FR3118484A1 - Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série - Google Patents

Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série Download PDF

Info

Publication number
FR3118484A1
FR3118484A1 FR2014170A FR2014170A FR3118484A1 FR 3118484 A1 FR3118484 A1 FR 3118484A1 FR 2014170 A FR2014170 A FR 2014170A FR 2014170 A FR2014170 A FR 2014170A FR 3118484 A1 FR3118484 A1 FR 3118484A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
compression stage
compression
gas
pressure
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2014170A
Other languages
English (en)
Inventor
Cyrille Desmoulins
Didier Bouix
Sébastien GERME
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority to FR2014170A priority Critical patent/FR3118484A1/fr
Publication of FR3118484A1 publication Critical patent/FR3118484A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/02—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/053—Pumps having fluid drive
    • F04B45/0533—Pumps having fluid drive the fluid being actuated directly by a piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/022—Stopping, starting, unloading or idling control by means of pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/01—Pressure before the pump inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/11—Outlet temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série L’invention a trait à un système de compression d’un gaz (2) comportant :- une entrée de gaz (10),- deux étage de compression (20) montés en série comportant chacun : - un moteur électrique rotatif (60) configuré pour comprimer le gaz, - un unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique (27, 37), les unités de contrôle étant chacune configurées pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz en amont de l’étage de compression correspondant ou les unités de contrôle étant chacune configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction des pressions de gaz en aval de l’étage de compression correspondant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série
La présente invention concerne les systèmes de compression de gaz, notamment de l’hydrogène et les procédés de compression de gaz à l’aide de tels systèmes de compression.
De l’émergence des piles à combustible à hydrogène, naît un besoin de comprimer une grande quantité de gaz dans un petit volume de stockage à faible coût énergétique pour alimenter de tels systèmes.
A l’heure actuelle, différentes méthodes pour comprimer un gaz existent. Elles consistent à réaliser une compression volumétrique du gaz dans une chambre de compression. Cette compression a pour objectif de diminuer le volume du gaz stocké par rapport au volume qu’il occuperait à la pression atmosphérique. Le rapport volumétrique du système de compression (ou taux de compression) est le paramètre qui permet de modifier la pression entre l’entrée (ou pression d’admission) et la sortie (ou pression de refoulement) du système de compression.
Chaque compresseur a un fonctionnement possible pour une plage de pression en amont du compresseur et une plage de pression du gaz en aval du compresseur bien précise et se caractérise par son taux de compression. Il a en particulier un fonctionnement optimisé au niveau énergétique pour une pression en amont particulière dans la plage de pression d’admission possible. En dehors de ces plages, le compresseur peut ne pas comprimer le gaz, s’user prématurément, voir se dégrader et a une consommation énergétique accrue.
Dans le cas de l’utilisation d’un seul compresseur, la compression est limitée par les caractéristiques du compresseur en lui-même et il n’est pas possible d’obtenir des différentiels de pressions importants entre la pression en amont et la pression en aval.
Il peut être intéressant d’avoir plusieurs étages de compression montés en série. Les caractéristiques de fonctionnement des étages de compression, notamment leurs pressions d’admission optimales sont alors différentes, afin d’être adaptées à la plage de compression particulière à réaliser pour chacun d’entre eux.
Cette configuration à plusieurs étages de compression améliore le rendement et par conséquent une consommation d’énergie diminuée par rapport à une solution mono compresseur. Elle permet également d’atteindre des compressions importantes non réalisables ou difficilement réalisables à faible coût énergétique avec un seul étage de compression.
Les étages de compression de l’état de l’art fonctionnent à vitesse de rotation de leur moteur électrique constante. Le débit de gaz à la sortie de chaque étage de compression est par conséquent quasiment constant au cours du temps, aux variations près liées aux irrégularités cycliques, aux temps de fermeture et d’ouverture des clapets et au facteur de compressibilité des gaz qui peut varier en fonction de la pression en sortie du système de compression.
Cependant, lorsque des variations de pression en entrée de l’étage de compression, par exemple lié à une variation de pression générée par un système de production dudit gaz, ou des variations du débit dans le système, par exemple généré par une variation de consommation du gaz en sortie, apparaissent, elles se répercutent sur les différents étages de compression montés en série. Les pressions en entrée des différents étages de compression peuvent ne plus être optimisées. Ceci peut entraîner une consommation énergétique accrue, une usure plus rapide, voire des dégradations du systèmes.
Lorsque des variations de débit apparaissent, il est connu du brevet EP 1 291 525 B1 d’appliquer une stratégie de fonctionnement « Marche/Arrêt » d’un étage de compression. Dans ce brevet, les compresseurs sont arrêtés ou redémarrés selon des seuils de pression prédéterminées. De tels arrêts et redémarrages répétés génèrent un vieillissement prématuré des compresseurs, notamment des pièces se déformant dans les compresseurs, tels que les membranes dans les compresseurs à membrane.
Dans ce cas, le pilotage des compresseurs en série s’effectue généralement de façon centralisée par une liaison de ceux-ci à une unité centrale de contrôle distante des compresseurs. Cette liaison peut être interrompue pour des problèmes matériels ou logiciels, entrainant des disfonctionnements des compresseurs. Ce risque augmente avec les distances entre les compresseurs et l’unité centrale de contrôle, ce qui complique la régulation d’une chaîne de compresseurs éloignés les uns des autres, notamment dans des lieux différents et peut générer une dégradation du système.
Il est également connu du brevet EP 0 431 287 B1 de réguler le débit de gaz de compresseurs en faisant varier la géométrie d’aubes de compression dans les compresseurs centrifuges.
Il existe un besoin pour avoir un système de compression ayant un rendement optimisé et par conséquent une consommation d’énergie diminuée.
L’invention répond à ce besoin à l’aide d’un système de compression d’un gaz comportant :
- une entrée de gaz
- un premier étage de compression alimenté en gaz par l’entrée de gaz et délivrant un gaz comprimé,
- un deuxième étage de compression alimenté en gaz comprimé par le premier étage de compression et délivrant un gaz comprimé,
le premier et le deuxième étage de compression comportant chacun
- un moteur électrique rotatif configuré pour comprimer le gaz, et
- une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique,
l’unité de contrôle du premier étage de compression étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz en entrée du premier étage de compression et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz en entrée du deuxième étage de compression
ou
l’unité de contrôle du premier étage de compression étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz en sortie du premier étage de compression et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz en sortie du deuxième étage de compression.
Le fait que l’entrée du deuxième étage de compression soit alimentée par le gaz en sortie du premier étage de compression est caractéristique du fait d’avoir deux étages de compression en série formant une chaîne d’étages de compression.
Avec un tel système d’étages de compression en série, toute variation de débit de gaz du premier étage de compression entraîne un désaccord avec le débit de gaz du deuxième étage de compression et inversement, ce qui se répercute sur la pression en entrée du deuxième étage de compression. Ce désaccord peut empêcher le bon fonctionnement du système, dégrader sa durée de vie et son rendement. Les unités de contrôle des deux étages de compression permettent de palier à ces variations et de ramener le système à un régime de fonctionnement optimal prédéterminé pour chacun des étages de compression.
Un tel dispositif permet aussi d’optimiser le système dans le cas où le débit varie au cours de la compression du fait de la variation du facteur de compressibilité du gaz et/ou de la température du gaz.
Enfin, le fait que la régulation des vitesses des moteurs se fasse localement au niveau de chaque étage de compression avec des données locales (pression en entrée et/ou en sortie de l’étage de compression correspondant) permet d’avoir une régulation performante même lorsque les étages de compression de la chaine sont éloignés les uns des autres, notamment dans le cas d’un réseau de compresseurs d’une certaine échelle ou d’un environnement rendant les communications de pilotage difficiles.
Système
Le système peut comporter un ou plusieurs étages de compression additionnels montés en série en aval du deuxième étage de compression, le ou les étages de compression additionnels comportant chacun :
- un moteur électrique rotatif configuré pour comprimer le gaz issue de l’étage de compression disposé en amont dudit étage de compression additionnel,
- une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique en fonction de la pression de gaz en entrée, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction au moins de la pression de gaz en entrée du premier ou deuxième étage de compression correspondant, ou
de la pression de gaz en sortie, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction au moins de la pression de gaz en sortie du premier ou deuxième étage de compression correspondant.
Ainsi, le système comporte une chaîne d’étages de compression montés en série les uns par rapport aux autres, les étages de compression étant tous régulés au moins par la pression en amont de chaque étage de compression ou tous régulés au moins par la pression en aval de chaque étage de compression.
De préférence, le système comporte un réservoir de gaz au moins entre deux étages de compression consécutifs, notamment entre le premier et le deuxième étage de compression. Un tel réservoir de gaz permet d’absorber une variation de débit d’un des deux étages de compression en empêchant les dégradations du système.
De préférence, le système alimente en gaz un réservoir fermé de stockage du gaz ou un dispositif de consommation du gaz pouvant faire partie du système.
De préférence, le système comporte en entrée une source de gaz, notamment un électrolyseur alimentant en gaz l’entrée de gaz ou un réservoir de gaz à volume fini.
Lorsque la source de gaz est un électrolyseur, l’unité de contrôle du deuxième étage de compression peut être configurée pour mettre en marche le deuxième étage de compression quand la pression en entrée ou en sortie du deuxième étage de compression est supérieure à une pression de consigne minimale prédéfinie du deuxième étage de compression. Le deuxième étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz du deuxième étage de compression entre la sortie de gaz du premier étage de compression et la sortie de gaz du deuxième étage quand le deuxième étage de compression est éteint.
Lorsque la source de gaz est un réservoir de gaz comprimé de volume fini, l’unité de contrôle du premier étage de compression peut être configurée pour allumer le premier étage de compression quand la pression en entrée ou sortie du premier étage de compression est inférieure à une pression respectivement en entrée ou en sortie de consigne maximale du premier étage de compression. Le premier étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz du premier étage de compression entre l’entrée de gaz et l’entrée du deuxième étage de compression ouvert quand le premier étage de compression est éteint.
Le dispositif peut comporter un capteur de la pression à l’entrée de gaz et une unité centrale de contrôle, configurée pour arrêter le système lorsque la pression à l’entrée de gaz atteint une pression en entrée minimale, notamment une pression inférieure ou égale à une pression en entrée minimale admissible pour le premier étage de compression. La pression d’entrée minimale peut être inférieure ou égale à 30 bars, de préférence inférieure ou égale à 10 bars, mieux inférieure ou égale à 5 bars. Un tel arrêt du système est en particulier utile lorsque la source de gaz est un réservoir de gaz à volume fini.
Le dispositif peut comporter un capteur de la pression à la sortie du dernier étage de compression et une unité centrale de contrôle, configurée pour arrêter le système lorsque la pression en sortie est supérieure ou égale à une pression en sortie finale prédéfinie. La pression en sortie finale prédéfinie peut être comprise entre 400 et 1000 bars, mieux entre 600 et 850 bars, encore mieux entre 700 et 800 bars. Un tel arrêt du système est en particulier utile lorsque le système sert à remplir un réservoir de gaz fermé. Ceci est en particulier lié aux applications de réservoirs automobiles, dont la pression typique de remplissage en hydrogène est de 350 bars ou de 700 bars selon les technologies actuelles. Un réservoir de station hydrogène à une pression de l’ordre de 750 bars est donc adapté à cet usage.
Le système peut comporter un dispositif de refroidissement des gaz en sortie d’un ou de chaque étage de compression. Ceci permet d’augmenter la densité du gaz et de limiter les contraintes thermiques sur les étages de compression.
Le système peut comporter une mesure de la position des volants moteurs et les unités de contrôle peuvent être des unités de pilotage à haute fréquence configurées pour faire varier la vitesse du moteur en fonction de la position du moteur en temps réel. Ceci permet de diminuer la vitesse de rotation des moteurs au passage des points morts haut et bas du piston correspondant aux ouvertures et fermeture des clapets d’admission et de refoulement, ce qui lisse les irrégularités cycliques et augmente la durée de vie des compresseurs en réduisant les contraintes internes.
Etages de compression
Le premier et/ou le deuxième étage de compression et/ou le ou les étages de compression additionnels le cas échéant peuvent être formés d’un unique compresseur.
En variante, le premier et/ou le deuxième étage de compression et/ou le ou les étages de compression additionnels le cas échéant sont formés d’une pluralité de compresseurs montés en parallèle. Chaque compresseur peut comporter un moteur électrique rotatif. L’unité de contrôle du ou de chaque étage de compression, ayant une pluralité de compresseurs en parallèles, peut contrôler la vitesse de tous les moteurs électriques de l’étage de compression. Dans ce cas, les compresseurs du ou des étages de compression ayant plusieurs compresseurs sont, de préférence, identiques et l’unité de contrôle génère la même consigne de vitesse pour tous les moteurs électriques de l’étage de compression correspondant. En variante, une consigne de vitesse de rotation différente peut être appliquée à chacun des compresseurs d’un même étage.
De préférence, le ou chaque compresseur comporte chacun au moins une chambre de compression recevant en entrée un gaz à une pression d’admission, le comprimant par une réduction de son volume et délivrant en sortie un gaz dit comprimé à une pression de refoulement supérieure à la pression d’admission. L’entrée et la sortie de gaz dans la chambre de compression se fait de préférence par l’intermédiaire de clapets d’admission et de refoulement.
De préférence, le ou les compresseurs sont des compresseurs à membrane ou à tiroir. Par exemple, les moteurs électriques du ou des compresseurs compriment le gaz indirectement par l’intermédiaire d’un vilebrequin entrainé en rotation par le moteur électrique et relié à un piston qu’il déplace lors de sa rotation dans un mouvement alternatif de translation dans un cylindre. Le déplacement du piston génère la compression du gaz, notamment par une variation alternative du volume d’une chambre de compression. Le piston peut comprimer un liquide, notamment une huile hydraulique, séparé de la chambre de compression par au moins une membrane déformable. Lors du déplacement du piston dans le cylindre, le liquide est comprimé et déforme la membrane déformable, ce qui réduit le volume de la chambre de compression et comprime le gaz. Le moteur électrique du ou de chaque compresseur peut générer la compression du gaz dans une pluralité de chambres de compression en parallèle, notamment par l’intermédiaire de plusieurs pistons montés sur le même vilebrequin. De préférence, l’ensemble des chambres de compression ont les mêmes caractéristiques. Elles peuvent être déphasées les unes avec les autres ou non. Par exemple, le moteur électrique peut générer la compression du gaz dans deux chambres de compression montées en opposition, ayant de préférence, les mêmes caractéristiques mais étant en inversion de phase de compression.
Unité de contrôle
De préférence, les unités de contrôle régulent la vitesse des moteurs électriques correspondant en temps réel et en continu dans le temps.
L’unité de contrôle du premier étage de compression peut être configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en entrée du premier étage de compression et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en entrée du deuxième étage de compression, le cas échéant l’unité de contrôle du ou de chaque étage de compression additionnel est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en entrée dudit étage de compression additionnel.
En variante, l’unité de contrôle du premier étage de compression est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en sortie du premier étage de compression et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en sortie du deuxième étage de compression, le cas échéant l’unité de contrôle du ou de chaque étage de compression additionnel est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz en sortie dudit étage de compression additionnel.
De préférence, le premier et le deuxième étage de compression comportent chacun un ou plusieurs variateurs de vitesse pilotés par l’unité de contrôle correspondante et alimentant chacun un moteur électrique.
Ainsi dans le cas où le premier et/ou le deuxième étage de compression comportent plusieurs compresseurs comportant chacun un moteur électrique comme décrit précédemment, un variateur de vitesse peut alimenter tous les moteurs électriques simultanément ou les moteurs électriques peuvent être alimentés par des variateurs de vitesse différents.
Les unités de contrôle peuvent comporter chacune un dispositif de supervision, notamment un automate de supervision contrôlant le ou les moteurs électriques, notamment par l’intermédiaire du ou des variateurs de vitesse, en fonction des données de pression en entrée de l’étage de compression ou des données de pression en sortie de l’étage de compression correspondant.
L’unité de contrôle d’au moins un des étages de compression peut comporter au moins un capteur de la température à la sortie et/ou à l’entrée de gaz dudit étage de compression. De préférence, l’unité de contrôle de l’étage de compression ayant un capteur de température est configurée pour ralentir la vitesse de rotation du ou des moteurs électriques de l’étage de compression correspondant lorsque la température mesurée par le capteur de température correspondant est supérieure à une température seuil prédéterminée.
Une telle réduction de vitesse en fonction de la température permet de protéger le système d’une surchauffe et donc d’une dégradation liée à une température du système trop élevée.
De préférence, les unités de contrôle sont configurées pour que la vitesse de rotation du ou des moteurs électriques puisse prendre au moins une valeur de vitesse intermédiaire entre la vitesse maximale et l’arrêt du moteur électrique. De préférence, les unités de contrôle sont configurées pour faire varier la vitesse de rotation du ou des moteurs électriques de façon continue entre au moins deux valeurs de vitesse de rotation, notamment entre une valeur maximale et une valeur minimale de rotation du moteur électrique, en plus de la possibilité d’arrêt du moteur électrique.
De préférence, les unités de contrôle des étages de compression sont indépendantes les unes des autres. Par «indépendantes les unes des autres», on comprend que les unités de contrôle ne communiquent pas directement les unes avec les autres autrement que par le biais des variations de pression détectées en entrée et en sortie de l’étage de compression auquel elles appartiennent. Ainsi, en fonctionnement, chaque unité de contrôle régule la vitesse du moteur électrique de l’étage de compression correspondant à partir de données locales mesurées au niveau dudit étage de compression pour maintenir la pression en entrée ou en sortie selon le cas à une pression de consigne prédéfinie. Selon une variante, les unités de contrôle des étages de compression sont reliées à une unité centrale de contrôle qui fournit à chaque unité de contrôle la courbe de consigne de pression en fonction notamment de la nature de la source de gaz et/ou du dispositif en sortie du système.
Selon une autre variante, les unités de contrôle sont totalement indépendantes et ne sont reliés à aucune unité centrale de contrôle. Elles régulent la pression de gaz en aval ou en amont selon une courbe de pression prédéfinie.
Régulation par la pression en entrée
Lorsque les unités de contrôle du premier et du deuxième étage de compression, et le cas échéant des étages de compression additionnels, sont configurées pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant en fonction de la pression de gaz en entrée de l’étage de compression correspondant, le système comporte, de préférence, des capteurs de la pression de gaz en entrée de l’étage de compression correspondant.
Dans ce cas, les unités de contrôle peuvent être configurées pour maintenir la pression en entrée de chaque étage de compression à une pression de consigne en entrée prédéfinie. De préférence, la pression de consigne en entrée est maintenue sensiblement constante au cours du temps. De préférence, les pressions de consigne en entrée des étages de compression sont sensiblement constantes au cours du temps à des valeurs de pression optimales pour le fonctionnement de l’étage de compression correspondant.
Ainsi, le fait d’avoir une unité de contrôle du premier étage de compression en fonction de la pression en entrée du premier étage de compression permet de détecter directement une variation de la pression en entrée et, en faisant varier le débit du gaz en sortie du premier étage de compression, de garder la pression en entrée du premier étage de compression selon une courbe prédéterminée, notamment sensiblement constante à une valeur de pression d’entrée optimale pour le premier étage de compression, ou pour la source de gaz, même en cas de variation de la pression d’entrée générée par la source de gaz. Cette optimisation de la pression en entrée se répercute, par l’intermédiaire de la variation de débit en sortie du premier étage de compression, sur le deuxième étage de compression par une variation de la pression en entrée de ce dernier. L’unité de contrôle du deuxième étage de compression en fonction de la pression en entrée du deuxième étage de compression permet, par une variation du débit du deuxième étage de compression, de ramener la pression en entrée du deuxième étage de compression selon la courbe prédéterminée, notamment à une valeur de pression d’entrée optimale au vu des caractéristiques propre au deuxième étage de compression. Le cas échéant, la ou les unités de contrôle du ou des étages de compression additionnels fonctionnent de la même manière, de sorte que l’optimisation de pression en entrée se répercute sur l’ensemble des étages de compression. Ainsi, quel que soit le débit de la source de gaz en entrée des étages de compression, le fonctionnement du système peut être optimisé.
Il est alors possible de réguler finement et localement la pression en entrée du premier étage de compression et/ou le débit de gaz en entrée du premier étage de compression selon des valeurs de consignes prédéterminées et de répercuter cette régulation sur l’ensemble des étages de compression en aval par des régulations des étages de compression qui se font chacune localement au niveau de chaque étage de compression sans qu’aucune communication entre les différentes unités de contrôle ne soit nécessaire.
De préférence, la source de gaz est un électrolyseur.
Dans ce cas, le deuxième étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz entre la sortie du premier étage de compression et la sortie de gaz du deuxième étage de compression comme décrit précédemment.
L’unité de contrôle du deuxième étage de compression peut être configurée pour démarrer le deuxième étage de compression et fermer le circuit de dérivation quand la pression en entrée du deuxième étage de compression est supérieure à la pression de consigne en entrée pour le démarrage du deuxième étage de compression. Il peut en être de même pour chacun des étages de compression additionnels, le cas échéant.
En variante, la source de gaz est un réservoir de gaz comprimé de volume fini, le premier étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz entre son entrée de gaz et l’entrée du deuxième étage de compression comme décrit précédemment et l’unité de contrôle du premier étage de compression peut être configurée pour démarrer le premier étage de compression et fermer le circuit de dérivation quand la pression en entrée du premier étage de compression est inférieure à la pression en entrée maximale de consigne pour le premier étage de compression. Il peut en être de même pour chacun des étages de compression additionnels, le cas échéant.
Régulation par la pression en sortie
De préférence, lorsque les unités de contrôle des étages de compression sont configurées pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant en fonction de la pression de gaz en sortie de l’étage de compression correspondant, chaque étage de compression comporte un capteur de pression de gaz en sortie dudit étage de compression.
L’unité de contrôle du deuxième étage de compression est, de préférence, configurée pour maintenir la pression en sortie du deuxième étage de compression à une pression de consigne en sortie prédéfinie, de préférence sensiblement constante au cours du temps à une valeur de pression optimale pour le fonctionnement du deuxième étage de compression ou des systèmes consommateurs du gaz. En variante, la pression de consigne en sortie du deuxième étage de compression peut être variable. La pression de consigne en sortie peut suivre au cours du temps une courbe de pression prédéfinie.
Le système peut alimenter en gaz un système extérieur ayant une courbe de débit de gaz prédéterminée, la pression de consigne en sortie du deuxième étage de compression peut suivre une courbe adaptée à la courbe de débit de gaz du système extérieur.
Ainsi, le fait d’avoir un système de contrôle du deuxième étage de compression en fonction de la pression en sortie du deuxième étage de compression permet de détecter en temps réel une variation de la pression en sortie et, en régulant la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression, de garder la pression en sortie du deuxième étage de compression selon la pression de consigne, notamment à une valeur de pression de sortie optimale au vu des caractéristiques propres au deuxième étage de compression, même en cas de variation de la pression de sortie. Cette optimisation de la pression en sortie se répercute, par l’intermédiaire de la variation de débit en entrée du deuxième étage de compression, sur le premier étage de compression par une variation de la pression en sortie de ce dernier. Le système de contrôle du premier étage de compression en fonction de la pression en sortie du premier étage de compression permet, par une variation du débit du premier étage de compression, de ramener la pression en sortie du premier étage de compression à une valeur de pression de sortie optimale au vu des caractéristiques propre au premier étage de compression. Le cas échéant, la ou les unités de contrôle du ou des étages de compression additionnels fonctionnent de la même manière, de sorte que l’optimisation de pression en sortie du dernier étage de compression de la chaîne se répercute sur l’ensemble des étages de compression en amont. Ainsi, quelle que soit la variation de la pression de gaz en sortie des étages de compression, le fonctionnement du système peut être optimisé.
Il est alors possible de réguler finement et localement la pression en sortie du dernier étage de compression de la chaîne et/ou le débit de gaz en sortie du dernier étage de compression de la chaîne selon des valeurs de consignes prédéterminées et de répercuter cette régulation sur l’ensemble des étages de compression en amont par des régulations des étages de compression qui se font chacune localement au niveau de chaque étage de compression sans qu’aucune communication entre les différentes unités de contrôle ne soit nécessaire.
De préférence la sortie de gaz est reliée à une réserve de gaz de volume fini, devant être portée à une certaine pression de consigne.
De préférence, la source de gaz est un électrolyseur.
Dans ce cas, le deuxième étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz entre la sortie du premier étage de compression et la sortie de gaz du deuxième étage de compression comme décrit précédemment.
L’unité de contrôle du deuxième étage de compression peut être configurée pour démarrer le deuxième étage de compression et fermer le circuit de dérivation quand la pression en entrée du deuxième étage de compression est supérieure à la pression de consigne en entrée pour le démarrage du deuxième étage de compression.
En variante, la source de gaz est un réservoir de gaz comprimé de volume fini, le premier étage de compression peut comporter un circuit de dérivation de gaz entre son entrée de gaz et l’entrée du deuxième étage de compression comme décrit précédemment et l’unité de contrôle du premier étage de compression peut être configurée pour démarrer le premier étage de compression et fermer le circuit de dérivation quand la pression en sortie du premier étage de compression est inférieure à la pression maximale de consigne du premier étage de compression.
Gaz
De préférence, le gaz est de l’hydrogène.
Procédé
L’invention répond également à ce besoin à l’aide d’un procédé de compression de gaz, notamment à l’aide d’un système de compression tel que décrit précédemment, comportant :
- la compression d’un gaz par un premier étage de compression comportant un moteur électrique rotatif,
- la compression par un deuxième étage de compression du gaz comprimé délivré par le premier étage de compression, le deuxième étage de compression comportant un moteur électrique rotatif,
- l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression en fonction au moins de la pression de gaz en entrée du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression en fonction au moins de la pression de gaz en entrée du deuxième étage de compression, ou l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression en fonction au moins de la pression de gaz en sortie du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression en fonction au moins de la pression de gaz en sortie du deuxième étage de compression.
L’ensemble des caractéristiques décrites précédemment dans le cadre du système de compression s’applique au procédé de compression indépendamment du dispositif.
De préférence, l’asservissement est en temps réel et continu dans le temps.
L’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression peut être effectué en fonction de la pression de gaz en sortie du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression peut être effectué en fonction de la pression de gaz en sortie du deuxième étage de compression de sorte que la pression à la sortie de gaz du dernier étage de compression de la chaîne soit régulée à une pression de consigne, de préférence sensiblement constante.
L’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression peut être effectué en fonction de la pression de gaz en entrée du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression peut être effectué en fonction de la pression de gaz en entrée du deuxième étage de compression de sorte que la pression à l’entrée de gaz soit régulée à une pression de consigne, de préférence sensiblement constante.
Le procédé peut comporter la compression par un ou plusieurs étage de compression, en aval du deuxième étage de compression, disposés en série, chaque étage de compression comportant un moteur électrique rotatif, et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du ou de chaque étage de compression additionnel en fonction de la pression de gaz en entrée dudit étage de compression additionnel lorsque le premier et le deuxième étage de compression sont régulés par la pression en amont correspondante, ou en fonction de la pression de gaz en sortie dudit étage de compression lorsque le premier et le deuxième étage de compression sont régulés par la pression en aval correspondante.
De préférence, la vitesse de rotation du ou des moteurs électriques prend au moins une valeur de vitesse intermédiaire entre la vitesse maximale et l’arrêt du moteur électrique. De préférence, la vitesse de rotation du ou des moteurs électriques peut varier de façon continue entre au moins deux valeurs de vitesse de rotation, notamment entre une valeur maximale et une valeur minimale, en plus de l’arrêt du moteur électrique.
De préférence, le procédé comporte le stockage du gaz comprimé par le premier étage de compression dans un réservoir de gaz intermédiaire entre les deux étages de compression, ledit réservoir intermédiaire alimentant en gaz le deuxième étage de compression.
Le procédé peut comporter des étapes de compression du gaz par des étages de compression additionnels montés en série et comportant chacun un moteur électrique rotatif et l’asservissement de chaque étage de compression additionnel par une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant en fonction de la pression de gaz en entrée, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction de la pression de gaz en entrée du premier ou deuxième étage de compression correspondant, ou de la pression de gaz en sortie, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction de la pression de gaz en sortie du premier ou deuxième étage de compression correspondant.
Le procédé peut comporter le stockage du gaz comprimé en sortie dans un réservoir fermé ou l’alimentation d’un dispositif de consommation de gaz.
De préférence, la compression du gaz par les deux étages de compression comporte une variation alternative du volume d’une chambre de compression de chaque étage de compression.
De préférence, la rotation du moteur électrique de chaque étage de compression génère directement ou indirectement la variation alternative du volume de la chambre de compression de chaque étage de compression. De préférence, la compression comporte le déplacement dans un cylindre d’un piston relié à un vilebrequin entraîné en rotation par le moteur électrique et la compression du gaz dans la chambre de compression par ledit piston. De préférence, la compression du gaz par ledit piston se fait par compression d’un liquide, notamment d’une huile hydraulique, séparé d’une chambre de compression contenant le gaz par une membrane déformable, la déformation de la membrane générant une variation du volume de la chambre de compression.
Le procédé comporte la diminution de la vitesse de rotation des moteurs électriques lorsque la pression en entrée des étages de compression diminue en deçà d’une pression en entrée de consigne. Ceci permet d’augmenter la pression de gaz en entrée à une pression en entrée de consigne pour chaque étage de compression.
Le procédé comporte l’augmentation de la vitesse de rotation des moteurs électrique lorsque la pression en entrée des étages de compression augmente au-delà d’une pression en entrée de consigne. Ceci permet de diminuer la pression de gaz en entrée à une pression en entrée de consigne pour chaque étage de compression.
Le procédé comporte l’augmentation de la vitesse de rotation des moteurs électrique lorsque la pression en sortie des étages de compression diminue en deçà d’une pression en sortie de consigne. Ceci permet d’augmenter la pression de gaz en sortie à une pression en sortie de consigne pour chaque étage de compression.
Le procédé comporte la diminution de la vitesse de rotation des moteurs électrique lorsque la pression en sortie des étages de compression augmente au-delà d’une pression en sortie de consigne. Ceci permet de diminuer la pression de gaz en sortie à une pression en sortie de consigne pour chaque étage de compression.
Les pressions en entrée ou en sortie de consigne sont prédéfinies au cours du temps. Elles peuvent être constantes ou suivre une courbe prédéfinie.
Le procédé comporte la mesure de la température en sortie de la compression et la diminution de la vitesse des moteurs lorsque cette température dépasse une température seuil prédéterminée.
Le procédé peut comporter l’alimentation du premier étage de compression en gaz par un électrolyseur ou un réservoir de taille finie.
Lorsque la source de gaz est un électrolyseur, le procédé peut comporter la mise en marche du deuxième étage de compression et la fermeture d’un circuit de dérivation du deuxième étage de compression quand la pression en entrée du deuxième étage de compression est supérieure à une pression de consigne en entrée pour le démarrage du deuxième étage de compression.
Lorsque la source est un réservoir de taille finie, le procédé peut comporter la mise en marche du premier étage de compression et la fermeture d’un circuit de dérivation du premier étage de compression quand la pression en entrée du premier étage de compression est inférieure à une pression en entrée de consigne pour le premier étage de compression. On supposera ici que, par conception du système, le deuxième étage de compression ait été prévu pour supporter les pressions P2 subies jusqu’au démarrage du premier étage de compression.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples non limitatifs de mise en œuvre de celle-ci, et à l’examen des dessins annexés, sur lesquels :
la représente schématiquement un exemple de système de compression,
la est une variante de système de compression,
la est une variante de système de compression,
la représente schématiquement un exemple d’étage de compression,
la est un exemple de compresseur, et
la représente schématiquement une variante de système de compression.
Description détaillée
On a illustré à la un exemple de système de compression 2. Le système de compression 2 comporte une entrée de gaz 10 alimentant en entrée un premier étage de compression 20 dont la sortie de gaz comprimé alimente en entrée un deuxième étage de compression 30. Le deuxième étage de compression 30 délivre le gaz comprimé dans une sortie de gaz 15.
L’entrée de gaz est alimentée en gaz par une source de gaz 40. La source de gaz 40 est de préférence une unité de production du gaz telle qu’un électrolyseur. En variante, elle peut être un réservoir de gaz.
La sortie de gaz 15 peut être reliée à un dispositif de stockage ou de consommation du gaz comprimé 42, de préférence un dispositif de stockage du gaz comprimé.
Un réservoir intermédiaire de gaz 45 entre les étages de compression 20 et 30 facilite la régulation de la pression P2. La pression P2 du gaz dans le réservoir 45 dépend de plusieurs paramètres, notamment
- de la pression du gaz en sortie du premier étage de compression 20 qui elle-même dépend de la pression de gaz P1 en entrée du premier étage de compression 20,
- du débit de gaz en sortie du premier étage de compression 20 et
- du débit de gaz en entrée du deuxième étage de compression 30.
En particulier, si le débit de gaz du premier étage de compression 20 est supérieur au débit de gaz du deuxième étage de compression 30, la pression P2 va augmenter et inversement si le débit de gaz du premier étage de compression 20 est inférieur au débit de gaz du deuxième étage de compression 30. Si les deux débits de gaz sont identiques, la pression P2 va dépendre uniquement de la pression du gaz en sortie du premier étage de compression 20 et donc de la pression du gaz P1 et du taux de compression.
Le premier et le deuxième étage de compression 20 et 30 comportent chacun un compresseur noté respectivement 25 et 35 ayant un moteur électrique rotatif et une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique notée respectivement 27 et 37 qui asservit la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant à une vitesse de consigne prédéterminée notée respectivement V1c et V2c en fonction des pressions en amont P1 et P2 de l’étage de compression correspondant 20 ou 30.
La régulation de la vitesse des moteurs électriques peut se faire par l’intermédiaire d’automates de supervision non représentés contrôlant des variateurs de vitesse non représentés qui alimentent en courant les moteurs électriques.
Le premier et le deuxième étage de compression 20 et 30 sont configurés pour fonctionner chacun avec en amont une pression comprise entre une pression minimale P1min et P2min respectivement et une pression maximale P1max et P2max respectivement. Leur fonctionnement est optimisé en termes de consommation énergétique et d’usure pour une pression en amont optimale P1opt et P2opt respectivement.
De préférence, comme cela est illustré sur la , le deuxième étage de compression 30 comporte un circuit de dérivation du gaz 48 permettant de s’affranchir du deuxième étage de compression 30 et le premier étage de compression 20 comporte un circuit de dérivation du gaz 50 permettant de s’affranchir du premier étage de compression 20. De tels circuits de dérivation 48 et 50 permettent de ne pas passer par le ou les compresseurs des étages de compression 20 et 30 dans certaines conditions d’utilisation que nous allons détailler plus bas, notamment lors du démarrage du système. Le circuit de dérivation du gaz 48 relie l’entrée du deuxième étage de compression 30, notamment le réservoir 45, directement à la sortie de gaz. Le circuit de dérivation du gaz 50 relie l’entrée du premier étage de compression 20 directement à la sortie de gaz du premier étage de compression 20. De tels circuit de dérivation 48 et 50 comportent chacun une vanne en entrée, non représentée, permettant de commander leur ouverture et fermeture.
Dans l’exemple illustré sur la , le système comporte un réservoir 45 de gaz entre les deux étages de compression 20 et 30 qui fait tampon entre ces derniers. Un tel réservoir 45 permet en particulier au système d’absorber les pulsations liées aux irrégularités cycliques entre les deux étages de compression 20 et 30 sans endommager ces derniers. Le réservoir 45 peut être formé par un conduit de liaison entre les deux étages de compression. Son volume est défini en fonction des paramètres propres à l’installation, notamment les volumes des chambres de compression et/ou les plages de vitesse de rotation sur lesquelles les moteurs électriques peuvent tourner.
Lors de l’utilisation du système illustré avec une unité de production de gaz, notamment un électrolyseur, en entrée du système et un réservoir de stockage de gaz 42 en sortie, le système va tout d’abord fonctionner selon un régime de démarrage à une valeur prédéfinie. La source de gaz 40 et le système 2 sont allumés et les circuits de dérivation 48 et 50 sont ouverts jusqu’à ce que le pression P1 soit égale à la pression P1min de fonctionnement du premier étage de compression. L’unité de contrôle 27 va alors mettre en marche le premier étage de compression 20 et le circuit de dérivation correspondant 50 est fermé. Le circuit de dérivation 48 du deuxième étage de compression reste ouvert et le deuxième étage de compression 30 éteint. L’unité de contrôle 27 fait alors tourner le moteur électrique à faible vitesse de sorte que le débit de sortie du premier étage de compression soit inférieur au débit d’alimentation par la source de gaz 40. La pression P1 va alors augmenter jusqu’à atteindre une pression de consigne constante P1c, notamment la pression optimisé P1opt. Une fois cette pression P1c atteinte en amont du premier étage de compression 20, l’unité de contrôle va adapter la vitesse de rotation du moteur pour maintenir cette pression P1c, c’est-à-dire de sorte que le débit de gaz dans le premier étage de compression soit sensiblement égal au débit de gaz de la source de gaz. En parallèle, tant que la pression P2 est inférieure à une pression d’allumage P2start prédéfinie du deuxième étage de compression, notamment la pression P2min ou une pression comprise entre P2min et P2max, le deuxième étage de compression 30 reste éteint et le circuit de dérivation 48 reste ouvert. Dès que cette pression P2start est atteinte, le circuit de dérivation 48 est fermé et l’unité de contrôle 37 met en route le moteur électrique du deuxième étage de compression 30 à une vitesse de consigne V2c réduite pour que la pression P2 augmente jusqu’à une pression de consigne constante P2c, notamment la pression P2opt. La vitesse de consigne réduite correspond à un débit de gaz dans le deuxième étage de compression 30 inférieur au débit de gaz du premier étage de compression 20. Lorsque la pression P2c est atteinte, l’unité de contrôle augmente la vitesse du moteur électrique du deuxième étage de compression 30 pour que la pression P2 soit sensiblement constante à la pression P2c, c’est-à-dire que le débit de gaz du deuxième étage de compression 30 soit sensiblement égal au débit de gaz du premier étage de compression 20. Lorsque les deux étages de compression 20 et 30 fonctionnent et que les pressions P1c et P2c sont atteintes, le système passe dans un régime de fonctionnement de routine dans lequel les étages de compression 20 et 30 sont asservis pour que les pressions P1 et P2 en amont des étages de compression 20 et 30 soient maintenues à leur valeur de consigne prédéfinie en continu.
En variante, le premier étage de compression ne présente pas le circuit de dérivation 50 et dès que la pression P1min est atteinte, l’unité de contrôle 27 met en route le moteur électrique du premier étage de compression 20 à une vitesse de consigne V1c réduite pour que la pression P1 augmente jusqu’à une pression de consigne constante P1c, notamment la pression P1opt.
En variante encore, le deuxième étage de compression ne présente pas le circuit de dérivation 48 et dès que la pression P2start est atteinte, l’unité de contrôle 37 met en marche le moteur électrique du deuxième étage de compression 30 à une vitesse de consigne V2c réduite pour que la pression P2 augmente jusqu’à une pression de consigne constante P2c, notamment la pression P2opt.
Lors de l’utilisation du système de compression en régime de fonctionnement de routine, l’unité de contrôle du premier étage de compression 27 mesure la pression en entrée P1, notamment par l’intermédiaire d’un capteur de pression en entrée non représenté, et la compare à la pression de consigne prédéfinie P1c. Il en déduit une vitesse de consigne V1c à appliquer au moteur électrique pour avoir en entrée la pression de consigne P1c. Ainsi lorsque la pression en entrée P1 est inférieure à la pression de consigne P1c, l’unité de contrôle réduit la vitesse de rotation du moteur électrique du compresseur 25 et inversement, lorsqu’elle est supérieure à P1c, l’unité de contrôle augmente la vitesse de rotation du moteur électrique. L’unité de contrôle du deuxième étage de compression 37 mesure la pression P2 dans le réservoir 45, notamment par l’intermédiaire d’un capteur de pression non représenté, et la compare à la pression de consigne prédéterminée P2c. Il en déduit une vitesse de consigne V2c à appliquer au moteur électrique du deuxième étage de compression 30 pour avoir en amont de ce dernier la pression de consigne P2c. Ainsi lorsque la pression en entrée P2 est inférieure à la pression de consigne P2c, l’unité de contrôle 37 réduit la vitesse de rotation du moteur électrique du compresseur 35 et inversement, lorsqu’elle est supérieure à P2c, l’unité de contrôle augmente la vitesse de rotation du moteur électrique du compresseur 35.
Les pressions P1 et P2 sont alors régulées de façon continue aux pressions de consigne P1c et P2c respectivement pour que le système fonctionne de façon optimisée et à faible consommation énergétique. Par exemple, la pression P1c peut être maintenue à une pression de 10 bars.
Les pressions de consignes P1c et P2c peuvent ne pas être constantes mais varier selon une courbe prédéfinie, notamment au cours du temps, en fonction des caractéristiques du système, notamment de la source de gaz 40 et/ou des caractéristiques techniques des étages de compression 20 et 30, correspondant notamment au fonctionnement le plus optimisé de la mise en marche et/ou de la mise à l’arrêt du système. Ceci pourra par exemple correspondre à une vitesse fixée de rotation du ou des moteurs de compression au démarrage du système, pour une durée assurant sa montée en température, par exemple de quelques minutes, avant de basculer en fonctionnement en régime variable à pressions de consignes P1c et P2c constantes. Les caractéristiques du système peuvent être préconfigurées dans les différentes unités de contrôle. Alternativement, lors de la mise en marche du système, l’utilisateur peut sélectionner le type de source sur une interface utilisateur et le système contrôle alors les étages de compression selon une courbe préenregistrée correspondant au type de source choisi.
Dans le cas où la source de gaz est un réservoir fini, la pression en entrée du premier étage de compression va décroître au cours du temps. La courbe de pression en entrée du premier étage de compression ne peut donc pas être maintenue à la pression P1opt. Les pressions de consigne des étages de compression sont donc chacune asservie au cours du temps à une courbe de pression prédéfinie optimisée dans laquelle notamment la consommation énergétique est réduite. Le système peut être configuré pour s’arrêter lorsque la pression en entrée P1 atteint une pression seuil, par exemple une pression de 1 bar.
Comme cela est illustré sur la , le système peut comporter un capteur de température T en amont ou en aval du deuxième étage de compression 30. L’unité de contrôle 37 peut diminuer la vitesse de rotation du moteur électrique lorsque la température en amont ou en aval dépasse une température seuil prédéterminée, notamment une température critique au-delà de laquelle le système risque d’être endommagé.
Le système peut comporter un système de refroidissement du gaz non représenté en aval d’un ou de chaque étage de compression.
Le système peut également comporter un capteur de la pression P3 en aval du deuxième étage de compression 30 et l’unité de contrôle 37 peut être configurée pour stopper le moteur électrique lorsque la pression P3 atteint une pression P3 prédéterminée notamment, dans le cas d’un réservoir de volume fini en sortie du système, lorsque la pression dans le réservoir 42 est à la pression de sortie maximale P3max que peut supporter le deuxième étage de compression 30 ou le réservoir en sortie 42 sans être endommagé, ou que l’on a atteint la valeur finale de pression désirée.
Comme cela est illustré sur la , l’unité de contrôle 27 peut aussi réguler la vitesse du moteur électrique du premier étage de compression 20 en fonction de la pression P2 en aval du premier étage de compression 20. Ceci peut permettre notamment d’arrêter le premier étage de compression 20 lorsque la pression P2 dépasse une pression maximale P2max que peut supporter le premier étage de compression 20 sans être endommagé, en particulier après que le deuxième étage de compression 30 ait été arrêté ou en cas de défaillance du deuxième étage de compression. Ceci permet également d’éviter le fonctionnement en continu du premier étage de compression sans qu’il ne parvienne à comprimer le gaz et donc d’éviter une consommation inutile d’énergie.
En variante, le système comporte une unité centrale de contrôle qui arrête l’intégralité du système lorsque la pression dans le réservoir 42 a atteint la valeur désirée ou lorsque la pression dans le réservoir est à la pression de sortie maximale P3max que peut supporter le deuxième étage de compression 30 ou le réservoir en sortie 42 sans être endommagé.
Les unités de contrôle 27 et 37 peuvent également être configurées chacune pour arrêter le moteur électrique correspondant lorsque la pression en entrée correspondante P1 et P2 respectivement est inférieure ou égale à une pression minimale prédéfinie P1min et P2min.
Dans la variante illustrée sur la , les unités de contrôle 27 et 37 contrôlent la vitesse de rotation des moteurs électrique respectifs en fonction de la pression de gaz en aval P2 et P3 respectivement des premier et deuxième étages de compression 20 et 30.
Un tel asservissement des étages de compression 20 et 30 par l’aval permet notamment d’adapter le comportement des étages de compression en fonction d’une variation de débit en sortie du système, ou d’un objectif de pression de stockage dans un réservoir 42.
Lors de l’utilisation du système illustré avec un réservoir de gaz en entrée et un dispositif de consommation du gaz en sortie, l’unité de contrôle 37 contrôle la vitesse du moteur du compresseur 35 pour avoir une pression en aval P3 à une pression de consigne P3c et l’unité de contrôle 27 contrôle la vitesse du moteur du compresseur 25 pour avoir une pression P2 à une pression de consigne P2c. Une variation du débit en sortie va entrainer une variation de la pression P3. L’unité de contrôle 37 va alors adapter la vitesse du moteur électrique du compresseur 35 pour ramener la pression en aval à P3c. En conséquence, la pression P2 va également varier et l’unité de contrôle 27 va ramener la pression intermédiaire à P2c en adaptant la vitesse du moteur du compresseur 25. De préférence, le régime de démarrage est le même que décrit précédemment.
Lors de l’utilisation du système illustré avec une unité de production de gaz, notamment un électrolyseur, en entrée du système et un réservoir de stockage de gaz 42 en sortie, le système régule alors le régime de fonctionnement en fonction des pressions en sortie P2 et P3, dans les limites des capacités de production de l’électrolyseur, et de la pression P3 voulue en sortie ou d’une pression P3 maximale admissible.
En complément, le système dans son ensemble et/ou chacun des étages de compression peut également être piloté pour s’arrêter lorsque la pression P1, ou respectivement la pression amont pour un étage donné de compression, descend en-dessous d’une pression limite basse pour la source 40 ou l’étage de compression considéré. Cette pression limite peut être liée aux caractéristiques techniques de la source, ou à la limite basse de pression de fonctionnement en entrée d’un étage de compression donné.
Pour des phases de fonctionnement transitoire du système, par exemple lors d’un démarrage initial, des pentes de montée en pression de P2 et P3 au cours du temps peuvent être prédéfinies. Si P2 ne suit pas la pente de montée en pression prévue, l’unité de contrôle 27 augment la vitesse de rotation du moteur du compresseur 25 dans la limite du débit de gaz que peut fournir l’électrolyseur. Si P3 ne suit pas la pente de montée en pression prévue, l’unité de contrôle 37 augmente la vitesse de rotation du moteur du compresseur 35.
Le système peut comporter plus de deux étages de compression comportant chacun un moteur électrique dont la vitesse est asservie à une vitesse de consigne dépendant de la pression en amont ou de la pression en aval mesurée. Tous les étages de compression sont asservis au moins par l’amont ou tous les étages de compression sont asservis au moins par l’aval.
En variante, comme illustré sur la , le premier étage de compression 20 comporte une pluralité de compresseur 21a à 21c montés en parallèle les uns par rapport aux autres, c’est-à-dire dont les entrées et sorties sont respectivement reliées à une même entrée 10 et une même sortie 45. L’unité de contrôle 27 commande la vitesse de rotation de chacun des moteurs électriques en fonction des caractéristiques de chaque compresseur 21a à 21c. De préférence, les compresseurs 21a à 21c sont identiques et l’unité de contrôle 27 commande les différents moteurs à la même vitesse de rotation de consigne V1c. Le fait d’avoir une pluralité de compresseurs en parallèles permet d’augmenter le débit de gaz dans l’étage de compression. Il peut en être de-même pour le ou les autres étages de compression 30.
Les compresseurs 25 et 35 sont par exemple tels qu’illustrés sur les figures 5.
Sur la , le compresseur représenté est un compresseur à membrane comportant un moteur électrique rotatif 60 entrainant en rotation un vilebrequin 62 relié par un système de bielle/manivelle 64 à un piston 66.
Le piston 66 est entrainée par le vilebrequin 62 en translation dans un cylindre 68 formant la partie basse d’un réservoir 70. Le réservoir 70 comporte deux cavités 72 et 74 séparée entre elles de façon étanche par une membrane déformable 76. La première cavité 72 contient un liquide, notamment une huile hydraulique et la deuxième cavité 74 forme une chambre de compression destinée à recevoir le gaz à comprimer par l’intermédiaire de la membrane déformable 76.
Un clapet d’admission 78 permet l’entrée de gaz dans la cavité 74 et le gaz comprimé est évacué par l’intermédiaire d’un clapet de refoulement 80.
Lorsque le moteur 60 met en rotation le vilebrequin 62, le piston 66 est entrainé en translation dans le cylindre entre une position de refoulement et une position d’admission.
Lors du déplacement du piston 66 de la position du point mort haut au point mort bas, le système est en phase d‘admission.
Lors du déplacement du piston 66 de la position du point mort bas au point mort haut, le système est phase de compression.
Lors de la phase de compression, le liquide dans la première cavité 72 est comprimé, ce qui entraîne une déformation de la membrane 76 vers la deuxième cavité 74 de sorte à réduire le volume de cette dernière ce qui comprime le gaz contenu dans la chambre de compression formée par la deuxième cavité 74. Lorsque le système est en phase de compression, la pression dans la chambre est telle que le clapet de refoulement 80 s’ouvre et le gaz comprimé est expulsé de la chambre par ce dernier. Lorsque le piston 66 redescend du point mort haut au point mort bas, la membrane 76 se déforme dans le sens de la première cavité 72, ce qui entraîne une augmentation du volume de la deuxième cavité 74. Le gaz est alors aspiré dans la chambre de compression par le clapet d’admission 78. Lorsque le piston est au point mort bas, le volume de la deuxième cavité 74 est maximal.
En variante, le(s) compresseur(s) 25 et/ou 35 peut comporter une pluralité de chambres de compression tel que décrit précédemment dont la compression est générée par le déplacement de plusieurs pistons 66. Les pistons 66 correspondant sont tous reliés au même vilebrequin 62. Les pistons 66 peuvent avoir des déplacements dans les cylindres 66 déphasées les uns par rapport aux autres.
D’autres technologies de compresseurs sont utilisables dans le cadre de l’invention, par exemple des compresseurs à tiroirs.
De façon notable, l’invention couvre également le fonctionnement de chaines d’étages de compression comportant plus de deux étages de compression et partageant tous un principe de régulation au moins soit par la pression en amont des étages de compression soit alternativement au moins par la pression aval des étages de compression. Ces étages de compression ne sont pas nécessairement à proximité les uns des autres, voire non-nécessairement colocalisés sur un même site géographique. Ceci a l’avantage de limiter et/ou d’éviter le besoin d’une liaison de commande entres eux ou avec une unité centrale de contrôle, pouvant être sujet à des problèmes de communications, voire de simple distance pour son établissement.
Par exemple, comme illustré sur la , le système peut comporter au moins un étage de compression additionnel 100 en aval du deuxième étage de compression 30 ayant les mêmes caractéristiques que le premier et le deuxième étage de compression 20 et 30, c’est-à-dire comportant une unité de contrôle 107 régulant la vitesse du moteur électrique Vaddc d’un compresseur 105 par la pression en amont Pamont pour maintenir la pression en amont Pamont à une valeur de consigne Pamontc lorsque le premier et le deuxième étage de compression sont également régulés par la pression en amont, comme cela est illustré, ou régulé en vitesse de rotation du moteur électrique 105 par la pression en aval Paval pour maintenir la pression en aval Paval à une valeur de consigne Pavalc lorsque le premier et le deuxième étage de compression sont également régulés par la pression en aval (non-représenté).
Un tel étage de compression additionnel peut également comporter un circuit de dérivation 110 fonctionnant comme les circuits de dérivation 50 et 48.
L’invention n’est pas limitée aux exemples de modes de réalisation qui viennent d’être décrit. Par exemple, les compresseurs peuvent être différents de ceux décrits. Les étages de compression peuvent comporter une pluralité de compresseur différents dont les moteurs sont asservis à des vitesses de consigne différentes, par exemple en lien avec leurs différences de caractéristiques techniques.

Claims (18)

  1. Système de compression d’un gaz (2) comportant :
    - une entrée de gaz (10),
    - au moins un premier étage de compression (20) alimenté par l’entrée de gaz (10) en gaz et délivrant un gaz comprimé,
    - au moins un deuxième étage de compression (30) alimenté par le premier étage de compression (20) en gaz comprimé et délivrant dans la sortie de gaz (15) un gaz comprimé,
    le premier et le deuxième étage de compression (20, 30) comportant chacun
    - un moteur électrique rotatif (60) configuré pour comprimer le gaz,
    - une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique (27, 37),
    l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P1 en entrée du premier étage de compression (20) et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P2 en entrée du deuxième étage de compression (30),
    ou
    l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P2 en sortie du premier étage de compression (20) et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) étant configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P3 en sortie du deuxième étage de compression (30).
  2. Système selon la revendication 1, comportant un ou plusieurs étages de compression additionnels montés en série en aval du deuxième étage de compression, le ou les étages de compression additionnels comportant chacun :
    - un moteur électrique rotatif configuré pour comprimer le gaz issue de l’étage de compression disposé en amont dudit étage de compression additionnel,
    - une unité de contrôle de la vitesse de rotation du moteur électrique en fonction au moins de la pression de gaz en entrée, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction au moins de la pression de gaz en entrée du premier ou deuxième étage de compression correspondant,
    ou en fonction au moins de la pression de gaz en sortie, lorsque l’unité de contrôle du premier et du deuxième étage de compression contrôle la vitesse du moteur correspondant en fonction au moins de la pression de gaz en sortie du premier ou deuxième étage de compression correspondant.
  3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les premier et/ou deuxième étages de compression (20, 30) et/ou le ou les étages de compression additionnels le cas échéant comportent un ou plusieurs compresseurs montés en parallèle (25, 35).
  4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les unités de contrôle (27, 37) régulent la vitesse des moteurs électriques (60) correspondante en temps réel et en continu dans le temps.
  5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les unités de contrôle (27, 37) sont configurées pour que la vitesse de rotation du moteur électrique (60) puisse prendre au moins une valeur de vitesse intermédiaire entre la vitesse maximale et l’arrêt du moteur électrique, notamment pour faire varier la vitesse de rotation du moteur électrique (60) de façon continue entre au moins deux valeurs de vitesse de rotation, notamment entre une valeur maximale et une valeur minimale ou l’arrêt du moteur électrique.
  6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant seulement en fonction de la pression de gaz P1 en entrée du premier étage de compression (20), l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant seulement en fonction de la pression de gaz P2 en entrée du deuxième étage de compression (30), le cas échéant l’unité de contrôle du ou de chaque étage de compression additionnels (100) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant seulement en fonction de la pression de gaz Pamonten entrée dudit étage de compression additionnel,
    ou
    l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant seulement en fonction de la pression de gaz P2 en sortie du premier étage de compression (20) et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant seulement en fonction de la pression de gaz P3 en sortie du deuxième étage de compression (30), le cas échéant l’unité de contrôle du ou de chaque étage de compression additionnels (100) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant seulement en fonction de la pression de gaz Paval en sortie dudit étage de compression additionnel.
  7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de contrôle du premier et/ou du deuxième étage de compression comporte un capteur de la température en sortie dudit premier et/ou deuxième étage de compression, l’unité de contrôle dudit premier et/ou deuxième étage de compression étant configurée pour ralentir la vitesse de rotation du moteur électrique dudit premier et/ou deuxième étage de compression lorsque la température mesurée par le capteur de température correspondant est supérieure à une température seuil prédéterminée.
  8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les unités de contrôle du premier et du deuxième étage de compression et, le cas échéant, du ou des étages de compression additionnels sont indépendantes les unes des autres.
  9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un réservoir de gaz (45) au moins entre deux étages de compression consécutifs, notamment entre le premier et le deuxième étage de compression (20, 30).
  10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en sortie (42) un réservoir fermé de stockage du gaz ou un dispositif de consommation du gaz en sortie.
  11. Système selon la revendication 10, comportant un capteur de la pression à la sortie de gaz et une unité centrale de contrôle configurée pour arrêter le système lorsque la pression en sortie est supérieure ou égale à une pression en sortie finale prédéfinie.
  12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en entrée une source de gaz (40), notamment un électrolyseur alimentant en gaz l’entrée de gaz ou un réservoir de gaz à volume fini.
  13. Système selon la revendication 12, comportant un capteur de pression à l’entrée de gaz et une unité centrale de contrôle configurée pour arrêter le système lorsque la pression en entrée est inférieure ou égale à une pression en entrée minimale prédéfinie.
  14. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P1 en entrée du premier étage de compression (20) et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P2 en entrée du deuxième étage de compression (30), les unités de contrôle (27, 37) étant chacune configurées pour maintenir la pression en entrée du premier et du deuxième étage de compression (20, 30) correspondant à une pression de consigne prédéfinie correspondante variable ou constante au cours du temps, de préférence constante au cours du temps.
  15. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité de contrôle du premier étage de compression (27) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique (60) correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P2 en sortie du premier étage de compression (20) et l’unité de contrôle du deuxième étage de compression (37) est configurée pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique correspondant au moins en fonction de la pression de gaz P3 en sortie du deuxième étage de compression (30), les unités de contrôle des premier et deuxième étages de compression (20, 30) étant chacune configurées pour maintenir la pression en sortie de l’étage de compression correspondant à une pression de consigne prédéfinie correspondante variable ou constante au cours du temps, de préférence constante au cours du temps.
  16. Procédé de compression de gaz à l’aide d’un système de compression selon l’une quelconque des revendications précédentes comportant :
    - la compression d’un gaz par un premier étage de compression (20) comportant un moteur électrique rotatif (60),
    - la compression par une deuxième étage de compression (30) du gaz comprimé délivré par le premier étage de compression (20), le deuxième étage de compression (30) comportant un moteur électrique rotatif (60),
    - l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression en fonction au moins de la pression de gaz en entrée P1 du premier étage de compression (20) et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression (30) en fonction au moins de la pression de gaz en entrée P2 du deuxième étage de compression, ou l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression (20) en fonction au moins de la pression de gaz en sortie P2 du premier étage de compression (20) et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression (30) en fonction au moins de la pression de gaz en sortie P3 du deuxième étage de compression (30).
  17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression est effectué en fonction de la pression de gaz en sortie du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression est effectué en fonction de la pression de gaz en sortie du deuxième étage de compression de sorte que la pression à la sortie de gaz soit régulée à une pression de consigne, de préférence sensiblement constante.
  18. Procédé selon la revendication 16, dans lequel l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du premier étage de compression est effectué en fonction de la pression de gaz en entrée du premier étage de compression et l’asservissement de la vitesse de rotation du moteur électrique du deuxième étage de compression est effectué en fonction de la pression de gaz en entrée du deuxième étage de compression de sorte que la pression à l’entrée de gaz soit régulée à une pression de consigne, de préférence sensiblement constante.
FR2014170A 2020-12-28 2020-12-28 Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série Pending FR3118484A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2014170A FR3118484A1 (fr) 2020-12-28 2020-12-28 Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2014170A FR3118484A1 (fr) 2020-12-28 2020-12-28 Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série
FR2014170 2020-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3118484A1 true FR3118484A1 (fr) 2022-07-01

Family

ID=74669116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2014170A Pending FR3118484A1 (fr) 2020-12-28 2020-12-28 Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3118484A1 (fr)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2598788A1 (fr) * 1986-05-15 1987-11-20 Copeland Corp Dispositif de refrigeration.
EP0431287A1 (fr) 1989-11-08 1991-06-12 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Procédé d'opération optimal de deux ou plusieurs compresseurs travaillant en parallèle ou en série
JPH07158576A (ja) * 1993-12-03 1995-06-20 Kobe Steel Ltd ２段型オイルフリースクリュ圧縮機
US20020119050A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd) Multi-stage variable speed compressor
EP1291525B1 (fr) 2001-09-07 2009-11-11 Linde Kältetechnik GmbH Procédé de commande d'un ensemble de compresseurs
JP2016125746A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社前川製作所 冷凍又は空調装置及びその制御方法
US20190264967A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Kyungwon Machinery Co., Ltd. Multi-stage compressing system and control method thereof
KR20200142532A (ko) * 2018-04-12 2020-12-22 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 다단 압축기 유닛 및 모터의 회전 속도를 조절하기 위한 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2598788A1 (fr) * 1986-05-15 1987-11-20 Copeland Corp Dispositif de refrigeration.
EP0431287A1 (fr) 1989-11-08 1991-06-12 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Procédé d'opération optimal de deux ou plusieurs compresseurs travaillant en parallèle ou en série
JPH07158576A (ja) * 1993-12-03 1995-06-20 Kobe Steel Ltd ２段型オイルフリースクリュ圧縮機
US20020119050A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd) Multi-stage variable speed compressor
EP1291525B1 (fr) 2001-09-07 2009-11-11 Linde Kältetechnik GmbH Procédé de commande d'un ensemble de compresseurs
JP2016125746A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社前川製作所 冷凍又は空調装置及びその制御方法
US20190264967A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Kyungwon Machinery Co., Ltd. Multi-stage compressing system and control method thereof
KR20200142532A (ko) * 2018-04-12 2020-12-22 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 다단 압축기 유닛 및 모터의 회전 속도를 조절하기 위한 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2501936B1 (fr) Procede et dispositif de pompage a consommation d'energie reduite
FR2986579A1 (fr) Circuit de commande hydraulique
FR2681106A1 (fr) Compresseur a vis, systeme de refrigeration, procede de reglage de la capacite d'un tel compresseur et procede de commande d'un systeme de refrigeration.
FR2766521A1 (fr) Procede et dispositif pour commander un moteur a combustion interne
FR3082597A1 (fr) Installation de rebours a optimisation energetique
FR2828525A1 (fr) Procede de commande et systeme d'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne notamment a injection directe et appareil de commande et de regulation pour sa mise en oeuvre
FR2910561A1 (fr) Systeme d'alimentation en carburant d'un moteur a combustion interne
FR3118484A1 (fr) Système de compression à plusieurs étages de compression montés en série
WO2012120213A1 (fr) Systeme de lubrification d'un moteur thermique, comprenant une pompe a huile a cylindree variable
EP2683948B1 (fr) Installation comportant au moins un accumulateur hydropneumatique a entretien automatise
FR2941017A1 (fr) Procede et systeme de commande d'une combinaison de turbocompresseurs
EP3574200B1 (fr) Circuit d'alimentation en carburant de turbomachine
EP2048337A1 (fr) Circuit d'alimentation en carburant d'un moteur d'aéronef
WO2011154528A1 (fr) Procédé et dispositif de démarrage ou d'arrêt d'un moteur à turbine à gaz
WO2023011900A1 (fr) Système de conditionnement de carburant pour alimenter une turbomachine d'aéronef, aéronef et procédé d'utilisation
WO2022263307A1 (fr) Système et procédé de conditionnement de carburant configuré pour alimenter un turbomoteur d'aéronef à partir de carburant issu d'un réservoir cryogénique
EP3931444B1 (fr) Actionneur hydraulique a compensation de surpression
FR3011288A1 (fr) Commande de cylindree de pompe avec pilotage par pression
EP3601056B1 (fr) Procédé de pilotage d'une baie multimoteurs, système de commande pour baie multimoteurs et baie multimoteurs
FR2851614A1 (fr) Procede permettant de regler la pression d'admission dans le cas d'un moteur a combustion interne equipe d'un turbocompresseur a gaz d'echappement
FR2992352A1 (fr) Moteur hybride thermique/pneumatique
FR2704518A1 (fr) Installation destinée à faire chuter la pression dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs raccordés à une installation de vide centralisée.
EP2034256B1 (fr) Procede et dispositif d'equilibrage d'huile entre compresseurs
FR2751030A1 (fr) Regulateur de carburant pour turboreacteur
FR3076322A1 (fr) Procede et dispositif de demarrage pour une turbomachine par temps froid

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220701

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4