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Compression avec refroidissement assisté par un liquide cryogénique et boost thermodynamique

IP.com Disclosure Number: IPCOM000243694D
Publication Date: 2015-Oct-13
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Compression Avec refroidissement assiste par un liquide cryogenique et « boost » thermodynamique.

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 les 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 aéro-refroidisseurs (ou tours aéro-réfrigérantes), 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 optimiser leurs consommations (logiciel de contrôle-commande,…) et recherchent également des technologies moins énergivores, notamment dans le cadre de la production d’air comprimé.

B.     Problème que le nouveau dispositif 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 la 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

·         Utiliser les frigories nobles des fluides cryogéniques pour une production d’électricité.

                                                                                                                               

C.    Solutions existantes – inconvénients et insuffisances

§  Enveloppe Soleau:

o    « Application de l’air liquéfié au refroidissement de compresseurs par échangeurs intermédiaires » (Jocelyn Le Dirach, Benjamin Ryckelynck, Fabrice De...