BR112013032064B1

BR112013032064B1 - sistema de refrigeração e processo para alimentar múltiplos sistemas evaporadores condensadores

Info

Publication number: BR112013032064B1
Application number: BR112013032064-8A
Authority: BR
Inventors: Fred Lingelbach; John Lingelbach
Original assignee: Fred Lingelbach; John Lingelbach
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2021-07-06
Also published as: US10989445B2; WO2012174105A2; JP6235468B2; CA2838730C; EP2718641B1; US10260779B2; US20170176054A1; CN110081627A; AU2012271769B2; ES2718810T3; CA2838730A1; MX2013014792A; RU2013154965A; CN110081627B; JP2014517249A; RU2619433C2; US20120312038A1; US9513033B2; BR112013032064A2; US20190368783A1

Abstract

SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO E MÉTODOS PARA REFRIGERAÇÃO Um sistema de refrigeração inclui: um arranjo de compressor para comprimir refrigerante gasoso de uma primeira pressão para uma segunda pressão, em que a segunda pressão compreende uma pressão de condensação; uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores, em que cada sistema evaporador condensador compreende: (1) um condenador para receber refrigerante gasoso em uma pressão de condensação e condensar o refrigerante em um refrigerante líquido; (2) um receptor de pressão controlada para conter o refrigerante líquido a partir do condensador; e (3) um evaporador para evaporar refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada para formar refrigerante gasoso; uma primeira linha de alimentação de refrigerante gasoso para alimentar o refrigerante gasoso na segunda pressão a partir do arranjo de compressor para a pluralidade de sistemas evaporadores condensadores; e uma segunda linha de alimentação de refrigerante gasoso para alimentar refrigerante gasoso a partir da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores para o arranjo de compressor.

Description

[001] O Presente pedido está sendo depositado em 13 de junho de 2012, como um pedido de patente internacional PCT no nome de Fred Lingelbach, cidadão norte-americano, e John Lingelbach, cidadão norte-americano, requerentes para a designação de todos os países. O presente pedido inclui a revelação do pedido provisional US no. De série 61/496.160 que foi depositado no Departamento de Patentes e Marcas Registradas dos Estados Unidos da América em 13 de junho de 2011. Um direito de prioridade é reivindicado para o pedido provisional US número de série 61/496.160 até o ponto apropriado. A revelação completa do pedido número de série 61/496.160 incorporada aqui a título de referência.

Campo da invenção

[002] A revelação se refere genericamente a sistemas de refrigeração e métodos para refrigeração. Os sistemas de refrigeração podem ser sistemas de refrigeração industrial tendo um arranjo de compressor centralizado e uma pluralidade de sistemas de evaporador condensador descentralizados (CES). A transferência de refrigerante a partir do arranjo de compressor centralizado para e a partir da pluralidade de sistemas condensadores descentralizados pode ser fornecida como na maior parte em um estado gasoso desse modo reduzindo a quantidade de refrigerantenecessária para operar os sistemas de refrigeração comparados com sistemas de refrigeração que transferem refrigerante líquido para e a partir de evaporadores. O sistema de refrigeração pode ser mencionado como um sistema de refrigeração de condensador descentralizado (DCRS). O sistema de refrigeração e o método para refrigeração são vantajosos para qualquer tipo de refrigerante, porém são particu-larmente apropriados para o uso de amônia como refrigerante.

Antecedentes

[003] A refrigeração utiliza a propriedade termodinâmica básica de evaporação para remover calor de um processo. Quando um refrigerante é evaporado em um trocador de calor, o meio que está em contato com o trocador de calor (isto é, ar, água, glicol, alimento) transfere calor de si próprio através da parede do trocador de calor e é absorvido pelo refrigerante, resultando no refrigerante mudando de um estadolíquido para um estado gasoso. Após o refrigerante estar em um estado gasoso, o calor deve ser rejeitado por comprimir o gás a um estado de pressão elevada e então passar o gás através de um condensador (um trocador de calor) onde calor é removido do gás por um meio de resfriamento resultando em condensação do gás em um líquido. O meio no condensador que absorve o calor em um meio de resfriamento e é frequentemente água, ar ou tanto água como ar. O refrigerante nesse estadolíquido está então pronto para ser utilizado novamente como um refrigerante para absorver calor.

[004] Em geral, sistemas de refrigeração industrial utilizam grandes quantidades de potência frequentemente exigindo múltiplos compressores industriais. Devido a esse fato, sistemas de refrigeração industrial incluem, tipicamente, grandes salas de máquinas centralizadas e grandes sistemas de condensação centralizados. Após os compressores comprimirem o gás, o gás que deve ser condensado (não utilizado para descongelamento) é bombeado para um condensador no sistema de concentração centralizado grande. Os múltiplos condensadores em um sistema de condensação centralizado grande são frequentemente mencionados como “grupo de condensadores.” Após o refrigerante ser condensado, o refrigerante líquido resultanteé coletado em um recipiente chamado receptor, que é basicamente um tanque de refrigerante líquido.

[005] Há genericamente três sistemas para transferir o líquido do receptor para o evaporador de modo que possa ser utilizado para resfriamento. São o sistema de alimentação excessiva de líquido, o sistema de expansão direta e o sistema de tambor bombeador. O tipo mais comum de sistema é o sistema de alimentação excessiva de líquido. O sistema de alimentação excessiva de líquido genericamente utiliza bombas de líquido para bombear refrigerante líquido de recipientes grandes chamados “acumuladores de bomba” e às vezes de recipientes similares chamados “resfriadores intermediários” para cada evaporador. Uma bomba única ou múltiplas bombas podem fornecer refrigerante líquido a diversos evaporadores em um dado sistema de refrigeração. Como refrigerante líquido tem tendência a evaporar, é frequentementenecessário manter grandes quantidades de líquido nos recipientes (altura de sucção positiva líquida (NPSH)) de modo que a bomba não perca sua escorva e faça cavitação. Uma bomba cavita quando o líquido que a bomba está tentando bombear absorve calor no interior e em torno da bomba e gaseifica. Quando isso acontece, a bomba não pode bombear líquido para os vários evaporadores que esgotam os evaporadores de líquido, desse modo fazendo com que a temperatura do processo eleve. É importante observar que sistemas de alimentação excessiva de líquido são projetados para alimentação excessiva dos evaporadores. Isto é, os sistemas enviam líquido em excesso para cada evaporador para assegurar que o eva- porador tenha refrigerante líquido por todo o circuito do evaporador. Por fazer isso, é normal que grandes quantidades de refrigerante líquido retornem do evaporador para o acumulador onde o refrigerante líquido por sua vez é bombeado para fora no-vamente. Em geral, os sistemas são tipicamente montados para uma razão de alimentação excessiva de aproximadamente 4:1, o que significa que para cada 15,14 litros de líquido bombeado para fora para um evaporador, 3,78 litros evapora e absorve o calor necessário para refrigeração, e 11,35 litros retornam não evaporados. Os sistemas exigem uma quantidade muito grande de refrigerante líquido para forneceralimentação excessiva necessária. Como resultado, os sistemas exigem a manutenção de uma grande quantidade de refrigerante líquido para operar adequadamente.

[006] Com referência á figura 1, um sistema de refrigeração de dois estágios industrial, representativo é representado no número de referência 10 e provê alimentação excessiva de líquido onde o refrigerante é amônia. O encanamento de vários sistemas de refrigeração de alimentação excessiva de líquido pode variar, porém os princípios gerais são consistentes. Os princípios gerais incluem o uso de um condensador centralizado ou grupo de condensadores 18, um receptor de pres-são elevada 26 para coletar refrigerante condensado, e a transferência de refrigeran- te líquido a partir do receptor de pressão elevada 26 para vários estágios 12 e 14. O sistema de refrigeração de dois estágios 10 inclui um sistema de estágio baixo 12 e um sistema de estágio elevado 14. Um sistema compressor 16 aciona tanto o sistema de estágio baixo 12 como o sistema de estágio elevado 14, com o sistema de estágio elevado 14 enviando gás de amônia comprimido para o condensador 18. O sistema de compressor 16 inclui um compressor de primeiro estágio 20, compressor de segundo estágio 22 e um resfriador intermediário 24. O resfriador intermediário 24 também pode ser mencionado como um acumulador de estágio elevado. Amônia condensada a partir do condensador 18 é alimentada para o receptor de pressão elevada 26 através da linha de dreno de condensador 27 onde a amônia líquida de pressão elevada é retida em uma pressão tipicamente entre aproximadamente 6,894 bar e aproximadamente 13,789 bar. Com referência ao sistema de estágio baixo 12, a amônia líquida é canalizada para o acumulador de estágio baixo 28 através das linhas de líquido 30 e 32. A amônia líquida no acumulador de estágio baixo 28 é bombeada pela bomba de estágio baixo 34, através da linha de líquido de estágio baixo 36 para o evaporador de estágio baixo 38. No evaporador de estágio baixo 38, a amônia líquida entra em contato com o calor do processo, desse modo evaporando aproximadamente 25% a 33% (a percentagem evaporada pode variar amplamente), deixando a amônia restante como um líquido. A mistura de gás/líquido retorna para o acumulador de estágio baixo 28 através da linha de sucção de estágio baixo 40. O gás evaporado é puxado para dentro do compressor de estágio baixo 20 através da linha de sucção de compressor de estágio baixo 42. À medida que o gás é removido do sistema de estágio baixo 12 através do compressor de estágio baixo 20 é descarregado para o resfriador intermediário 24 através da linha 44. É necessário reabastecer a amônia que foi evaporada, de modo que amônia líquida seja transferi-da do receptor 26 para o resfriador intermediário 24 via linha de líquido 30 e a seguir para o acumulador de baixo estágio 28 através da linha de líquido 32.

[007] O sistema de estágio elevado 14 funciona em um modo similar ao sistema de estágio baixo 12. A amônia líquida no acumulador de estágio elevado ou resfriador intermediário 24 é bombeada pela bomba de estágio elevado 50, através da linha de líquido de estágio elevado 52 para o evaporador de estágio elevado 54. No evaporador 54, a amônia líquida entra em contato com o calor do processo, desse modo evaporando aproximadamente 25% a 33% (a percentagem evaporada pode variar amplamente), deixando a amônia restante como um líquido. A mistura de gás/líquido retorna ao acumulador de estágio elevado ou resfriador intermediário 24 através da linha de sucção de estágio elevado 56. O gás evaporado é então puxado para dentro do compressor de estágio elevado 22 através da linha de sucção de compressor de estágio elevado 58. À medida que o gás é removido do sistema de estágio elevado 14, é necessário reabastecer a amônia que foi evaporada, de modo que amônia líquida seja transferida do receptor de pressão elevada 26 para o resfri- ador intermediário 24 via linha de líquido 30.

[008] O sistema 10 pode ser canalizado diferentemente, porém o conceito básico é que haja um condensador central 18 que é alimentado pelo sistema compressor 16, e amônia líquida de pressão elevada condensada é armazenada em um receptor de pressão elevada 26 até ser necessário, e então a amônia líquida flui para os acumuladores de estágio elevado ou resfriador intermediário 24, e é bombeado para o evaporador de estágio elevado 54. Além disso, amônia líquida na pressão de resfriador intermediário flui para o acumulador de estágio baixo 28, através da linha de líquido 32, onde é retida até ser bombeada para o evaporador de estágio baixo 38. O gás a partir do compressor de estágio baixo 20 é tipicamente canalizado através da linha de descarga de compressor de estágio baixo 44 para o resfriador intermediário 24, onde o gás é resfriado. O compressor de estágio elevado 22 puxa gás do resfriador intermediário 24, comprime o gás a uma pressão de condensação e descarga o gás através da linha de descarga de estágio elevado 60 para o condensador 18 onde o gás condensa de volta em um líquido. O líquido drena através da linha de dreno de condensador 27 para o receptor de pressão elevada 26, onde o ciclo inicia novamente.

[009] O sistema de expansão direta utiliza líquido de pressão elevada ou pressão reduzida a partir de um tanque centralizado. O líquido é motivado por uma diferença de pressão entre o tanque centralizado e o evaporador visto que o tanque centralizado está em uma pressão mais elevada do que o evaporador. Uma válvula especial chamada válvula de expansão é utilizada para dosar o fluxo de refrigerante para dentro do evaporador. Se alimentar em demasia, então refrigerante líquido não evaporado é deixado passar através até o sistema compressor. Se alimentar muito pouco, então o evaporador não é utilizado para sua capacidade máxima, possivelmente resultando em resfriamento/congelamento insuficiente.

[010] O sistema de tambor bombeador funciona em um modo quase idêntico ao sistema de alimentação excessiva de líquido, com a diferença principal sendo que tanques pressurizados pequenos que atuam como bombas. Em geral, refrigerantelíquido é deixado encher o tambor bombeador, onde um gás refrigerante de pressão mais elevada é então injetado no topo do tambor bombeador desse modo utilizando diferencial de pressão para empurrar o líquido para dentro dos tubos indo até os evaporadores. As razões de alimentação excessiva são genericamente iguais, como é a grande quantidade de refrigerante necessária para utilizar esse tipo de sistema.

Sumário

[011] Um sistema de refrigeração é fornecido de acordo com a presente invenção. O sistema de refrigeração inclui um arranjo de compressor, uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores, uma primeira linha de alimentação de refrigerante gasoso, e uma segunda linha de alimentação de refrigerante gasoso. O arranjo de compressor é fornecido para comprimir refrigerante gasoso a partir de uma primeira pressão para uma segunda pressão em que a segunda pressão é uma pressão de condensação. Uma pressão de condensação é uma pressão na qual um refrigerante condensa quando calor é removido, tipicamente, em um condensador. A pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (CES) inclui, cada um condensador para receber refrigerante gasoso em uma pressão de condensação e condensar o refrigerante em um refrigerante líquido, um receptor de pressão controlada (CPR) para reter o refrigerante líquido, e um evaporador para evaporar o refrigerante líquido para formar refrigerante gasoso. A primeira linha de alimentação de refrigerante gasoso é fornecida para alimentar o refrigerante gasoso na pressão de condensação a partir do arranjo de compressor para a pluralidade de sistemas evapora- dores condensadores. A segunda linha de alimentação de refrigerante gasoso é para alimentar refrigerante gasoso a partir da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores para o arranjo de compressor.

[012] Um sistema de refrigeração alternativo é fornecido de acordo com a presente invenção. O sistema de refrigeração inclui um arranjo de compressor centralizado e uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores. Cada sistema evaporador condensador inclui um condensador para receber refrigerante gasoso e condensar o refrigerante gasoso em um refrigerante líquido, um receptor de pressão controlada para reter o refrigerante líquido a partir do condensador, e um evaporador para evaporar o refrigerante líquido para formar refrigerante gasoso. O sistema de refrigeração é construído para transportar refrigerante gasoso do arranjo de compressor centralizado para a pluralidade de sistemas evaporadores condensadores definidos.

[013] Um processo para alimentar múltiplos sistemas evaporadores condensadoresé fornecido de acordo com a presente invenção. O processo inclui etapas de comprimir refrigerante gasoso em uma pressão de condensação para formar um refrigerante gasoso quente; alimentar o refrigerante gasoso quente para uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores; e alimentar o refrigerante gasoso da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores para um arranjo de compressor construído para comprimir o refrigerante gasoso em uma pressão de condensação. O processo pode incluir refrigeração como resultado de evaporar refrigerantelíquido em um evaporador, e pode calcular descongelamento de gás quente como resultado de condensar refrigerante gasoso em um evaporador.

Breve descrição dos desenhos

[014] A figura 1 é uma representação esquemática de um sistema de refri- geração de multiestágios, industrial, da técnica anterior, representativo.

[015] A figura 2 é uma representação esquemática de um sistema de refrigeração de acordo com os princípios da presente invenção.

[016] A figura 3 é uma representação esquemática de um sistema de refrigeração de multiestágios de acordo com os princípios da presente invenção.

[017] A figura 4 é uma representação esquemática de um sistema evapora- dor condensador de acordo com a figura 3.

Descrição detalhada

[018] Um sistema de refrigeração é descrito que pode ser utilizado em um ambiente industrial. Em geral, o sistema de refrigeração tem um arranjo de compressor centralizado e um ou mais sistemas evaporadores condensadores descentralizados. Como resultado, a transferência de refrigerante a partir do arranjo de compressor centralizado para e de um ou mais sistemas condensadores descentralizados pode ser fornecida como na maior parte (ou totalmente) refrigerante gasoso desse modo reduzindo a quantidade de refrigerante necessária para operar o sistema de refrigeração em comparação com sistemas de refrigeração que transferem refrigerantelíquido de um tanque receptor de pressão elevada centralizado para um ou mais evaporadores.

[019] Sistemas de refrigeração de amônia tradicionais têm utilizado um sistema de condensação centralizado que envolve grandes tanques ou recipientes de armazenagem que contêm grandes quantidades de amônia em um reservatório. Dependendo do tipo de recipiente e sistema de refrigeração, bombas de líquido são tipicamente utilizadas para bombear grandes quantidades de amônia líquida através do sistema para fornecer o líquido para os evaporadores. Como resultado, os sistemas anteriores exigem tipicamente a presença de uma grande quantidade de amô- nia líquida no sistema.

[020] O sistema de refrigeração de acordo com a invenção pode ser fornecido como um sistema de estágio único ou como um sistema de múltiplos estágios. Em geral, um sistema de estágio único é um onde um compressor único bombeia o refrigerante de uma pressão evaporativa para uma pressão de condensação. Por exemplo, uma pressão evaporativa de aproximadamente 2,068 bar a uma pressão de condensação de aproximadamente 10,342 bar. Um sistema de dois estágios utiliza dois ou mais compressores em série que bombeiam de uma pressão baixa (pressão evaporativa) para uma pressão intermediária, e então comprime o gás em uma pressão de condensação. Um exemplo disso seria um primeiro compressor que comprime o gás de uma pressão evaporativa de aproximadamente 0 bar para uma pressão intermediária de aproximadamente 2,068 bar, e um segundo compressor que comprime o gás a partir da pressão intermediária para uma pressão de condensação de aproximadamente 10,342 bar. A finalidade de um sistema de dois estágios é principalmente economia de horse-power além de limitações de razão de compressão de compressor em alguns modelos. Algumas usinas podem ter dois ou mais estágios baixo, onde um estágio poderia ser dedicado a operar freezers, por exemplo, a -23,33°C, e outro estágio poderia ser dedicado a operar freezers de jato de ar, por exemplo, a -40° F. o sistema de refrigeração pode acomodar estágio único, duplo ou qualquer número ou arranjos de estágios. Algumas usinas podem ter dois ou mais estágios elevados, ou qualquer combinação de estágios baixos e elevados.

[021] Em vez de utilizar um sistema condensador centralizado grande e reservatórios para refrigerante líquido, o sistema de refrigeração utiliza o sistema eva- porador condensador (CES) descrito no pedido de patente provisional US no. De série 61/496.156 depositado no Departamento de Patentes e marcas Registradas dos Estados Unidos da América em 13 de junho de 2011, cuja revelação é incorporada aqui a título de referência. O CES pode ser considerado um subsistema para o sistema de refrigeração geral que inclui um trocador de calor que atua como condensador durante refrigeração (e pode atuar como um evaporador opcional durante descongelamento de gás quente), um receptor de pressão controlada (CPR) que atua como um reservatório de refrigerante, um evaporador que absorve o calor do processo (e pode atuar como um condensador opcional durante descongelamento de gás quente), e o arranjo apropriado de válvulas. Como o CES é um condensador, reservatório de refrigerante líquido, e evaporador em uma montagem, o sistema de refrigeração que utiliza um ou mais CES pode ser descentralizado. Como consequência, o movimento de refrigerante líquido através do sistema de refrigeração pode ser significativamente diminuído. Por reduzir significativamente a quantidade de refrigerante líquido que é transportada através do sistema de refrigeração, a quantidade geral de refrigerante no sistema de refrigeração pode ser significativamente reduzida. Como exemplo, para um sistema de refrigeração da técnica anterior como aquele descrito na figura 1, a quantidade de refrigerante pode ser diminuída em pelo menos aproximadamente 85% ou mais como resultado de utilizar um sistema de refrigeração de acordo com a invenção que provê um arranjo de compressor centralizado e CES(s) descentralizados enquanto mantém aproximadamente a mesma capacidade de refrigeração.

[022] Agora com referência à figura 2, um sistema de refrigeração de acordo com a invenção é mostrado no número de referência 70. O sistema de refrigeração 70 inclui um arranjo de compressor 72 e um CES 74. O arranjo de compressor pode ser fornecido como um compressor de estágio único ou múltiplos estágios. Em geral, uma refrigeração gasosa sai do arranjo de compressor 72 através da linha de gás quente 76. O refrigerante gasoso na linha de gás quente 76 pode ser fornecido em uma pressão de condensação. Uma pressão de condensação para um refrigeranteé a pressão na qual o refrigerante terá tendência a condensar em um líquido após o calor ser removido do mesmo. Como resultado de passar através da linha de gás quente 76, um pouco do refrigerante gasoso pode condensar em um líquido. O refrigerante condensado pode ser removido da linha de gás quente 76 por um arranjo de amortecimento 78. Vários arranjos de amortecimento podem ser utilizados. Em geral, um arranjo de amortecimento pode ser fornecido para reduzir a temperatura ou reduzir o supercalor do refrigerante evaporado na linha de retorno de refrigerante gasoso 86. Para o arranjo de amortecimento 78, refrigerante líquido pode ser introduzido na linha de retorno de refrigerante gasoso 86 para reduzir o supercalor na linha de retorno de refrigerante gasoso 86.

[023] O refrigerante gasoso comprimido flui na linha de gás quente 76 para o sistema evaporador condensador 74 onde é utilizado para refrigeração ou descongelamento. O sistema evaporador condensador 74 pode operar em um ciclo de refrigeração ou em um ciclo de descongelamento de gás quente. Quando o sistema evaporador condensador 74 opera em um ciclo de refrigeração, o refrigerante gasoso comprimido entra no condensador 80 onde é condensado em um refrigerante líquido. O refrigerante líquido então flui para o receptor de pressão controlada 82, e o refrigerante liquido então flui do receptor de pressão controlada 82 para o evapora- dor 84 para fornecer refrigeração. Como resultado de passar através do evaporador 84, uma porção do refrigerante líquido é evaporada, e o refrigerante evaporado é removido do sistema evaporador condensador 74 através da linha de sucção 86. Quando o sistema evaporador condensador 74 funciona em descongelamento de gás quente, os papeis do trocador de calor 80 e evaporador 84 são essencialmente invertidos. Isto é, o refrigerante comprimido a partir da linha de gás quente 76 flui para o evaporador 84 onde é condensado em um líquido, e o líquido então flui para o receptor de pressão controlada 82. O refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada 82 flui para o condensador 80 onde é evaporado, e o refrigerante evaporado retorna para o arranjo de compressor através da linha de sucção 86.

[024] O receptor de pressão controlada 82 pode ser mencionado mais simplesmente como o CPR ou como o receptor. Em geral, um receptor de pressão controladaé um receptor que, durante operação, mantém uma pressão no receptor que é menor do que a pressão de condensação. A pressão inferior no CPR pode ajudar a acionar o fluxo, por exemplo, do condensador 80 para o CPR 82, e também do CPR 82 para o evaporador 84. Além disso, o evaporador 84 pode operar mais efici-entemente em um resultado de uma diminuição de pressão pela presença do CPR 82.

[025] O refrigerante evaporado na linha de sucção 86 entra no sistema de compressor 72 através do acumulador 90 e então para o arranjo de compressor 72. O acumulador 90 funciona para proteger o arranjo de compressor 72 por separar o refrigerante líquido a partir do refrigerante gasoso. Em certos projetos, o acumulador pode funcionar como um resfriador intermediário. Quando um acumulador é fornecido entre estágios de compressor, o acumulador entre os estágios de compressor pode ser mencionado como um resfriador intermediário. O acumulador pode ser qualquer acumulador que funcione para separar refrigerante líquido do refrigerante gasoso. Acumuladores exemplares incluem aqueles descritos nas patentes US nos. 6.018.958, 6.349.564 e 6.467.302. O acumulador é um tanque que atua como um espaço de separação para gás que entra. Acumuladores podem ser dimensionados de modo que a velocidade de entrada do gás reduza suficientemente. Refrigerante líquido retido no fluxo de gás desprende, de modo que o líquido não seja puxado para dentro do arranjo de compressor 72. Um sistema de refrigeração pode incluir mais de um acumulador. Em um sistema de dois estágios, o segundo acumulador é frequentemente mencionado como um “resfriador intermediário” porque permite res-friamento de gás descarregado a partir de um primeiro compressor. O acumulador 90 tem um sensor 92 que monitora líquido que acumulou no tanque. Para manter flexibilidade máxima, o acumulador 90 pode apresentar um método de condensar gás e evaporar líquido. Com essa característica, tanques podem ser utilizados para armazenar líquido em excesso (reservatório) para uma variedade de situações, incluindo quaisquer transtornos devido a descongelamento, defeitos, perda de refrige-rante, armazenagem geral de líquido, etc.

[026] Agora com referência à figura 3, um sistema de refrigeração que utilize múltiplos sistemas evaporadores condensadores (CES) de acordo com a invenção é mostrado no número de referência 100. O sistema de refrigeração 100 inclui um arranjo de compressor centralizado 102 e uma pluralidade de sistemas evapora- dores condensadores 104. Para o sistema de refrigeração de multiestágios 100, dois sistemas evaporadores condensadores evaporadores 106 e 108 são mostrados. Deve ser reconhecido que sistemas evaporadores condensadores adicionais podem ser fornecidos, como desejado. O sistema evaporador condensador 106 pode ser mencionado como um sistema evaporador condensador de estágio baixo, e o siste- ma evaporador condensador 108 pode ser mencionando como um sistema evapora- dor condensador de estágio elevado. Em geral, o CES de baixo estágio 106 e o CES de estágio elevado 108 são apresentados para ilustrar como o sistema de refrigeração de multiestágios 100 pode fornecer exigências de resfriamento ou remoção de calor diferentes. Por exemplo, o CES de baixo estágio 106 pode ser fornecido de modo que opere para criar um ambiente de temperatura mais baixa do que o ambiente criado pelo CES de estágio elevado 108. Por exemplo, o CES de estágio baixo 106 pode ser utilizado para fornecer congelamento com jato de ar à aproximadamente -40°C. O CES de estágio elevado 108, por exemplo, pode fornecer uma área que seja resfriada a uma temperatura significativamente mais elevada do que -40°C, como, por exemplo, aproximadamente ± -12,22°C a aproximadamente -1,11 °C. Deve ser entendido que esses valores são fornecidos para ilustração. Uma pessoa entenderia que as exigências de resfriamento para qualquer instalação industrial podem ser selecionadas e fornecidas pelo sistema de refrigeração de multiestágios de acordo com a invenção.

[027] Para o sistema de refrigeração de multiestágios 100, o arranjo de compressor centralizado 102 inclui um arranjo de compressor de primeiro estágio 110 e um arranjo de compressor de segundo estágio 112. O arranjo de compressor de primeiro estágio 110 pode ser mencionado como um compressor de primeiro estágio ou estágio baixo, e o arranjo de compressor de segundo estágio 112 pode ser mencionado como um compressor de segundo estágio ou estágio elevado. É fornecido entre o arranjo de compressor de primeiro estágio 110 e o arranjo de compressor de segundo estágio 112 um resfriador intermediário 114. Em geral, refrigerante gasoso é alimentado através da linha de entrada de compressor de primeiro estágio 109 para o arranjo de compressor de primeiro estágio 110 onde é comprimido em uma pressão intermediária, e o refrigerante gasoso na pressão intermediária é transferido através da linha de gás refrigerante de pressão intermediária 116 para o res- friador intermediário 114. O resfriador intermediário 114 permite que o refrigerante gasoso na pressão intermediária resfrie, porém também permite que qualquer refri- gerante líquido seja separado do refrigerante gasoso. O refrigerante de pressão intermediária é então alimentado para o arranjo de compressor de segundo estágio 112 através da segunda linha de entrada de compressor 111 onde o refrigerante é comprimido até uma pressão de condensação. Como exemplo, e no caso de amônia como o refrigerante, refrigerante gasoso pode entrar no arranjo de compressor de primeiro estágio 110 em uma pressão de aproximadamente 0 bar, e pode ser com-primido em uma pressão de aproximadamente 2,068 bar. O refrigerante gasoso em aproximadamente 2,068 bar pode ser então comprimido através do arranjo de compressor de segundo estágio 112 a uma pressão de aproximadamente 10,342 bar.

[028] Em operação geral, o refrigerante gasoso comprimido pelo arranjo de compressor centralizado 102 flui através da linha de gás quente 118 para a pluralidade de sistemas evaporadores condensadores 104. O refrigerante gasoso do arranjo de compressor 102 que flui para a linha de gás quente 118 pode ser mencionado como uma fonte de refrigerante gasoso comprimido que é utilizado para alimentar um ou mais sistemas evaporadores compressores 104. Como mostrado na figura 3, a fone de refrigerante gasoso comprimido alimenta tanto o CES 106 como o CES 108. A fonte de refrigerante gasoso comprimido pode ser utilizada para alimentar mais de dois sistemas evaporadores compressores. Para um sistema de refrigeração de amônia industrial, a única fonte de refrigerante gasoso comprimido pode ser utilizada para alimentar qualquer número de sistemas evaporadores compressores, como, por exemplo, pelo menos um, pelo menos dois, pelo menos três, pelo menos quatro, etc., sistemas evaporadores compressores.

[029] O refrigerante gasoso do CES de baixo estágio 106 é recuperado através da linha de sucção de estágio baixo (LSS) 120 e é alimentado para o acumulador 122. O refrigerante gasoso a partir do CES de estágio elevado 108 é recuperadoatravés da linha de sucção de estágio elevado (HSS) 124 e é alimentado para o acumulador 126. Como discutido anteriormente, o resfriador intermediário 114 pode ser caracterizado como o acumulador 126. Os acumuladores 122 e 126 podem ser construídos para receber refrigerante gasoso e permitir separação entre refrige- rante gasoso e refrigerante líquido de modo que essencialmente somente refrigerante gasoso seja enviado para o arranjo de compressor de primeiro estágio 110 e o arranjo de compressor de segundo estágio 112.

[030] O refrigerante gasoso retorna aos acumuladores 122 e 126 através da linha de sucção de estágio baixo 120 e a linha de sucção de estágio elevado 124, respectivamente. É desejável fornecer o refrigerante gasoso em retorno em uma temperatura que não seja demasiadamente quente ou demasiadamente fria. Se o refrigerante em retorno for demasiadamente quente o calor adicional (isto é, super- calor) pode afetar adversamente o calor de compressão nos arranjos de compressor 110 e 112. Se o refrigerante em retorno for demasiadamente frio, pode haver tendência para que refrigerante líquido em demasia acumule nos acumuladores 122 e 126. Várias técnicas podem ser utilizadas para controlar a temperatura do refrigerante gasoso em retorno. Uma técnica mostrada na figura 3 é um sistema de amortecimento 160. O sistema de amortecimento 160 opera por introduzir refrigerante líquido no refrigerante gasoso em retorno através da linha de refrigerante líquido 162. O refrigerantelíquido introduzido no refrigerante gasoso em retorno na linha de sucção de estágio baixo 120 ou linha de sucção de estágio elevado 124 pode reduzir a temperatura do refrigerante gasoso em retorno. Uma válvula 164 pode ser fornecida para controlar fluxo de refrigerante líquido através da linha de refrigerante líquido 162, e pode responder como resultado de um sinal 166 dos acumuladores 122 e 126. Refrigerante gasoso pode fluir a partir da linha de gás quente 118 para a linha de amor-tecimento de refrigerante gasoso 168 onde fluxo é controlado por uma válvula 169. Um trocador de calor 170 condensa o refrigerante gasoso, e o refrigerante líquido flui através da linha de receptor de refrigerante líquido 172 para dentro de um receptor de pressão controlada 174. Uma linha de pressão de receptor 176 pode fornecer comunicação entre a linha de sucção de estágio baixo 120 ou a linha de sucção de estágio elevado 124 e o receptor de pressão controlada 174 para aumentar o fluxo de refrigerante líquido através da linha de refrigerante líquido 162.

[031] Os acumuladores 122 e 126 podem ser construídos de modo que permitam o acúmulo de refrigerante líquido nos mesmos. Em geral, o refrigerante que retorna da linha de sucção de estágio baixo 120 e linha de sucção de estágio elevado 124 é gasoso. Um pouco de refrigerante gasoso pode condensar e coletar nos acumuladores 122 e 126. Os acumuladores podem ser construídos de modo que possam fornecer evaporação de refrigerante líquido. Além disso, os acumuladores podem ser construídos de modo que um refrigerante líquido possa ser recuperado a partir dos mesmos. Sob certas circunstâncias, os acumuladores podem ser utilizados para armazenar refrigerante líquido.

[032] Agora com referência à figura 4, o sistema evaporador condensador 106 é fornecido em mais detalhe. O sistema evaporador condensador 106 inclui um condensador 200, um receptor de pressão controlada 202, e um evaporador 204. Em geral, o condensador 200, o receptor de pressão controlada 202, e o evaporador 204 podem ser dimensionados de modo que funcionem juntos para fornecer ao eva- porador 204 a capacidade de refrigeração desejada. Em geral, o evaporador 204 é tipicamente dimensionado para a quantidade de calor que necessita absorver de um processo. Isto é, o evaporador 204 é tipicamente dimensionado com base no nível de refrigeração que se supõe que forneça em uma dada instalação. O condensador 200 pode ser classificado para condensar o refrigerante gasoso aproximadamente na mesma taxa que o evaporador 204 evapora o refrigerante durante refrigeração para fornecer um fluxo equilibrado no CES. Por fornecer um fluxo equilibrado, quer se dizer que o calor removido do refrigerante pelo condensador 200 é aproximadamente equivalente ao calor absorvido pelo refrigerante no evaporador 204. Deve ser reconhecido que um fluxo equilibrado pode ser considerado um fluxo durante um período de tempo que permita que o evaporador obtenha um nível de desempenho desejado. Em outras palavras, desde que o evaporador 204 esteja desempenhando como desejado, o CES pode ser considerado equilibrado. Isso está em contraste com um grupo de condensadores centralizados que atende a vários evaporadores. No caso de um grupo de condensadores centralizados que atende a vários evapora- dores, o grupo de condensadores não é considerado equilibrado com relação a qualquer evaporador específico. Em vez disso, o grupo de condensadores é considerado equilibrado para a totalidade dos evaporadores. Ao contrário, no CES, o condensador 200 é dedicado ao evaporador 204. O condensador 200 pode ser mencionado como um condensador dedicado para o evaporador. Em um CES, o condensador 200 pode ser fornecido como uma unidade única ou como múltiplas unidades dispostas em série ou paralelo. Similarmente, o evaporador 204 pode ser fornecido como uma única unidade ou múltiplas unidades dispostas em série ou paralelo.

[033] Pode haver ocasiões quando o CES necessita ser capaz de evaporar refrigerante líquido no condensador 200. Um motivo é o uso de descongelamento de gás quente no CES. Como resultado, o condensador 200 pode ser dimensionado de modo que evapore refrigerante aproximadamente na mesma taxa que o evaporador 204 está condensando o refrigerante durante o descongelamento de gás quente para fornecer um fluxo equilibrado. Como resultado, o condensador 200 pode ser “maior” do que exigido para condensar refrigerante gasoso durante um ciclo de refrigeração.

[034] Para um sistema de refrigeração industrial convencional que utiliza um “grupo de condensadores” centralizados e uma pluralidade de evaporadores que são alimentados refrigerante líquido a partir de um receptor de pressão elevada central, o grupo de condensadores não é equilibrado com relação a qualquer um dos evaporadores. Em vez disso, o grupo de condensadores é genericamente equilibrado com a capacidade térmica total de todos os evaporadores. Ao contrário, para um CES, o condensador e o evaporador podem ser equilibrados em relação mútua.

[035] O sistema evaporador condensador 106 pode ser considerado um subsistema de um sistema de refrigeração geral. Como subsistema, o sistema eva- porador condensador pode operar genericamente independentemente de outros sistemas evaporadores condensadores que poderiam também estar presentes no sistema de refrigeração. Alternativamente, o sistema evaporador condensador 106 pode ser fornecido de modo que opere em combinação com um ou mais outros siste- mas evaporadores condensadores no sistema de refrigeração. Por exemplo, dois ou mias CESs podem ser fornecidos que trabalham juntos para refrigerar um ambiente específico.

[036] O sistema evaporador condensador 106 pode ser fornecido de modo que funciona tanto em um ciclo de refrigeração como em um ciclo de degelo. O condensador 200 pode ser um trocador de calor 201 que funciona como um condensador 200 em um ciclo de refrigeração e como um evaporador 200’ em um ciclo de degelo de gás quente. Similarmente, o evaporador 204 pode ser um trocador de calor 205 que funciona como um evaporador 204 em um ciclo de refrigeração e como um condensador 204’ em um ciclo de degelo de gás quente. Por conseguinte, uma pessoa versada na técnica entenderá que o trocador de calor 201 pode ser mencionado como um condensador 200 ao funcionar em um ciclo de refrigeração e como um evaporador 200’ ao funcionar em um ciclo de degelo de gás quente. Similarmente, o trocador de calor 205 pode ser mencionado como um evaporador 204 ao funcionar em um ciclo de refrigeração e como um condensador 204’ ao funcionar em um ciclo de degelo de gás quente. Um ciclo de degelo de gás quente se refere a um método onde o gás a partir do compressor é introduzido em um evaporador para aquecer o evaporador para derreter qualquer gelo ou cristal de gelo acumulado. Como resultado, o gás quente perde calor e é condensado. O CES pode ser mencionado como um sistema de função dual quando pode funcionar tanto em refrigeração como degelo de gás quente. Um sistema de função dual é benéfico para o sistema de condensação geral porque o meio de condensação pode ser resfriado durante o ciclo de degelo de gás quente, desse modo resultando em economia de energia o que aumenta a eficiência geral. A frequência de um ciclo de degelo de gás quente pode variar de um degelo por unidade por dia até degelo a cada hora, e a economia por recuperar esse calor pode ser substancial. Esse tipo de recuperação de calor não é possível em sistemas tradicionais que não fornecem um ciclo de degelo de gás quente. Outros métodos para degelo incluem, porém não são limitados a, utilizar ar, água e calor elétrico. Os sistemas evaporadores condensadores são adaptáveis aos vários métodos de degelo.

[037] O sistema evaporador condensador 106 pode ser alimentado com refrigerante gasoso através da linha de gás quente 206. O sistema evaporador condensador 106 pode ser fornecido em um local remoto do arranjo de compressor centralizado do sistema de refrigeração. Por alimentar refrigerante gasoso para o sistema de evaporador condensador 106, pode haver uma redução significativa na quantidade de refrigerante exigida pelo sistema de refrigeração porque refrigerante sendo alimentado para os sistemas evaporadores condensadores 106 está sendo alimentado em forma gasosa em vez de em uma forma líquida. Como resultado, o sistema de refrigeração pode funcionar em uma capacidade essencialmente equivalente à capacidade de um sistema de alimentação de líquido convencional com significativamente menos refrigerante.

[038] A operação do sistema evaporador condensador 106 pode ser descrita ao operar em um ciclo de refrigeração e ao operar em um ciclo de degelo. O refrigerante gasoso flui através da linha de gás quente 206, e o fluxo do refrigerante gasoso pode ser controlado pela válvula de controle de fluxo de ciclo de refrigeração de gás quente 208 e a válvula de controle de fluxo de degelo de gás quente 209. Ao operar no ciclo de refrigeração, a válvula 208 é aberta e a válvula 209 é fechada. Ao operar em ciclo de degelo, a válvula 208 é fechada e a válvula 209 é aberta. As válvulas 208 e 209 podem ser fornecidas como válvulas solenoides de ligar/desligar ou como válvulas de modulação que controlam a taxa de fluxo do refrigerante gasoso. O fluxo de refrigerante pode ser controlado ou ajustado com base no nível de refrigerantelíquido no receptor de pressão controlada 202.

[039] O condensador 200 é um trocador de calor 201 que funciona como um condensador quando o sistema evaporador condensador 106 está funcionando em um ciclo de refrigeração, e pode funcionar como um evaporador quando o sistema evaporador condensador 106 está funcionando em um ciclo degelo como um método de degelo de gás quente. Ao funcionar como um condensador durante um ciclo de refrigeração, o condensador condensa gás refrigerante em pressão elevada por remover calor do gás refrigerante. O gás refrigerante pode ser fornecido em uma pressão de condensação o que significa que após calor ser removido do gás, o gás condensará em um líquido. Durante o ciclo de degelo, o trocador de calor atua como um evaporador por evaporar refrigerante condensado. Deve ser reconhecido que o trocador de calor é representado na figura 4 como uma unidade única. Entretanto, deve ser entendido que é representativo de múltiplas unidades que podem ser dispostas em paralelo ou série para fornecer a capacidade de permuta de calor desejada. Por exemplo, se capacidade adicional durante degelo for exigida devido a condensado em excesso, uma unidade de trocador de calor adicional pode ser empregada. O trocador de calor 201 pode ser fornecido como um trocador de calor de “a placas com gaxetas”. Entretanto, trocadores de calor alternativos podem ser utilizados incluindo trocadores de calor de invólucro e tubo. O meio de condensação para acionar o trocador de calor pode ser água ou uma solução de água como uma solução de água e glicol, ou qualquer meio de resfriamento incluindo dióxido de carbono ou outro refrigerante. O meio de condensação pode ser resfriado utilizando técnicas convencionais como, por exemplo, uma torre de resfriamento ou uma permuta térmica terra. Além disso, calor no meio de condensação pode ser utilizado em outras partes de uma instalação industrial ou comercial.

[040] O refrigerante condensado flui a partir do trocador de calor 201 para o receptor de pressão controlada 202 via linha de refrigerante condensado 210. A linha de refrigerante condensado 210 pode incluir uma válvula de controle de fluxo de dreno de condensador 212. A válvula de controle de fluxo de dreno de condensador 212 pode controlar o fluxo do refrigerante condensado a partir do trocador de calor 200 para o receptor de pressão controlada 202 durante o ciclo de refrigeração. Du-rante o ciclo de degelo, a válvula de controle de fluxo de dreno de condensador 212 pode ser fornecida para parar o fluxo de refrigerante a partir do trocador de calor 201 para o receptor de pressão controlada 202. Um exemplo da válvula de controle de fluxo de dreno de condensador 212 é um solenoide e uma boia que somente permite passagem de líquido e fecha se gás estiver presente.

[041] O receptor de pressão controlada 202 atua como um reservatório para refrigerante líquido durante o ciclo de refrigeração e o ciclo de degelo. Em geral, o nível de refrigerante líquido no receptor de pressão controlada 202 tende a ser mais baixo durante o ciclo de refrigeração e mais elevado durante o ciclo de degelo. O motivo para isso é que o refrigerante líquido no interior do evaporador 204 é removido durante o ciclo de degelo e é colocado no receptor de pressão controlada 202. Por conseguinte, o receptor de pressão controlada 202 é dimensionado de modo que seja grande o bastante para conter o volume inteiro de líquido que é normalmente retido no evaporador 204 durante o ciclo de refrigeração mais o volume de líquido retido no receptor de pressão controlada 202 durante o ciclo de refrigeração. Evidentemente, o tamanho do receptor de pressão controlada 202 pode ser maior se desejado. À medida que o nível de refrigerante no receptor de pressão controlada 202 se eleva durante um ciclo de degelo, o líquido acumulado pode ser evaporado no trocador de calor 201. Além disso, o receptor de pressão controlada pode ser for-necido como múltiplas unidades, se desejado.

[042] Durante o ciclo de refrigeração, refrigerante líquido flui do receptor de pressão controlada 202 para o evaporador 204 através da linha de alimentação de evaporador 214. Refrigerante líquido flui para fora do receptor de pressão controlada 202 e através da válvula de alimentação de líquido de pressão de controle 216. A válvula de alimentação de líquido de pressão de controle 216 regula o fluxo de refrigerantelíquido a partir do receptor de pressão controlada 202 para o evaporador 204. Uma válvula de alimentação 218 pode ser fornecida na linha de alimentação de evaporador 214 para fornecer controle de fluxo mais preciso. Deve ser entendido, entretanto, que se uma válvula de fluxo preciso como uma válvula de expansão eletrônica for utilizada como a válvula de alimentação de líquido de pressão de controle 216, então a válvula de alimentação 218 pode ser desnecessária.

[043] O evaporador 204 pode ser fornecido como um evaporador que remove calor de ar, agua ou qualquer número de outros meios. Tipos de sistemas exemplares que podem ser resfriados pelo evaporador 204 incluem bobinas de eva- porador, trocadores de calor de tubo e invólucro, trocadores de calor a placas com gaxetas, freezers de placa de contato, freezers em espiral, e tuneis de congelar. Os trocadores de calor podem resfriar ou congelar freezers de armazenagem, pisos de processamento, ar, fluidos potáveis e não potáveis, e outros produtos químicos. Quase em qualquer aplicação onde calor deva ser removido, praticamente qualquer tipo de evaporador pode ser utilizado com o sistema CES.

[044] Refrigerante gasoso pode ser recuperado do evaporador 204 através da linha LSS 220. Na linha LSS 220 pode ser fornecida uma válvula de controle de sucção 222. Opcionalmente, um acumulador pode ser fornecido na linha 220 para fornecer proteção adicional de transporte de líquido. A válvula de controle de sucção 222 controla o fluxo de refrigerante evaporado a partir do evaporador 204 para o arranjo de compressor centralizado. A válvula de controle de sucção 222 é normalmente fechada durante o ciclo de degelo. Além disso, durante o ciclo de degelo, o evaporador 204 funciona como um condensador que condensa refrigerante gasoso em um refrigerante líquido, e o refrigerante líquido condensado flui a partir do evapo- rador 204 para o receptor de pressão controlada 202 através da linha de recuperação de refrigerante líquido 224. Calor latente e sensível pode ser fornecido para degelo o evaporador durante o ciclo de degelo. Outro tipo de degelo como água e calor elétrico pode ser utilizado para remover cristal de gelo. Na linha de recuperação de refrigerante líquido 224 pode haver uma válvula de condensado de degelo 226. A válvula de condensado de degelo 226 controla o fluxo de refrigerante condensado a partir do evaporador 204 para o receptor de pressão controlada 202 durante o ciclo de degelo. A válvula de condensado de degelo 226 é normalmente fechada durante o ciclo de refrigeração.

[045] Durante o ciclo de degelo de gás quente, refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada 202 flui através da linha de degelo de refrigerante líquido 228 para o evaporador 200’. Na linha de degelo de refrigerante líquido 228 pode haver uma válvula de alimentação de evaporação de condensado de degelo 230. A válvula de alimentação de evaporação de condensado de degelo 230 contro- la o fluxo de refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada 202 para o evaporador 200’ durante o ciclo de degelo para evaporador o refrigerante líquido para um estado gasoso. Durante o ciclo de degelo, o evaporador 200’ opera para resfriar o meio de permuta de calor que flui através do evaporador 200’. Isso pode ajudar a resfriar o meio que pode ajudar a poupar eletricidade por permitir o resfriamento para diminuir a temperatura média para outros condensadores em outro lugar na usina onde o sistema de refrigeração está operando. Além disso, durante o ciclo de degelo de gás quente, refrigerante gasoso flui para fora do evaporador 200’ através da linha HSS 232. Na linha HSS está uma válvula de controle de pressão de evaporação de condensado de degelo 234. A válvula de controle de pressão de evaporação de condensado de degelo 234 regula a pressão no evaporador 200’ durante o ciclo de degelo. A válvula de controle de pressão de evaporação de condensado de degelo 234 é normalmente fechada durante o ciclo de refrigeração. A válvula de controle de pressão de evaporação de condensado de degelo 234 pode ser canalizada para a linha LSS 220. Em geral, esse arranjo não é tão eficiente. Também é opcional incluir um pequeno acumulador na linha 232 para fornecer proteção adicional contra transporte de líquido.

[046] Estendendo entre o receptor de pressão controlada 202 e a linha HSS 232 está uma linha de sucção de receptor de pressão controlada 236. Na linha de sucção de receptor de pressão controlada 236 está uma válvula para controle de pressão de receptor de pressão controlada 238. A válvula para controle de pressão de receptor de pressão controlada 238 controla a pressão no receptor de pressão controlada 202. Por conseguinte, a pressão no receptor de pressão controlada 202 pode ser controlada através da válvula para controle de pressão de receptor de pressão controlada 238. Deve ser reconhecido que a linha de sucção de receptor de pressão controlada 236 pode ser disposta de modo que estenda a partir do receptor de pressão controlada 202 até a linha LSS 220 em vez de ou além da linha HHS 232. Em geral, pode ser mais eficiente para a linha de receptor de pressão controlada estender até a linha HSS 232, ou até o orifício economizador em um compressor de rosca quando utilizado como um compressor de estágio único.

[047] Uma montagem de controle de nível de líquido de receptor de pressão controlada 240 é fornecida para monitorar o nível de refrigerante líquido no receptor de pressão controlada 202. As informações as partir do conjunto de controle de nível de líquido de receptor de pressão controlada 240 podem ser processadas por um computador e várias válvulas podem ser ajustadas para manter um nível desejado. O nível de refrigerante líquido na montagem de controle de nível de líquido de receptor de pressão controlada 240 pode ser observado, e o nível alterado como resultado de comunicação através da linha de líquido 242 e a linha gasosa 244. Tanto a linha de líquido 242 como a linha gasosa 244 pode incluir válvula 246 para controlar fluxo.

[048] Na parte inferior do receptor de pressão controlada 202 pode ser fornecida uma válvula de dreno de óleo opcional 248. A válvula de dreno de óleo 248 pode ser fornecida para remover qualquer óleo acumulado a partir do receptor de pressão controlada 202. Óleo frequentemente se torna retido em refrigerante e tende a separar de refrigerante líquido e afunda até o fundo porque é mais pesado.

[049] Um compressor pode ser fornecido como um compressor dedicado para cada CES. É mais preferível, entretanto, para múltiplos CES’s alimentarem um compressor ou um arranjo de compressor centralizado. Para um sistema industrial, um arranjo de compressor centralizado é tipicamente mais desejável.

[050] O sistema evaporador condensador pode fornecer uma redução na quantidade de refrigerante (como, por exemplo, amônia) em um sistema de refrigeração industrial. Os sistemas de refrigeração industrial incluem aqueles que genericamente se baseiam em salas de máquina centralizadas onde um ou mais compressores fornecem a compressão para múltiplos evaporadores, e um sistema condensador centralizado. Em tais sistemas, refrigerante líquido é tipicamente transferido de um recipiente de armazenagem para os múltiplos evaporadores. Como resultado, uma grande quantidade de líquido é frequentemente armazenada e transporta para os vários evaporadores. Por utilizar múltiplos sistemas evaporadores condensadores,é possível que uma redução na quantidade de refrigerante em pelo menos aproximadamente 85% possa ser obtida. Espera-se que reduções maiores possam ser obtidas, porém isso, evidentemente, depende do sistema de refrigeração industrial específico. Para entender como uma redução na quantidade de amônia em um sistema de refrigeração industrial pode ser obtida, considere que durante o ciclo de refrigeração, o refrigerante muda de um líquido para um gás por absorver calor de um meio (como ar, água, alimento, etc.) refrigerante líquido (como amônia) é fornecido para um evaporador para evaporação. Em muitos sistemas de refrigeração industrial, o refrigerante líquido é retido em tanques centralizados chamados receptores, acumuladores, e resfriador intermediários dependendo de sua função no sistema. Essa amônia líquida é então bombeada em uma variedade de modos para cada evaporador na instalação para refrigeração. Isso significa que grande parte do tubo nesses sistemas industriais contém amônia líquida. Exatamente como um copo de água contém mais moléculas de água do que um copo que contém vapor de água, amônia líquida em um tubo contém tipicamente 95% mais amônia em uma dada extensão de tubo versus um tubo com gás de amônia. O sistema evaporador condensador reduz a necessidade para transportar grandes quantidades de refrigerante líquido em todo o sistema por descentralizar o sistema de condensação utilizando um ou mais sistema evaporador condensador. Cada sistema evaporador condensador pode conter um condensador que é genericamente dimensionado para a carga de evaporador correspondente. Por exemplo, para um evaporador de 10 toneladas (120.000 BTU), o condensador pode ser dimensionado pelo menos para o equivalente de 10 toneladas. No sistema de refrigeração industrial anterior, para receber o gás evaporado de volta em um líquido de modo que possa ser evaporado novamente, o gás é comprimido por um compressor e enviado para um ou mais condensadores centralizados ou grupos de condensadores quando o calor é removido da amô- nia, desse modo fazendo com que a amônia refrigerante condense em um líquido. Esse líquido é então bombeado para os vários evaporadores em todo o sistema refrigerante.

[051] Em um sistema que utiliza o CES, o gás dos evaporadores é compri- mido pelos compressores e enviado de volta para o CES como gás de pressão elevada. Esse gás é então alimentado para o condensador 200. Durante um ciclo de refrigeração, o condensador 200 (como um trocador de calor a placas com gaxetas) tem um meio de resfriamento que flui através do mesmo. O meio de resfriamento pode incluir água, glicol, dióxido de carbono, ou qualquer meio de resfriamento aceitável. O gás de amônia de pressão elevada transfere o calor que é absorvido durante compressão para o meio de resfriamento, desse modo fazendo com que a amônia condense em um líquido. Esse líquido é então alimentado para o receptor de pressão controlada 202 que é retido em uma pressão mais baixa do que o condensador 200 de modo que o líquido possa drenar facilmente. A pressão no receptor de pressão controlada é regulada pela válvula 238 na linha de receptor de pressão controlada 236. O nível de líquido no interior do receptor de pressão controlada 202 é monitorado por uma montagem central de nível de líquido 240. Se o nível de líquido ficar demasiadamente elevado ou demasiadamente baixo durante refrigeração, a válvula 208 abrirá, fechará, ou modulará de acordo para manter o nível adequado.

[052] O receptor de pressão controlada 202 atua como um reservatório que contém o líquido a ser alimentado para dentro do evaporador 204. Uma vez que o condensador 200 e o receptor de pressão controlada 202 são dimensionados para cada evaporador 204, o refrigerante é condensado como necessário. Como o refrigeranteé condensado em proximidade ao evaporador 204 como necessário, há menos necessidade de transportar refrigerante líquido em longas distâncias desse mo-do permitindo a redução acentuada em carga geral de amônia (por exemplo, aproximadamente pelo menos 85% em comparação com um sistema de refrigeração tradicional tendo aproximadamente a mesma capacidade de refrigeração). Como o evaporador 204 requer mais amônia, válvulas 216 e 218 abrem para alimentar a quantidade certa de amônia para dentro do evaporador 204 de modo que a amônia seja evaporada antes da amônia sair do evaporador 204 de modo que nenhuma amônia líquida retorne para o arranjo de compressor. A válvula 222 fechará o fluxo de amônia quando a unidade estiver desligada e/ou sendo submetida a degelo.

[053] A operação do sistema evaporador condensador 106 pode ser explicada em termos tanto de ciclo de refrigeração como de ciclo de degelo. Quando o sistema evaporador condensador 106 opera em um ciclo de refrigeração, refrigerante gasoso em uma pressão de condensação pode ser alimentado através da linha de gás quente 206 a partir do sistema compressor para o condensador 200. Nesse caso, a válvula para controle de fluxo de ciclo de refrigeração 208 é aberta e a válvula para controle de fluxo de degelo de gás quente 209 é fechada. Refrigerante gasoso entra no condensador 200 e é condensado em um refrigerante líquido. O condensador 200 pode utilizar qualquer meio de resfriamento apropriado como água ou uma solução de glicol que é bombeada através do condensador 200. Uma pessoa entenderia que o calor recuperado do meio de resfriamento pode ser recuperado e utilizado em outro lugar.

[054] Refrigerante condensado flui a partir do condensador 200 para o receptor de pressão controlada 202 através da linha de refrigerante condensado 210 e a válvula para controle de fluxo de dreno de condensador 212. Refrigerante condensado acumula no receptor de pressão controlada 202, e o nível de refrigerante líquido pode ser determinado pela montagem de controle de nível de líquido de receptor de pressão controlada 240. Refrigerante líquido flui para fora do receptor de pressão controlada 202 através da linha de alimentação de evaporador 214 e a válvula de alimentação de líquido de pressão de controle 216 e 218 e para dentro do evapora- dor 204. O refrigerante líquido no evaporador 204 é evaporado e refrigerante gasoso é recuperado do evaporador 204 através da linha LSS 220 e válvula de controle de sucção 222.

[055] É interessante observar que durante o ciclo de refrigeração, não haja necessidade de operar o evaporador com base em alimentação excessiva de líquido. Isto é, todo líquido que entra no evaporador 204 pode ser utilizado para fornecer refrigeração como resultado de evaporar para refrigerante gasoso. Como resultado, calor transfere de um meio através do evaporador e para dentro do refrigerador líquido fazendo com que o refrigerante líquido se torne refrigerante gasoso. O meio pode ser essencialmente qualquer tipo de meio que seja tipicamente resfriado. Meios exemplares incluem ar, água, alimento, dióxido de carbono e/ou outro refrigerante.

[056] Uma das consequências de refrigeração é o acúmulo de cristal de gelo e gelo no evaporador. Portanto, toda bobina que recebe refrigerante em baixas temperaturas suficientes para desenvolver cristal de gelo e gelo deve passar através de um ciclo de degelo para manter uma bobina eficiente e limpa. Há genericamente quatro métodos de remover cristal de gelo e gelo em uma bobina. Esses métodos incluem água, elétrica, ar, e gás quente (como amônia de pressão elevada). O CES funcionará com todos os métodos de degelo. O CSE é particularmente adaptado para degelo utilizando a técnica de degelo de gás quente.

[057] Durante degelo de gás quente, o fluxo de refrigerante gasoso quente através do CES pode ser invertido de modo que o evaporador seja degelado. O gás quente pode ser alimentado para o evaporador e condensado em refrigerante líquido. O refrigerante líquido resultante pode ser evaporado no condensador. Essa etapa de evaporação pode ser mencionada como “evaporação local” porque ocorre no CES. Como resultado, pode-se evitar enviar refrigerante líquido para um recipiente centralizado como um acumulador para armazenagem. O CES desse modo pode fornecer degelo de gás quente de evaporadores sem a necessidade de utilizar armazenagem de grandes quantidades de refrigerante líquido.

[058] Durante degelo de gás quente, gás de amônia de pressão elevada que normalmente vai para o condensador é em vez disso dirigido para dentro de um evaporador. Esse gás quente condensa em um líquido, desse modo aquecendo o evaporador fazendo com que a temperatura interna do evaporador se torne quente o bastante que o gelo no exterior das bobinas derrete. Sistemas de refrigeração anteriores frequentemente levam esse líquido condensado e fluem o mesmo de volta através de tubos para tanques grandes onde é utilizado novamente para refrigeração. Um sistema de refrigeração que utiliza o CES, em contraste, pode utilizar o refrigerante condensado gerado durante degelo de gás quente e evaporado de volta para um gás para eliminar amônia líquida em excesso no sistema.

[059] Durante um ciclo de degelo, refrigerante gasoso em uma pressão de condensação é alimentado através da linha de gás quente 206 para o condensador 204’. O refrigerante gasoso flui através da válvula de controle de fluxo de degelo de gás quente 209 (a válvula de controle de ciclo de refrigeração 208 é fechada) e para dentro da linha de alimentação de evaporador 214 e através da válvula de alimentação 218. O refrigerante gasoso no condensador 204’ é condensado em refrigerante líquido (que consequentemente derrete o gelo e cristal de gelo) e é recuperado através da linha de recuperação de refrigerante líquido 224 e a válvula de condensado de degelo 226. Durante degelo, a válvula de controle de sucção 222 pode ser fechada. O refrigerante líquido então flui através da linha de recuperação de refrigerante líquido 224 e para dentro do receptor de pressão controlada 202. Refrigerante líquido flui a partir do receptor de pressão controlada 202 através da linha de degelo de refrigerante líquido 228 e através da válvula de alimentação de evaporação de condensado de degelo 230 e para dentro do evaporador 200’. Nesse momento, a válvula de alimentação de líquido de pressão de controle 216 e a válvula de controle de fluxo de dreno de condensador 212 são fechadas, e a válvula de alimentação de evaporação de condensado de degelo 230 é aberta e pode estar modulando. Durante o ciclo de degelo, o refrigerante líquido no evaporador 200’ evapora para formar refrigerante gasoso, e o refrigerante gasoso é recuperado através da linha HSS 232. Além disso, a válvula para controle de pressão de evaporação de condensado de degelo 234 é aberta e em modulação e a válvula para controle de fluxo de ciclo de refrigeração 208 está fechada.

[060] Uma pessoa entenderia que durante o ciclo de degelo de gás quente, os meios no outro lado do condensador 204’ são aquecidos, e os meios no outro lado do evaporador 200’ são resfriados. A evaporação que ocorre durante o ciclo de degelo tem um efeito adicional em que ajuda a resfriar o meio (como água ou água e glicol) no sistema de condensação que poupa eletricidade porque diminui a pressão de descarga dos compressores e reduz o fluxo de meio de resfriamento de trocador de calor.

[061] Deve ser reconhecido que o CES pode ser utilizado sem o ciclo de degelo de gás quente. Os outros tipos de degelo podem ser utilizados com o CES incluindo degelo a ar, degelo de água, ou degelo elétrico. Com relação às representações esquemáticas mostradas nas figuras 2-4, uma pessoa com conhecimentos comuns entenderia como o sistema pode ser modificado para eliminar degelo de gás quente e utilizar em seu lugar, degelo a ar, degelo de água, ou degelo elétrico.

[062] O sistema de refrigeração de condensador decentralizado (DCRS) pode evitar vantajosamente ouso de um condensador centralizado grande ou grupo de condensadores. Além disso, o DCRS pode ser caracterizado como tendo um compressor centralizado e condensadores descentralizados. O refrigerante gasoso em retorno pode ser comprimido pelo compressor e então enviado para os sistemas evaporadores condensadores. O compressor exemplar inclui compressores de estágioúnico e múltiplos estágios. Tipos exemplares de compressor que podem ser utilizados incluem compressores de movimento alternado, compressores de rosca, compressores de palheta rotativa, e compressores de scroll. Em geral, o refrigerante gasoso retorna para o compressor através do acumulador 122 ou 126. Os acumuladoressão genericamente dimensionados de modo que a velocidade de entrada do gás reduz suficientemente para qualquer refrigerante líquido e retido no refrigerante gasoso para desprender de modo que o líquido não seja puxado para dentro do arranjo de compressor 102. Um ou mais acumulador ou resfriador intermediário pode ser fornecido. Um sistema de monitoramento de nível 92 pode ser fornecido para monitorar a quantidade de refrigerante líquido no acumulador. Refrigerante líquido em excesso em um acumulador pode ser removido ou evaporado. O sistema de monitoramento de nível 92 é conhecido e pode ser fornecido como um comutador de bóia ou uma haste de nível de impedância que monitora a quantidade de refrigerante no acumulador. Refrigerante líquido em excesso no acumulador pode ser fervilhado utilizando, por exemplo, calor elétrico, gás quente ou evaporação através de um trocador de calor.

[063] Os três sistemas da técnica anterior para transferir líquido de um condensador central para evaporação descrito acima (a bomba de líquido ou sistema de alimentação excessiva de líquido, o sistema de expansão direta, e o sistema de tambor bombeador) exigem tipicamente longos cursos de tubo que estão cheios de refrigerante líquido (isto é, amônia) que é bombeada a partir desses recipientes centralizados para cada evaporador. Essas linhas longas de amônia líquida podem ser eliminadas por descentralizar os condensadores. Alternativamente, um condensador pode ser dimensionado e configurado para um evaporador correspondente. Condensadores pequenos e receptores de pressão controlada podem ser fornecidos com cada evaporador. Para alimentar a amônia para o evaporador, a descarga de compressor é canalizada para o coletor que alimenta cada condensador. Para fins ilustrativos, um comprimento de 30,48 metros de tubo de 7,62 cm cheio de amônia líquida a -28,88°C que tipicamente estende de um tanque central, e é bombeado até os vários evaporadores em uma instalação de refrigeração de amônia industrial contém aproximadamente 94 kg de amônia. Para fornecer capacidade similar, o sistema de acordo com a invenção exigiria um tubo de 12,7 cm para fornecer amônia para os vários CESs, porém esse tubo seria cheio de gás em pressão elevada, não líquido. Portanto, uma seção de 30,48 metros de tubo de 12,7 cm a 29,44°C de temperatura de descarga contém somente 3,49 kg de amônia. Isso resulta em uma redução de 96,3% em amônia no tubo principal que alimenta amônia na usina. Embora uma pessoa não versada em refrigeração pudesse achar que isso seria amônia insuficiente, deve ser observado que o gás de descarga está movendo em uma velocidade muito mais rápida do que o líquido, e também é importante ter em mente que sistemas de refrigeração padrão utilizam genericamente alimentação excessiva de líquido, onde somente 25% do líquido são na realidade evaporados, a maior parte retor-na ao tanque não evaporado, onde é enviado novamente para fora.

[064] Os diâmetros de recipiente resfriador intermediário ou acumulador não podem ser reduzidos no DCRS em comparação com os sistemas tradicionais ou anteriores descritos acima porque os diâmetros são frequentemente escolhidos com base em velocidade de gás para permitir que o líquido retido seja removido de um fluxo de gás. Entretanto, no DCRS, esses acumuladores ou resfriador intermediários podem ser vazios ou essencialmente vazios de qualquer refrigerante líquido a menos que o projetista ou operador decida utilizar a capacidade de armazenagem desses recipientes como um reservatório para refrigerante em excesso. Em sistemas tradicionais, esses recipientes podem conter normalmente tanto quanto 50% de sua capacidade em amônia líquida devido às exigências de altura de sucção positiva líquida de bombas de amônia tradicionais. Portanto, pode ser calculado que em um sistema de 1.000 toneladas típico, o acumulador e resfriador intermediário poderiam conter aproximadamente 9,491 kg de amônia se os níveis fossem retidos no nível tradicional de 50%. No DCRS, além da armazenagem discricionária como descrito acima, o único líquido retido em qualquer recipiente seria o líquido retido no receptor de pressão controlada em cada CES. Foi calculado que esses recipientes durante operações normais em um sistema de 1.000 toneladas conteriam provavelmente uma carga combinada de 432 kg de amônia. Isso é uma redução de aproximadamente 95%.

[065] Adicionalmente, condensadores evaporativos centralizados, grandes, contêm 20% de seu volume com amônia líquida. Por exemplo, um condensador evaporativo de 1.000 toneladas de refrigeração, típico que é atualmente vendido por um fabricante de condensador evaporativo bem conhecido tem uma carga de amô- nia de aproximadamente 962,50 kg de amônia de acordo com o fabricante. Por utilizar trocadores de calor a placas com gaxetas no CES, a carga total de amônia nos vários condensadores em um sistema DCRS de 1.000 toneladas calcula até 56,24 kg. Isso é uma redução no sistema de condensação de aproximadamente 94%.

[066] Os evaporadores localizados em cada CES contêm aproximadamente 30% de seu volume em líquido se o CES operar como expansão direta, que é o método preferido para reduzir a carga total de refrigerante no DCRS. Entretanto, o CES pode ser montado para operar o evaporador incluído como uma alimentação do tipo tambor bombeador, recirculação de líquido ou inundada, para o evaporador. Esses métodos alternativos mudariam o projeto do CES para acomodar o método utilizado, porém o conceito geral de condensar o gás de descarga de pressão elevada no CES não mudaria desse modo o desenho básico do sistema DCRS não mudaria. Entretanto, se o CES fosse para ser configurado para esses outros métodos, a quantidade de amônia em cada CES seria mais elevada, porém não mudaria a quantidade de amônia no resto do sistema DCRS.

[067] Uma vez que cada sistema de refrigeração industrial é exclusivo para exigências de refrigeração específicas, é difícil comparar os sistemas. Entretanto, com base na economia de carga de refrigerante como descrito, a redução média de carga de refrigerante no DCRS pode ser aproximadamente 90%. Isso é especialmente importante quando o refrigerante é amônia. O Occupational Health and Safety Admiration (OSHA) classificou amônia como um Produto químico altamente perigoso, e como tal regulou que qualquer sistema de refrigeração com 4535 kg de amônia esteja sujeito a Process Safety Management (PSM) conforme padrão 29 CFR 1910.119. Programas PSM são caros e complicados. Historicamente, a indústria de refrigeração de amônia não está interessada em carga de amônia uma vez que amônia é cara. Entretanto, à luz dessas regulações e como qualquer instalação é mais segura com menos amônia, a redução de amônia no DCRS é importante. Instalações que utilizam o DCRS como seu sistema de refrigeração de amônia terão pro-vavelmente uma carga de amônia pequena o bastante para permanecer sob o limite PSM OSHA de 4535 kg, além de ter uma usina mais segura.

[068] Adicionalmente, uma vez que os tubos principais que estendem entre os vários CESs (1) e o(s) acumulador(es) e resfriador intermediários têm tão pouca amônia, no evento de uma liberação catastrófica devido à quebra de linha, a quantidade de amônia liberada é obviamente muito reduzida. Essa redução não somente é significativa em termos de segurança do empregado, como também importante para a comunidade em volta e ambiente. Uma vez que amônia é um refrigerante natural sem consequência de gás estufa e eficiência mais elevada quando comparado com HCFCs sintéticos e outros refrigerantes, qualquer aumento em segurança é vantajo- so.

[069] Materiais de construção devem ser materiais genericamente aceitos conforme ASME (American Society of Mechanical Engineers)., ASHRAE (American Society of Heating Refrigerating and air conditioning), ANSI (American National Standards Institute) e IIAR (International Institute of Ammonia refrigeration). As válvulas, trocadores de calor, recipientes, controles, tubo, conexões, procedimentos de soldagem, e outros componentes devem se conformar aqueles padrões generica-mente aceitos. Um trocador de calor a placas com gaxetas é vantajoso para o trocador de calor porque um trocador de calor a placas com gaxetas genericamente utiliza a quantidade mínima de refrigerante em comparação com outros tipos de trocadores de calor. Deve ser reconhecido que vários trocadores de calor podem ser utilizados incluindo aqueles tipicamente caracterizados como trocadores de calor de invólucro e tubo, trocadores de calor de invólucro e placa, trocadores de calor de tubo duplo e múltiplos tubos, trocadores de calor de placa em espiral, trocadores de calor de aleta de placa de solda forte, trocadores de calor de superfície de tubo de aleta de placa, trocadores de calor de tubo baioneta, e trocadores de calor de tubo em espiral. Um meio de condensação pode ser utilizado no trocador de calor. O meio de condensação pode ser água ou uma solução de água como água e solução de glicol ou salmoura, ou qualquer meio de resfriamento incluindo dióxido de carbono, glicol, ou outros refrigerantes. O evaporador pode ser qualquer estilo de evaporador que res- fria/congela qualquer material ou ar.

[070] Embora seja entendido que sistemas de refrigeração industrial diferentes executem de forma diferente, calculamos que um sistema de 1.000 toneladas teórico utilizando recirculação de líquido como genericamente caracterizado para o sistema mostrado na figura 1 exigiria aproximadamente 14,288 kg amônia. Ao contrário, estimamos que um sistema de refrigeração de acordo com a presente invenção tendo a mesma capacidade de 1.000 toneladas exigiria aproximadamente 1814 kg de amônia. Isso totaliza uma redução de aproximadamente 87%. Dependendo do número de fatores, incluindo resfriamento de óleo, etc., esse número pode exceder facilmente 90% de redução na quantidade de amônia.

[071] O relatório descritivo acima provê uma descrição completa da fabricação e uso da invenção. Uma vez que muitas modalidades da invenção podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção, a invenção reside nas reivindicações apensas a seguir.

Claims

1. Sistema de refrigeração, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (a) um arranjo de compressor (102) para comprimir refrigerante gasoso a partir de uma primeira pressão para uma segunda pressão, em que a segunda pressão compreende uma pressão de condensação; (b) uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104), em que cada sistema evaporador condensador (104) compreende: (1) um condensador (200) para receber refrigerante gasoso em uma pressão de condensação e condensar o refrigerante em um refrigerante líquido; (2) um receptor de pressão controlada (202) para conter o refrigerante líquido a partir do condensador (200); e (3) um evaporador (204) para evaporar refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada (202) para formar refrigerante gasoso; (c) uma primeira linha de alimentação de refrigerante gasoso (118) para alimentar o refrigerante gasoso na segunda pressão a partir do arranjo de compressor (102) para a pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104); e (d) uma segunda linha de alimentação de refrigerante gasoso (120, 124) para alimentar refrigerante gasoso a partir da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104) para o arranjo de compressor (102).

2. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o arranjo de compressor (102) compreende um compressor de primeiro estágio (110) e um compressor de segundo estágio (112) dispostos em série.

3. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o arranjo de compressor (102) compreende um resfriador intermediário (114) fornecido entre o compressor de primeiro estágio (110) e o compressor de segundo estágio (112).

4. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104) é um primeiro sistema evaporador condensador (106) e tem um evaporador que opera em uma primeira temperatura, e pelo menos outro da pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104) é um segundo sistema evaporador condensador (108) e tem um evaporador que opera em uma segunda temperatura, em que a primeira temperatura é diferente da segunda tempe-ratura.

5. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira temperatura é pelo menos 10°C mais baixa do que a segunda temperatura.

6. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro sistema de evaporador condensador (106) é construído para retornar refrigerante gasoso para o compressor de primeiro estágio (110), e o segundo sistema evaporador condensador (108) é construído para retornar refrigerante gasoso para o compressor de segundo estágio (112).

7. Sistema de refrigeração, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o refrigerante compreende amônia.

8. Sistema de refrigeração, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a pressão de condensação é uma pressão maior do que 0,69 MPa.

9. Sistema de refrigeração, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos sistemas evaporadores condensadores (104) compreende um condensador (200) que é um condensador a placas com gaxetas.

10. Processo para alimentar múltiplos sistemas evaporadores condensadores (104), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (a) comprimir refrigerante gasoso em uma pressão de condensação para formar um refrigerante gasoso quente; (b) alimentar o refrigerante gasoso quente para uma pluralidade de sistemas evaporadores condensadores (104), em que cada sistema evaporador condensador (104) compreende: (1) um condensador (200) para receber o refrigerante gasoso quente e condensar o refrigerante gasoso quente em um refrigerante líquido; (2) um receptor de pressão controlada (202) para conter o refrigerante líquido; e (3) um evaporador (204) para evaporar o refrigerante líquido a partir do receptor de pressão controlada (202) para formar refrigerante gasoso; e (c) alimentar o refrigerante gasoso a partir da pluralidade de sistemas evapo- radores condensadores (104) para um arranjo de compressor (102) construído para comprimir o refrigerante gasoso em uma pressão de condensação.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o condensador (200) no sistema evaporador condensador (104) compreende um trocador de calor a placas com gaxetas.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos sistemas evaporadores condensadores (104) opera para fornecer refrigeração como um resultado de evaporar refrigerante líquido em um evaporador (204).

13. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos sistemas evaporadores condensadores (104) opera em um ciclo de degelo de gás quente de modo que refrigerante gasoso seja condensado no evaporador (204).