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Injection d'air liquéfié pour refroidissement de compresseurs

IP.com Disclosure Number: IPCOM000243692D
Publication Date: 2015-Oct-13
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INJECTION D’AIR LIQUEFIE POUR REFROIDISSEMENT DE COMPRESSEURS

1.    etat de la technique antérieure

A.    Contexte :

L’air comprimé est l’une des utilités les plus courantes dans l’industrie. En effet, nombre d’industriels exploitent des systèmes d’outils actionnés par un réseau d’air comprimé, et les vannes pneumatiques, actionnées par ce même réseau, se retrouvent à tous les niveaux d’exploitation.

L’air comprimé est également une étape intermédiaire dans tous ses procédés de séparation des gaz de l’air (ASU, APSA, VSA, AMSA, SPI…). L’étape de compression est usuellement fortement consommatrice d’énergie, et ce quelque soit la technologie retenue : compresseur volumétrique ou centrifuge, multi-étagé ou non, compresseur refroidi par circuit d’eau à l’air extérieur. Dans le cas de compresseurs refroidis par circuit d’eau, il faut même adjoindre au site une unité de gestion et recirculation de ces eaux, généralement des aérorefroidisseurs (ou tours aéroréfrigérantes), autre poste de consommation d’énergie.

Le contexte énergétique évolue très rapidement depuis le début du XXIème siècle : diminution progressive des ressources fossiles, augmentation des consommations mondiales avec l’émergence de nouveaux pays fortement consommateurs, augmentation continue du coût de l’énergie. En conséquence, les industriels ont multiplié leurs efforts afin d’améliorer l’efficacité énergétique de leurs installations.

Aujourd’hui les acteurs industriels cherchent à développer des méthodes pour optimiser leurs consommations (logiciel de contrôle-commande,…) et également recherchent des technologies moins énergivores, notamment dans le cadre de la production d’air comprimé.

B.     Problème que ce procédé se propose de résoudre:

Des solutions novatrices de refroidissement des compresseurs sont développées afin de :

·         Fiabiliser les niveaux de température de refroidissement inter-étages

·         Diminuer les consommations énergétiques du compresseur ou augmenter sa productivité (fonction de la technologie initiale du compresseur)

·         Diminuer les consommations énergétiques du circuit de refroidissement (fonction de la technologie)

·         Exploiter les réservoirs de fluides cryogéniques comme stockage d’énergie à des fins de régulation de la consommation du site

C.    Solutions existantes – inconvénients et insuffisances

Les brevets relatifs à ce sujet sont rappelés ci-après.

o   Brevet US2012/0151961

·         Stockage d’énergie sous forme d’air liquide à pression atmosphérique : liquéfaction aux heures creuses, pompage pour augmenter la pression à 56 bars et réchauffement et vaporisation aux heures de pointe pour refroidir les entrées des différents compresseurs : l’utilisation d’air liquide permet de remplacer une compression coûteuse en énergie par différentes étapes de compression à températures très basses et donc plus efficaces.

·         Selon les...