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La présente invention est relative à des perfec- tionnements aux installations e compression de gaz et de vapeurs, en particulier aux installations de compression d'air. Elle a trait spécialement à la récupération des ca- lories absorbées par les gaz et vapeurs comprimés dans ces installations.
On sait que les cylindres compresseurs des instal- lation,s de compression d'air doivent être refroidis. Mal- gré ce refroidissement, l'air comprimé .quittant les cylin- dres est chargé d'une notable quantité de chaleur.
Il est connu de prévoir, sur la tuyauterie de départ de l'air comprimé des compresseurs d'air, un réfri- gérant dénommé "aftercooler" à circulation d'eau ou d'un autre fluide réfrigérant, qui permet de récupérer un certain nombre de calories. L'emploi d'un tel réfrigérant présente les deux avantages suivants. Tout d'abord, il réalise la siccité de l'air comprimé, ce qui est favorable pour la tranquillité de fonctionnement des appareils d'utilisation de cet air comprimé. En second lieu, l'utilisation de l'"aftercooler" permet l'obtention d'eau chaude pouvant con- tribuer au chauffage de locaux, à l'alimentation de bains- douches ou à d'autres fins utiles.
Dans les installations connues à compresseurs . compounds, c'est-à-dire dans les installations comportant au moins un compresseur constitué d'un cylindre de compres- sion à basse pression et d'un cylindre de compression à haute pression reliés en série, le fluide comprimé quittant le cylindre à basse pression passe dans un réfrigérant à circulation d'eau, d'où il est dirigé vers le cylindre de compression à haute pression. L'eau circulant dans le ré- frigérant prévu entre les deux cylindres ne subit qu'une
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faible élévation de température (4 à 5 C).
Jusqu'à présent, cette eau chargée de beaucoup de calories était envoyée à l'égout et on n'a, de manière surprenante, jamais so;gé à récupérer les nombreuses calo- ries disponibles dans le gaz comprimé sortant du cylindre à basse pression.
Le présente invention a pour objet des perfec- tionnements aux installations de compression de gaz et va- peurs à compresseurs compounds, permettant de récupérer les calories du gaz sortant du cylindre à basse pression, sans que soit toutefois altéré l'équilibre des volumes de fluide amenés du cylindre à basse pression au cylindre à haute pression du compresseur.
Les perfectionnements en question peuvent être apportés aux installations comportant au moins un compres- seur compound de type quelconque, notamment des compres- seurs à pistons, des compresseurs rotatifs à palettes, des
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turbo-compreseurs, et analogues.
Par ailleurs, les perfectionnements faisant l'objet de la présente invention peuvent être apportés aux installations comportant plusieurs compresseurs compounds de même puissance ou de puissances différentes montés en . parallèle.
Dans une installation de compression de gaz ou de vapeurs, en particulier dans une installation de compres' sion d'air comprenant essentiellement au moins un compres- seur compound formé d'un cylindre à basse pression et d'un cylindre à haute pression, suivant l'invention, on prévoit un réfrigérant intermédiaire ou "intercooler", dans lequel le gaz ou la vapeur quittant le cylindre à basse pression cède de la chaleur, avant son entrée dans le cylindre à haute pression,à un fluide réfrigérant circulant dans au
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moins un circuit d'utilisation.
Le circuit d'utilisation peut être, par exem- ple, un circuit de chauffage de locaux par radiateurs, ou un circuit d'alimentation de bains-douches.
Suivant une particularité de 1 'invention, au moins un circuit d'utilisation des calories récupérées à partir du gaz comprimé est alimenté simultanément tant par le fluide (eau ou autre fluide réfrigérant l'air atmosphé- rique par exemple) sortant de 1'"intercoller" que par le fluide de même nature sortant de l'"aftercooler" prévu après le cylindre à haute pression sur la conduite de dé- part du gaz comprimé vers la mine.
Afin d'augmenter le potentiel thermique dudit fluide réfrigérant, celui-ci pourra circuler en série par l'"aftercooler" et ensuite par l'"intercoller", soit entiè- rement, soit partiellement.
Suivant une autre particularité de l'invention, une capacité de réglage du flux de gaz ou de vapeur en @ cours de compression-est montée entre le cylindre à basse pression et l'"intercooler" et entre l'"intercoller" et le cylindre à haute pression.
D'autres particularités de l'invention apparat tront au cours de la description du dessin schématique an- nexé au présent mémoire. L'unique figure de ce dessin mon- tre, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, une installation de compression d'air suivant l'invention.
L'installation représentée sur le dessin com- prend deux compresseurs compounds A et B montés en parallè- le.
Le compresseur compound A comprend un cylindre de compression à basse pression 1, dans lequel s'opère la première phase de la compression d'air. L'air comprimé dans le cylindre 1 sort de celui-ci par une conduite 2,
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qui l'amène dans un collecteur 3 raccordé à un réfrigérant intermédiaire ou "intercooler" 4. L'"intercooler" est, de préférence, du type comprenant un faisceau de tubes par- courus par l'air comprimé venant du cylindre à basse pres- sion 1, l'espace ménagé entre les tubes étant parcouru par un fluide réfrigérant tel que de l'eau. L'air comprimé refroidi dans l'"intercoller" 4, par exemple d'une tempéra- ture de 120 C à 25 C, est amené par une conduite 5 dans une capacité 6 servant au réglage du flux d'air comprimé.
De cette capacité 6, l'air précomprimé refroidi est amené par une conduite 7 dans le cylindre 8 où s'opère la com- pression à haute pression. L'air comprimé sortant du cy- lindre à haute pression 8 est amené par des conduites 9 et 10 dans un réfrigérant final dénommé "aftercooler" 11.
Dans de réfrigérant final 11, qui est avantageusement du type tubulaire comme l'"intercooler" 4, l'air comprimé est refroidi par échange de chaleur avec de l'eau circulant entre les tubes parcourus par l'air comprimé. A sa sortie de l'"aftercooler" 11, l'air comprimé, qui peut y avoir été refroidi, par exemple, d'une température de 120 à 25 C. est entraîné par une conduite 12 vers son lieu d'utilisa- tion.
Le compresseur compound B comprend un cylindre à basse pression 1' et un cylindre à haute pression 8', La sortie du cylindre à basse pression 1' est reliée par une conduite 13 au collecteur 3 raccordé lui-même à l'"inter- cooler" 4, tandis que la sortie de l'"intercooler" 4 est en communication par une conduite 14 avec une capacité 6' similaire à la capacité 6 reliée par une conduite 7' au cylindre à haute pression 8t. L'air comprimé sortant du cylindre à haute pression est amené par une conduite 15 et par la conduite 10 dans l'"aftercooler" 11.
Comme le montre le dessin, une capacité 6, 6'
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est prévue pour chacun des compresseurs A et B entre l'"in- tercooler" 4 et de cylindre à haute pression 8, 8'.
Des purgeurs d'eau et d'huile de graissage 16
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et 17 de l'air comprimé refroidi dans 1'intercooler" 4 et dans l'ffaftercooler" 11 sont reliés à ces réfrigérants par des conduites 18 et 19 respectivement La présence de ces purgeurs ou séparateurs d'eau et d'huile de graissage est importante dans l'installation de compression d'air, car elle permet d'éviter les coups d'eau et les explosions auxquels peut donner lieu de l'air comprimé humide et pré-
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sentant une certaine teneur en matières organia¯ues ,combus- tibles.
L'installation de compression d'air comporte deux circuits d'utilisation des calories récupérées dans
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l'''intercooler'' z. et dans 1 t'raftercoolere' 11. Le premier circuit d'utilisation, désigné de manière générale par la notation de référence C, est un circuit comprenant des ra- diateurs 20 pour le chauffage de locaux. Ce circuit C est alimenté par de l'eau chaude extraite du premier étage
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de 1 t "intercoolertt 4- et de 1 t "af tercooler't 11. Le prélève- ment d'eau chaude sur 1"'intercooler" 4 se fait par la tuyauterie 21, et le retour de l'eau à'ltllintercooler" stoppez re par la tuyauterie 22. L'amenée d'eau chaude du pemier
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étage de l' "aftercooleri, 11 aux radiateurs 20 se fait par la tuyauterie 23 et le retour de l'eau à l'"aftercooler" 11 par la tuyauterie 24.
Le second circuit d'utilisation
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des calories récupérées tant dans 1'"intercooler'l g que dans l'Uaftercoolerlf 11 est un circuit D comprenant des , bains-douches schématisés en 25. Le prélèvement d'eau chaude nécessaire pour alimenter ce circuit D se fait sur
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le second étage de l't'intercooler" 4 et de ltl'aftercoolertl 11 par les tuyauteries 26 et 27 respectivement.
On voit que les circuits d'utilisation des ca-
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lories récupérées C et D sont alimentés simultanément par
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l'"intercooler" 4 et par 1"'aitercooler'" 11.
Il est à noter que l'"intercooler" 4 permet de récupérer sensiblement autant de calories que l'"aftercoo- ler" 11.
L'alimentation en eau fraîche de l'"intercoo-
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ler" 4 et de l'tlaftercoolertl 11 se fait respectivement par les conduites 28 et 29.
Grâce à la présence d'un seul "intercooler" dans une installation de compression d'air pouvant compor- ter plusieurs compresseurs compounds, on peut pratiquement récupérer utilement un nombre de calories égal au double de celui que l'on récupérait jusqu t à présent dans les instal- lations comparables connues. L'économie réalisée par cette récupération est considérable et ses avantages dans une en- treprise industrielle, où mes frais généraux de chauffage des locaux, etc... sont élevés, sont manifestes.
Un avan- tage supplémentaire du double refroidissement de l'air com-
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primé dans ltt'intercooler" et dans l'"aftercooler" réside dans le fait que l'air comprimé peut être envoyé à basse température à son lieu d'utilisation, par exemple aux ma- chines pneumatiques utilisées pour l'abattage de charbon dans les mines.
Il est évident que l'invention n'est pas exclu- sivement limitée à la forme d'exécution décrite plus haut et.que diverses modifications peuvent être apportées à la disposition, l'agencement et la forme de certains élé- ments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet des revendications suivantes.