponer la gasolina en el tanque. Este sistema se basa en una conexión externa del tanque con la tubería de llenado y también

o independientemente con el espacio no llenado o con ese espacio a través de una tubería de ventilación con el tanque. También se describe un sistema para ajustar con la tubería de llenado dentro del espacio no llenado del tanque pero este sistema no puede proporcionar una operación segura cuando no está teniendo lugar un llenado y la gasolina está siendo extraída del tanque, por ejemplo para ser dispensada a vehículos de motor individuales. Esto se debe a que el espacio no llenado está en comunicación directa con la tubería de llenado cuando no hay flujo de entrada de gasolina y por lo tanto, tanto la tubería de llenado como el espacio no llenado estarán a la misma, habitualmente sub-atmosférica, presión.

Un objetivo principal de la presente invención es proporcionar un aparato para y un método de recuperar vapor desplazado desde el espacio no llenado de un tanque durante la reposición de un líquido volátil almacenado en el tanque, dicho aparato y método es integral con el tanque y se hace que funciones por el flujo de entrada del líquido, para recuperar el vapor condensado en el tanque.

De acuerdo a un primer aspecto de esta invención, se proporciona un sistema de recuperación de vapor para una instalación de tanque que tiene una tubería de llenado para la introducción de un líquido volátil en el tanque y en donde la salida de la tubería de llenado está normalmente por debajo del nivel de líquido en el tanque, el sistema de recuperación de vapor para el uso durante el llenado del tanque comprendiendo medios que definen una región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado. Dicho sistema de recuperación de vapor está caracterizado por:

- un conducto que se extiende desde la región de área de sección transversal reducida a través de la pared lateral de la tubería de llenado para abrirse en el espacio no llenado sobre el nivel del líquido en el tanque; y

- un montaje de válvula normalmente cerrado asociado con el conducto, dicho montaje de válvula normalmente cierra la comunicación de la región de área de sección transversal reducida y el espacio no llenado, pero dicha válvula se abre por el flujo de líquido a lo largo de la tubería de llenado en el tanque, de tal forma que el vapor en el tanque puede ser extraído a lo largo del conducto desde el espacio no llenado por la presión estática reducida en la región de área de sección transversal reducida e la tubería de llenado.

De acuerdo a un segundo aspecto de esta invención, se proporciona un método de recuperar vapor desplazado desde el espacio no llenado de una instalación de tanque durante la introducción de un líquido volátil en el tanque a través de una tubería de llenado en donde la salida de la tubería de llenado está normalmente por debajo del nivel de líquido en el tanque, habiendo una región de área de sección transversal reducida provista dentro de la tubería de llenado, en dicho método el vapor es extraído por una presión reducida generada en la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado por el flujo de entrada del líquido, el vapor siendo extraído a través de la pared lateral de la tubería de llenado a lo largo de un conducto que se comunica entre el espacio no llenado y la región de área de sección transversal reducida, un montaje de válvula normalmente cerrado estando asociado con el conducto y que normalmente cierra la comunicación de la región de área de sección transversal reducida y el espacio vacío, dicho montaje de válvula es abierto por el flujo de entrada del líquido a lo largo de la tubería de llenado en el tanque, de tal forma que la presión estática reducida en la región de área de sección transversal reducida extrae vapor del tanque en el conducto abierto para ser incorporado en el líquido que fluye hacia adentro.

El aparato y método de esta invención busca proporcionar una región de presión baja dentro de la tubería de llenado, en virtud del flujo de entrada den líquido volátil. Esa región de baja presión está conectada de vuelta al espacio no llenado del tanque, pero dentro del mismo tanque, de tal forma que el vapor es extraído desde el espacio no llenado a la región de baja presión. Hay el vapor se incorpora con el flujo que fluye hacia adentro y al menos tendrá lugar alguna condensación del vapor, mientras el vapor se mezcla con el líquido. Además, por la configuración apropiada del montaje de válvula normalmente cerrado, puede tener lugar la expansión adiabática de la válvula dentro del montaje de válvula, de tal forma que el vapor se enfría y esto promueve la condensación del mismo.

En una realización preferida de esta invención, el sistema de recuperación de vapor está formado como una unidad integral adaptada para ajustarse a una tubería de llenado de un tanque. La unidad puede estar provista con un conector en cada uno de sus dos extremos, de tal forma que una tubería de llenado puede ser separada por debajo del montaje de la tubería de llenado a un tanque, la unidad después siendo conectada a la parte superior restante de la tubería de llenado y la parte separada de la tubería de llenado siendo acortada como sea necesario y conectada al conector inferior de la unidad. Alternativamente, la tubería de llenado puede ser retirada de un soporte para la misma, la unidad está conectada directamente a ese soporte, y la tubería de llenado acortada estando conectada a la unidad.

El conducto que se extiende desde la región de área de sección transversal reducida preferiblemente tiene una primera parte que se extiende desde esa región (donde la presión reducida se forma) , hacia arriba desde la salida inferior de la tubería de llenado. El conducto puede entonces tener una segunda parte que se extiende desde la primera parte generalmente hacia afuera de la tubería de llenado para comunicar con el espacio no llenado del tanque, En tal caso, el montaje de válvula normalmente cerrado puede estar provisto entre la primera y la segunda parte del conducto y ventajosamente la primera parte del conducto sirve como un miembro de válvula para el... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de recuperación de vapor para una instalación de tanque (10) que tiene una tubería de llenado (12) para la introducción de un líquido volátil en el tanque y en donde la salida (19) de la tubería de llenado está normalmente por debajo del nivel del líquido (17) en el tanque, el sistema de recuperación de vapor para el uso durante el llenado del tanque comprendiendo medios (21) que definen una región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado (12) ; caracterizado porque el sistema de recuperación de vapor además comprende:

- un conducto (30) que se extiende desde la región de área de sección transversal reducida (21) a través de la pared lateral de la tubería de llenado (12) para abrirse en el espacio no llenado (16) sobre el nivel del líquido (17) en el tanque; y

- un montaje de válvula normalmente cerrado (39, 40) asociado con el conducto (30) dicho montaje de válvula normalmente cierra la comunicación de la región de área de sección transversal reducida y del espacio no llenado, pero dicho montaje de válvula se abre por el flujo de líquido a lo largo de la tubería de llenado (12) en el tanque, de tal forma que el vapor en el tanque (10) puede ser extraído a lo largo del conducto (30) desde el espacio no llenado (16) por presión estática reducida en la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado.

2. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el conducto tiene una primera parte (32) que se extiende desde la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado

(12) hacia arriba en sentido opuesto de la salida (19) de la tubería de llenado, y una segunda parte (30) que se extiende desde la primera parte generalmente hacia afuera de la tubería de llenado para comunicar con el espacio no llenado (16) del tanque.

3. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 2, en donde el montaje de válvula normalmente cerrado (39, 40) está formado entre la primera y la segunda parte (32, 30) del conducto.

4. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde la primera parte del conducto está definida por un tubo (32) montado coaxialmente dentro de la tubería de llenado (12) con su extremo inferior en la vecindad de la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado.

5. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 4, en donde el tubo (32) está montado para el movimiento deslizante coaxialmente dentro de la tubería de llenado (12) , y forma una parte del montaje de válvula normalmente cerrado del sistema de recuperación de vapor.

6. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 5, en donde el tubo es impulsado por muelle (36) hacia arriba a una primera posición donde el montaje de válvula está cerrado, y se mueve hacia abajo contra la fuerza del muelle bajo la acción del flujo de entrada del líquido, por la tubería de llenado (12) en el tanque (19) .

7. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 6, en donde le tubo (32) está equipado con un spoiler (38) situado en el camino del flujo de líquido a lo largo de la tubería de llenado, por donde el flujo de entrada del líquido actúa en el spoiler y mueve así el tubo hacia abajo contra la fuerza del muelle.

8. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el tubo (32) está montado en un portador (30) que define una segunda parte del conducto, la segunda parte estando abierta al interior del tubo cuando el tubo se mueve para abrir el montaje de válvula.

9. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 8, en donde el tubo (32) está provisto con una cabeza (55) adyacente al portador (30) dicha cabeza está provista con una pluralidad de orificios relativamente pequeños (59) a través de los cuales pasa el vapor, cuando el tubo se mueve para abrir el montaje de válvula, por donde el vapor se expande y enfría promoviendo por lo tanto la condensación del mismo.

10. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en la reivindicación 9, en donde el portador define tres segundas partes del conducto (30) extendiéndose generalmente cada una hacia afuera desde una región central del portador a la superficie exterior de la tubería de llenado (12) .

11. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado (12) está definida por uno de un inserto (61) instalado en la pared interior de la tubería de llenado o un elemento (38) instalado en el extremo del conducto, más cercano a la salida (19) de la tubería de llenado (12) .

12. Un sistema de recuperación de vapor como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado (12) sirve para definir un venturi dentro del cual la velocidad del flujo de entrada del líquido aumentará.

13. Un método de recuperar vapor desplazado desde el espacio no llenado (16) de una instalación de tanque (10) durante la introducción de un líquido volátil en el tanque a través de una tubería de llenado (12) en donde la salida

(19) de la tubería de llenado está normalmente por debajo del nivel del líquido (17) en el tanque, habiendo ahí una región de área de sección transversal reducida (21) provista dentro de la tubería de llenado, en dicho método el vapor es extraído desde el espacio no llenado (16) por una presión reducida generada en la región de área de sección transversal reducida de la tubería de llenado (12) por el flujo de entrada del líquido, el vapor siendo extraído a través de la pared lateral de la tubería de llenado a lo largo de un conducto (30) que comunica entre el espacio no llenado y la región de área de sección transversal reducida, un montaje de válvula normalmente cerrado (32, 39, 40) estando asociado con el conducto y que normalmente cierra la comunicación de la región de área de sección transversal reducida y el espacio no llenado (16) dicho montaje de válvula (32, 39, 40) se abre por el flujo de entrada de líquido a lo largo de la tubería de llenado en el tanque, de tal forma que la presión estática reducida en la región de área de sección transversal reducida extrae vapor del espacio no llenado (16) en el conducto abierto para ser incorporado en la entrada de flujo del líquido.