燃料储存和分配设备的制作方法

本发明的目的在于一种用于机动车辆的燃料储存和分配设备如服务站。

背景技术：

这种设备包括燃料储存罐，该燃料储存罐装配有通气管，并且一方面通过分配燃料到车辆储存器中的燃料分配系统、以及另一方面通过抽吸燃料分配到储存器中的期间排放的燃料蒸汽的蒸汽回收系统而相连于至少一个燃料分配器，该燃料分配器包括挠性管，该挠性管接合于分配器喷枪。

服务站一般装配有能够储存所谓轻质燃料的罐，轻质燃料例如无铅汽油sp95或sp98。

轻质燃料的气相可以包含以体积计在40％和90％之间的挥发性有机化合物(cov)，其中一些对于人体健康非常有害；气态补充物是含水蒸气或湿润的空气。

因此非常重要的是能够避免任何cov、尤其是在罐填充和燃料分配操作期间完全由轻质燃料产生的cov排放到大气中。

在服务站中，通常埋设的每个燃料储存罐装配有通气管，该通气管配有阀门，该阀门能够避免该储存罐处于过压或处于负压并且能够根据该储存罐处于负压或处于过压使储存罐压力平衡。

称为“第ii阶段回收”的欧洲法规要求回收填充车辆的储存器期间排放到车辆的储存器外的燃料蒸汽，以避免包含碳氢化合物的气相的排放。

为此，燃料储存和分配设备装配有蒸汽回收系统，该蒸汽回收系统包括收集管，该收集管通过抽吸将离开装配于燃料分配器的喷枪的气相收集到储存罐中。

该蒸汽回收系统包括用于抽吸蒸汽的泵和能够测量抽吸的蒸汽的流量的流量测量器。

控制系统能够控制和调节抽吸的蒸汽的流量，以便分配燃料体积与回收蒸汽体积之比尽可能接近1。

事实上，输送到车辆的储存器中的液体燃料从该储存器驱出的、及由燃料蒸汽回收系统抽吸的燃料蒸汽体积等于给送的液体燃料体积；理论上，抽吸的气相的体积因此与给送到车辆的储存器中的液体燃料的体积相同，但实际情况并非总是如此。

事实上，经常发生蒸汽回收系统没有正确工作并且未达到上述理论比1。

这因此导致储存罐中的过压或负压，需要通过通气管进行重新平衡；或者当储存罐处于过压时，该重新平衡产生向外部排放载有碳氢化合物的气相，或者当储存罐处于负压时，该重新平衡产生载有水分的外部空气进入储存罐中。

这些现象通过储存罐和环境空气之间存在的显著温差而进一步放大，如这经常是在与空气的相对高湿度相关的高温的期间的情况。

在负压的情况下，穿过通气口抽吸空气并且水蒸气因此通过通气管从外部输送到储存罐中，以能够补偿或再平衡该储存罐中的压力。

通过本身接触外部空气的车辆的储存器中的、因此载有水分的气相的抽吸返回，水分也可以被输送到储存罐中。

这因此导致载有水分的空气存在于燃料储存罐中。

这种水分具有导致罐壁腐蚀的缺点，罐壁最后穿孔，于是燃料溢出到地下，从而导致不能忽略的污染。

此外，在存在负温度时这种水分会导致水结冰，存在堵塞通气管或燃料分配管的风险。

在罐中存在过压的情况下，载有碳氢化合物的气相穿过通气管排放到大气中，这会导致污染。

为了克服这些缺点，已经提出为燃料储存和分配设备装配冷凝/分离装置，该冷凝/分离装置联接在储存罐的通气管上，并且能够冷凝来自储存罐的燃料蒸汽以便产生冷凝燃料以及冷凝来自外部空气的水以便产生冷凝水；这种冷凝/分离装置接合于与储存罐相连接的冷凝燃料的排出管线以及接合于朝向外部排出冷凝水的排出管线，尤其是接合于废水网。

例如，已经根据文献wo2014096596提出了一种轻质燃料储存和分配设备，其能够同时进行通过在负温度下的制冷冷凝来回收来自轻质燃料的气态碳氢化合物以及在燃料储存和分配期间对外部气体除湿。

该燃料储存和分配设备特别是包括用于冷凝来自储存罐的燃料蒸汽的冷凝器和用于进入该储存罐内的外部空气的除湿器。

该燃料储存和分配设备因此能够避免对储存罐外部的污染以及避免在储存罐过压或负压的情况下该储存罐的燃料被水污染。

但是该燃料储存和分配设备不能识别储存罐中该过压或该负压的来源的问题，尤其是不能检测燃料蒸汽回收系统的运行故障，特别是不能检测将分配器喷枪相连于储存罐的管路中的泄漏。

技术实现要素：

本发明的目的在于通过提出一种上述类型的燃料储存和分配设备来克服这些缺点，这种设备能够回收来自储存罐的气态碳氢化合物以及避免该储存罐被来自外部空气的水污染，还同时能够检测燃料蒸汽回收系统的运行故障。

根据本发明，该燃料储存和分配设备包括：至少一个燃料分配器，其包括接合于分配器喷枪的挠性管，所述燃料分配器连接到燃料储存罐；以及燃料蒸汽回收系统，其抽吸燃料分配到车辆的储存器中期间排放的燃料蒸汽。

燃料蒸汽回收系统连接到燃料储存罐。

燃料储存和分配设备还包括通气管，该通气管一方面接合于燃料储存罐以及另一方面接合于冷凝/分离装置，该冷凝/分离装置能够冷凝来自储存罐的燃料蒸汽以便产生冷凝燃料以及能够冷凝来自外部空气的水以便产生冷凝水。

冷凝/分离装置接合于与燃料储存罐相连接的冷凝燃料的排出管线以及接合于与燃料储存罐的外部相连接的冷凝水的排出管线。

根据本发明，该燃料储存和分配设备的特征在于，其包括：

-至少一个检测部件，与冷凝/分离装置配合以检测冷凝燃料和/或冷凝水在所述冷凝/分离装置中的存在，并且响应所述检测而产生和传递报警信号，以及

-控制装置，接收所述报警信号并且作为响应传递燃料蒸汽回收系统的运行故障信息给控制中心。

该控制中心可以位于燃料分配器中、服务站的售货亭中或远离服务站；可以设置与多个服务站的多个控制中心相连接的一个远距离操控中心。

根据本发明的第一实施方式，冷凝/分离装置一方面包括冷凝器以及另一方面包括分离器，冷凝器同时冷凝来自燃料储存罐的燃料蒸汽和来自外部空气的水，分离器接合于所述冷凝器并包括两个出口，这两个出口即接合于冷凝燃料的排出管线的第一出口和接合于冷凝水的排出管线的第二出口。

联接到通气管上并同时冷凝燃料蒸汽和空气中水的冷凝器因此给其出口提供冷凝的水和燃料混合物，冷凝器优选在大约-2℃的温度下运行以避免聚集冰花，通常包括通过压缩器制冷的流体在其中流动的管路。

连接于冷凝器的分离器能够将冷凝水与冷凝燃料分离开，较轻的冷凝燃料漂浮在冷凝水上方。

根据本发明的第一实施方式，分离器的所述两个出口中每一个装配有与冷凝物检测器配合的自动操控阀，冷凝物检测器能够检测出封纳在所述分离器中的冷凝物的性质，自动操控阀即根据检测到的冷凝物的性质能打开或关闭接合于冷凝燃料的排出管线的第一出口的第一阀以及能打开或关闭接合于冷凝水的排出管线的第二出口的第二阀。

冷凝物检测器能够检测冷凝物(水或碳氢化合物)的性质或密度。

当检测出冷凝物的性质或密度时，合适的阀可以被打开以便或者通过冷凝燃料的排出管线朝向储存罐排出碳氢化合物，或者通过冷凝水的排出管线尤其是朝向废水网排出水。

冷凝物检测器尤其是能够检测冷凝物的密度；碳氢化合物的密度和水的密度是不同的，该冷凝物检测器因此能够将这些液体区别开。

冷凝物检测器还可以是红外光学检测器。

根据本发明的第二实施方式，冷凝/分离装置一方面包括燃料蒸汽冷凝器以及另一方面包括除湿器，燃料蒸汽冷凝器能够冷凝来自燃料储存罐的燃料蒸汽并且包括接合于冷凝燃料的排出管线的出口，除湿器能够冷凝来自外部空气的水并且包括接合于冷凝水的排出管线的出口。

冷凝器和除湿器串联地联接在通气管上，冷凝器在来自储存罐的燃料蒸汽的流动方向上位于除湿器的上游。

根据本发明的第二实施方式，在比除湿器更低的温度下运行的燃料蒸汽冷凝器基本上仅冷凝来自储存罐的燃料蒸汽，冷凝后的燃料蒸汽则立即由冷凝燃料的排出管线排出。

几乎很少燃料蒸汽从燃料蒸汽冷凝器朝向除湿器的方向逸出，该除湿器能够冷凝抽吸到通气管中的空气的水。

这种如此冷凝的水由冷凝水的排出管线排出。

根据本发明的该第二实施方式的设备实际上比对应第一实施方式的设备更简单，原因在于其能够避免使用需管控的复杂分离器和避免排出管线被相应的冷凝物污染。

根据本发明的第一实施方式，设备可以包括或者单个检测部件或者两个检测部件。

根据该第一实施方式的第一变型，该检测部件可以由体积测量器如流量计构成，其安装在冷凝器和分离器之间并且响应测量到一体积的冷凝燃料或冷凝水而产生和传递报警信号。

根据本发明的该第一实施方式的第二变型，一个或两个检测部件可以安装在分离器中并且响应检测到所述分离器中的一预定体积的冷凝物而产生和传递报警信号。

这种检测部件例如可以由探测仪构成，该探测仪包括浮标，该浮标具有适于在燃料中和水中浮动的浮动性，并且浮标装配有与定位在高液位的磁性接触器配合的磁铁，使得当浮标到达该高液位时，接触器检测到浮标的存在并传递报警信号给控制装置，控制装置同时操纵装配于分离器的适当出口的阀打开，以能够排出包含在该分离器中的冷凝燃料或冷凝水。

这种浮标因此能在限定已知体积v的低液位和高液位之间活动。

低液位和高液位之间的体积v是已知的，每次激活接触器则传递一信息给控制装置，根据该信息，体积v的冷凝物已被排出。

换言之，传递给控制装置的每个报警信号或推动产生一体积信息。

每次推动与一体积v相关，数量为n次的推动相当于由检测部件检测到的冷凝物的总体积vt＝nv。

根据本发明的第一实施方式，安装在分离器中的检测部件还可以是配有两个浮标的探测仪，这两个浮标具有不同的密度，即适于在燃料中浮动的密度和适于在水中浮动的密度，这两个浮标与两个不同的接触器配合。

在实施变型中，分离器可以包括两个磁致伸缩探针，即具有密度适于在燃料中浮动的浮标的第一探针和具有密度适于在水中浮动但不适于在燃料中浮动的浮标的第二探针。

本身公知并能够了解实时体积的磁致伸缩探针尤其适于分离器封纳燃料和水的混合物的情况。

探针之间的相对位置允许了解每种冷凝物的液位并相应地致动阀的打开/关闭。

事实上，如果分离器仅包括水，则当燃料蒸汽回收不足时，两个浮标基本上处于相同液位高度。

于是控制装置仅操纵第二阀的打开，以排出冷凝水，尤其是朝向废水排出冷凝水。

如果分离器包括水和燃料，则第一探针的浮标定位得比第二探针的浮标更高。

于是所述控制装置被告知存在有两相，并且首先操纵第二阀的打开，以排出比燃料密度更大的水。

排出水时，用于水的第二探针的浮标达到其最低液位并且保持在该最低液位，因为其不在燃料中浮动；至于用于燃料的第一探针的浮标则定位在分配给水的浮标的上方。

控制装置知道两个浮标的相对位置，因此操纵第二阀关闭并操纵第一阀打开以排出燃料。

因此，使用两个磁致伸缩探针的该实施方式能够同时检测蒸汽回收系统的异常运行、因为探针在分离器中的位置对应于给定体积而能测量冷凝物体积、以及还能够自动操控阀的打开。

根据能够应用于第一实施方式和第二实施方式的本发明的另一特征，所述燃料储存和分配设备包括两个检测部件，即：第一检测部件，连接到冷凝燃料的排出管线并响应检测到冷凝燃料的排出管线中的冷凝燃料而产生和传递过压报警信号；以及第二检测部件，连接到冷凝水的排出管线并响应检测到冷凝水的排出管线中的冷凝水而产生和传递负压报警信号。

通过第一检测部件检测到冷凝物允许通知储存罐处于过压并因此通知燃料蒸汽回收系统回收的燃料蒸汽体积比给送到车辆的储存器中的燃料体积更大；因此存在运行故障。

相反地，当储存罐处于负压时，空气通过通气管被抽吸，冷凝水通过冷凝水的排出管线被排出和通过第二检测部件被检测到，该第二检测部件产生传递给控制装置的负压报警信号。

运行故障信息然后传递给控制中心。

这些检测部件可以由体积测量器如流量计构成，其响应测量到一体积的冷凝燃料或一体积的冷凝水而产生和传递报警信号。

这些检测部件中每一个还可以包括容置在容器中的一探测仪，该容器联接在冷凝燃料的排出管线上或联接在冷凝水的排出管线上并且包括入口和出口。

每个探测仪包括与定位于高液位的接触器配合的浮标。

当浮标到达高液位时，浮标激活接触器并且阀打开联接在冷凝燃料的排出管线上的容器的出口或联接在冷凝水的排出管线上的容器的出口。

在低液位和高液位之间的体积v是已知的，接触器的每次激活传递一信息给控制装置，根据该信息一体积v的冷凝物已被排出。

换言之，传递给控制装置的每个报警信号或推动产生一体积信息。

每次推动与一体积v相关联，数量为n次的推动因此相当于由检测部件检测到的冷凝物的总体积vt＝nv。

在变型中使用流量计还允许了解回收冷凝物体积。

在限定的时间期间，冷凝物体积越大，则燃料蒸汽回收系统的运行故障越大，因此给送到车辆中的燃料体积与回收燃料蒸汽体积相差越大。

如果燃料分配器内的燃料蒸汽回收系统被控制并且其正常运行，由检测部件检测到的运行故障则意味着位于燃料分配器和燃料罐之间的燃料蒸汽回收系统的管存在泄漏。

计算出的冷凝物体积允许大致了解该泄漏规模，主要是损失的燃料蒸汽体积。

本发明还能够检测液体燃料的异常损失。

事实上，可以根据冷凝水的体积大致了解抽吸到通气管中的空气体积，从而了解水在空气中的比例和水的密度。

抽吸的空气体积等于应该被回收但未回收到储存罐中的燃料蒸汽体积。

因此，由燃料分配器给送、因此从燃料储存罐中抽吸的液体燃料比回收到燃料储存罐中的蒸汽多。

测量出的冷凝水体积因此能够大致量化液体燃料的损失。

在燃料蒸汽回收系统正确运行的情况下，该损失可能是由于燃料泄漏或欺骗性燃料交付造成的。

理论上并且如已经指出的那样，从燃料储存罐中抽吸的燃料体积对应于通过燃料蒸汽回收系统回收到储存罐中的燃料蒸汽体积和由通气管抽吸的空气体积。

根据该方法抽吸的和计算的燃料体积与由燃料分配器的测量器给送和计算的燃料体积之间的差允许计算出异常损失的燃料体积。

附图说明

通过参考非限制性的附图将更详细地描述作为本发明主题的设备的特征，在附图中：

-图1示意性地示出根据本发明的第一实施方式的第一变型的用于车辆的燃料储存和分配设备；

-图2示意性地示出对应本发明的第一实施方式的第二变型的燃料储存和分配设备；

-图3示意性地示出对应本发明的第二实施方式的用于车辆的燃料储存和分配设备。

具体实施方式

根据图1、2和3，用于车辆的燃料储存和分配设备包括燃料分配器1，该燃料分配器包括接合于喷枪12的挠性管11。

燃料分配器1接合于通常被掩埋的燃料储存罐2。

燃料分配器1一般包括燃料分配系统26，该燃料分配系统包括从燃料储存罐2抽吸燃料的泵送单元和测量给送的燃料流量的流量测量器。

燃料储存和分配设备还包括燃料蒸汽回收系统10，该燃料蒸汽回收系统能够抽吸燃料分配到车辆的储存器中期间排放的燃料蒸汽。

输送到车辆的储存器中的液体燃料从该储存器驱出的燃料蒸汽体积等于给送的液体燃料体积，由燃料蒸汽回收系统10抽吸。

燃料蒸汽回收系统10通过回收管25接合于燃料储存罐2，以便将抽吸的燃料蒸汽输送到储存罐2中。

燃料蒸汽回收系统10一般包括用于抽吸燃料蒸汽的泵和能够测量抽吸的蒸汽的流量的流量测量器。

控制系统能够控制和调节抽吸的蒸汽的流量，以使分配燃料体积/回收蒸汽体积之比尽可能接近1。

设备还包括通气管3，该通气管一方面接合于燃料储存罐2以及另一方面接合于冷凝/分离装置4，该冷凝/分离装置能够冷凝来自储存罐2的燃料蒸汽以便产生冷凝燃料以及能够冷凝来自外部空气的水以便产生冷凝水。

通气管3包括阀门27和在其外端部处的防火器(pare-brise-flammes)23。

冷凝/分离装置4接合于相连于储存罐2的冷凝燃料的排出管线5和接合于相连于废水网的冷凝水的排出管线6。

冷凝/分离装置4能够冷凝当储存罐中存在过压时由储存罐2压送出的碳氢化合物，以便避免环境污染。

该冷凝/分离装置4还能够捕获当储存罐中具有负压时由通气管3抽吸入的空气的水，以避免该储存罐中具有水。

燃料储存和分配设备还包括至少一个检测部件，该至少一个检测部件将在本公开的下文中更详细地描述，并且与冷凝/分离装置4配合以检测在该装置中冷凝燃料和/或冷凝水的存在并且响应该检测而产生和传递报警信号。

该报警信号传递到控制装置9，该控制装置作为响应将蒸汽回收系统10的运行故障信息传递到控制中心24。

检测部件和控制装置因此构成蒸汽回收系统10的监测装置，其能够在发生运行故障的情况下警告操作者以便他能够进行干预以纠正该运行故障。

根据图1和2，冷凝/分离装置4包括冷凝器13，该冷凝器联接在通气管3上并同时冷凝来自燃料储存罐2的燃料蒸汽和来自外部空气的水。

冷凝器13接合于分离器14，该分离器将碳氢化合物相与水相分离开。

该分离器14包括两个出口15、16，即接合于冷凝燃料的排出管线5的第一出口15和接合于冷凝水的排出管线6的第二出口16。

分离器14的两个出口15、16中每一个包括一自动操控阀19、20，即打开或关闭接合于冷凝燃料的排出管线5的第一出口15的第一阀19、以及打开或关闭接合于冷凝水的排出管线6的第二出口16的第二阀20。

分离器14还包括附图上未示出的冷凝物检测器，该冷凝物检测器能够检测出封纳在分离器中的冷凝物(水或碳氢化合物)的性质。

当检测出该冷凝物的性质时，合适的阀19、20可以被打开以或者通过冷凝燃料的排出管线5朝向储存罐2排出燃料或者通过冷凝水的排出管线6朝向废水网排出水。

根据图1，检测部件7安装在分离器14中并且包括探测仪，当在分离器14中检测到高液位的冷凝物时该探测仪传递报警信号。

该探测仪包括浮标17，该浮标具有适于在燃料中和在水中浮动的浮动性。

封纳在分离器14中的水可以来自于由通气管3抽吸的空气，但也可以来自由燃料蒸汽回收系统10抽吸的燃料蒸汽，该燃料蒸汽回收系统也抽吸少量的空气。

浮标17装配有激活定位在高液位处的磁性接触器18的磁铁。

当浮标17达到该高液位时，接触器18检测到浮标17的存在并将报警信号传递到控制装置9。

根据图2，设备包括第一检测部件7和第二检测部件8，该第一检测部件联接在冷凝燃料的排出管线5上以检测冷凝燃料的存在，该第二检测部件联接在冷凝水的排出管线6上以检测冷凝水的存在。

第一检测部件7响应检测到冷凝燃料而产生过压报警信号，而第二检测部件8响应检测到冷凝水而产生负压报警信号。

检测部件7、8由容置在容器中的探测仪构成，该容器装配有联接在该容器的出口上的阀。

未示出地，每个探测仪包括浮标，该浮标在高液位和低液位能活动并且与定位在高液位处的接触器配合。

当浮标达到高液位时，其激活接触器并且阀打开对应第一检测部件7或对应第二检测部件8的容器的出口。

在低液位和高液位之间的体积v是已知的，每次激活接触器则产生传递给控制装置9的已排出体积v的冷凝物的信息。

根据图3，冷凝/分离装置4包括用于冷凝来自储存罐2中的燃料蒸汽的燃料蒸汽冷凝器21以及用于冷凝来自外部空气的水的除湿器22。

冷凝器21和除湿器22串联地联接在通气管3上，冷凝器21在来自储存罐2的燃料蒸汽的流动方向上位于除湿器22的上游。

冷凝器21包括接合于冷凝燃料的排出管线5的出口，而除湿器22包括接合于冷凝水的排出管线6的出口。

第一检测部件7安装在冷凝燃料的排出管线5上，第二检测部件8联接在冷凝水的排出管线6上。

这些检测部件7、8与上面参考图2描述的检测部件相同。

本发明因此提供了一种用于储存和分配燃料的燃料储存和分配设备，其能够同时回收来自罐的气态碳氢化合物并且避免来自外部空气的水污染罐，同时能够检测燃料蒸汽回收系统的运行故障。

本发明尤其是能够检测在燃料分配器和储存器之间的蒸汽回收系统的管路中的泄漏。

本发明还能够量化异常燃料损失，如例如由于欺骗或燃料泄漏所引起的异常燃料损失。