BR112012018123A2

BR112012018123A2 - método para recuperar energia

Info

Publication number: BR112012018123A2
Application number: BR112012018123-8A
Authority: BR
Inventors: Stijin Jozef Rita Johanna Janssens
Original assignee: Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2020-08-25
Also published as: RU2012125059A; RU2511816C2; CN102652222B; AU2010343035A1; SI2529116T1; WO2011088527A3; ES2444499T3; KR20120123296A; US9976569B2; EP2529116B1; AU2010343035B2; PL2529116T3; KR101401762B1; JP5528576B2; WO2011088527A2; DK2529116T3; UA105071C2; BE1018598A3; US20120291434A1; PT2529116E

Abstract

MÉTODO PARA RECUPERAR ENERGIA. Método para recuperar energia ao comprimir um gás através de um compressor (1) com dois ou mais estágios de compressão, sendo cada estágio realizado por um elemento compressor (2,3), em que cada caso a jusante de, pelo menos, dois elementos compressores acima mencionados existe um permutador de calor (4,5) com uma parte primária e secundária, em que o líquido de refrigeração é guiado sucessivamente em série através da parte secundária de, pelo menos, dois permutadores de calor (4,5), em que a sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos permutadores de calor (4,5), é escolhida de modo que a temperatura na entrada da parte primária de, pelo menos, um permutador de calor subsequente, seja mais elevada do que, ou igual, à temperatura na entrada da parte primária de um permutador de calor procedente, como visto na direção de fluxo de líquido de refrigeração, e em que, pelo menos um permutador de calor (4 e/ou 17) é provido com uma parte terciária para um líquido de refrigeração.

Description

: 1/15 . SS. MÉTODO PARA RECUPERAR ENERGIA A presente invenção relaciona-se com um método para recuperar energia. Mais especificamente, a invenção relaciona-se com um método para recuperar energia quando um gás é comprimido por um compressor com dois ou mais estágios de compressão, sendo cada estágio composto por um elemento compressor, e em cada caso, a jusante de, pelo menos, dois elementos compressores acima mencionados, existe um permutador de calor com uma parte primária e secundária, mais especificamente uma parte primária através da qual é guiado o gás comprimido de um estágio de compressão a montante de um permutador de calor, e uma parte secundária através da qual um líquido de refrigeração é guiado para recuperar parte do calor de compressão do gás comprimido.

É já conhecido que a temperatura do gás na entrada de um estágio de compressão tem um efeito importante no consumo de energia do compressor.

É, então, desejável arrefecer o gás entre estágios sucessivos.

Tradicionalmente, o gás é arrefecido entre dois estágios sucessivos, guiando O gás através da parte primária de um permutador de calor, onde um líquido de refrigeração flui através da parte secundária, geralmente água.

O fluxo total do líquido de refrigeração fornecido é então dividido e distribuído entre o número de permutadores de calor utilizados. Por outras palavras, o líquido de refrigeração é guiado em paralelo através das partes secundárias dos permutadores de calor.

O anterior implica que o líquido de refrigeração entre nos diferentes permutadores de calor à mesma temperatura.

. 2/15 ES Ao fluir através dos permutadores de calor, o líquido de refrigeração aquece. Ao sair dos permutadores de calor, o líquido aquecido é recolhido novamente. Em condições de concepção normais, este aquecimento é bastante limitado de modo a arrefecer de forma eficiente com uma área de arrefecimento limitada.

Contudo, se o calor armazenado for utilizado de forma útil, é desejável que o aquecimento deste líquido de refrigeração seja mais elevado, o que implica que o fluxo de líquido de refrigeração seja limitado.

Uma desvantagem desta limitação é que a velocidade do líquido de refrigeração a fluir através dos permutadores de calor é muito reduzida, de modo que pode ocorrer calcificação nos diferentes permutadores de calor.

Outra desvantagem é que a velocidade limitada do líquido de refrigeração nos diferentes permutadores de calor é prejudicial à transferência de calor óptima nos permutadores de calor acima mencionados.

| O objectivo da presente invenção é providenciar uma solução para uma ou mais das desvantagens acima e/ou outras desvantagens ao providenciar um método para recuperar energia ao comprimir um gás através de um compressor com dois ou mais estágios de compressão, sendo cada estágio realizado por um elemento compressor, em que em cada caso, a jusante de, pelo menos dois elementos compressores acima, existe um permutador de calor com uma parte primária e secundária, mais especificamente uma parte primária através da qual o gás comprimido do estágio de compressão, a montante do permutador de calor relacionado, é guiado, e uma parte secundária através daqual umlíquido de refrigeração é guiado para recuperar parte

: 3/15 o. do calor de compressão do gás comprimido, em que o líquido de refrigeração é guiado sucessivamente em série através da parte secundária, pelo menos de dois permutadores de calor, em que a sequência, na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos permutadores de calor, é escolhida de modo que a temperatura na entrada da parte primária de, pelo menos, um permutador de calor subsequente, é mais elevada do que, ou igual, à temperatura na entrada da parte primária de um permutador de calor precedente, como visto na direcção de fluxo de líquido de refrigeração, e em que, pelo menos, um permutador de calor é provido com uma parte terciária para um líquido de refrigeração.

Uma vantagem é que a velocidade do líquido de refrigeração fornecido pode ser mais bem mantida ao enviar o líquido de refrigeração em série através de permutadores de calor e não, como é conhecido, dividido entre os diferentes permutadores de calor.

Uma vantagem associada ao mesmo é que, como um resultado da alta velocidade do líquido de refrigeração nos diferentes permutadores de calor, o risco de calcificação é substancialmente reduzido.

Outra vantagem é que a elevada taxa de fluxo do líquido de refrigeração nos permutadores de calor permite uma melhor transferência de calor entre o gás comprimido, por um lado, e o líquido de refrigeração, por outro lado.

Ao enviar o líquido de refrigeração através dos diferentes permutadores de calor, de acordo com a sequência acima mencionada, o líquido de refrigeração tem uma temperatura mais elevada após ter passado através dos permutadores de calor, em comparação com os métodos existentes para recuperar energia.

oO. Desta forma, mais energia pode ser recuperada em comparação com os métodos existentes para recuperar energia.

De acordo com outra característica preferida da invenção, o líquido de refrigeração é guiado sequencialmente através de todos os permutadores de calor do compressor.

Devido ao líquido de refrigeração ser enviado através de todos os permutadores de calor, pode ser recuperado um máximo de energia.

Outra característica preferida da invenção consiste na velocidade de um ou mais elementos compressores ser regulada de acordo com um critério imposto.

Os parâmetros de funcionamento são de preferência definidos de tal forma que cada elemento compressor do compressor atinge a eficácia mais elevada possível. Isto não é fácil uma vez que os elementos compressores diferentes estão ligados em série. De fato, se um único elemento compressor funcionar em condições que não sejam óptimas ou mesmo prejudiciais para a eficácia do elemento compressor acima mencionado, então isto tem um impacto sobre todos os elementos compressores subsequentes do compressor.

É importante que os elementos compressores sucessivos estejam em sintonia uns com os outros de modo à que o compressor como um todo possa atingir a eficácia máxima.

Para um compressor com velocidades relativas controladas dos estágios de compressão (por exemplo, um compressor multiestágio directamente accionado), esta sintonia dos elementos compressores, entre si, pode ser realizada, num método de acordo com a invenção, ao responder à sequência na l qual o líquido de refrigeração é guiado através dos diferentes permutadores de calor e a diferença de velocidade relativa das

“ à. velocidades rotacionais dos elementos compressores sucessivos.

A velocidade rotacional de um ou mais elementos compressores é por isso controlada de acordo com um critério imposto. Mais especificamente, a velocidade rotacional de um ou mais elementos compressores é, preferencialmente, ajustada de tal modo que os elementos compressores diferentes estão em sintonia entre si de uma forma óptima, para que o compressor como um todo atinja a mais elevada eficácia possível.

De acordo com um aspecto particular da invenção, as velocidades rotacionais dos estágios de compressão são controladas de tal forma que à mudança de cada região em que funciona o estágio de compressor como um resultado da recuperação de energia acima mencionada é, pelo menos, parcialmente neutralizada.

Isto pode ser feito, por exemplo, ao controlar as velocidades relativas, de tal modo que os estágios de compressão que são mais negativamente afectados pelo impacto da recuperação de energia acima mencionada têm uma proporção mais pequena da carga total, enquanto os estágios de compressão que são menos negativamente afectados pelo impacto acima mencionado têm uma parte maior da carga total.

Para um compressor tipo turbo, a eficácia é determinada entre outros por uma ocorrência do fenómeno de bombagem, de tal forma que pode ocorrer uma inversão do fluxo de gás através do elemento compressor quando o elemento compressor está em condições fora da sua região de temperatura, pressão e velocidade de funcionamento. De igual modo, para cada elemento compressor do tipo parafuso, existe uma certa região de temperatura, pressão e velocidade de funcionamento, fora da

PA qual o elemento compressor não pode ser usado.

A invenção oferece deste modo a possibilidade de usar o elemento compressor dentro desta região de funcionamento óptima ao responder à sequência de arrefecimento, acoplado ao controlo de velocidade.

Desta forma, o compressor pode operar mais perto dos limites da sua região de funcionamento sem ter de ter em conta uma importante região de segurança na proximidade deste limite.

De preferência, num método de acordo com a invenção, as velocidades relativas dos estágios de compressão são alteradas em proporção com as alterações das suas respectivas temperaturas de entrada.

Também preferencialmente, os permutadores de calor do tipo de tubo são usados com tubos que são colocados numa estrutura com uma entrada e saída para um primeiro meio que flui através dos tubos, e uma entrada e saída para um segundo meio que flui em redor dos tubos e onde, neste caso, mas não sendo estritamente necessário, o líquido de refrigeração flui através dos tubos e o gás ao longo dos tubos.

Ao orientar o gás ao longo dos tubos do permutador de calor, a diminuição da pressão do gás, enquanto flui através do permutador de calor, é limitada. É claro que isto tem um efeito favorável na eficiência do compressor.

Com a intenção de melhor demonstrar as características da invenção, um método preferido de acordo com a invenção é descrito doravante através de um exemplo, sem qualquer natureza limitante, com referência aos desenhos em anexo, onde: A Figura 1 mostra esquematicamente um dispositivo para a aplicação de um método de acordo com a invenção para a recuperação de energia.

* à. A Figura 2 mostra uma variante de um dispositivo para a aplicação de um método de acordo com à invenção.

A figura 3 mostra uma variante de acordo com a figura 2.

Ss A Figura 1 mostra um compressor 1 para comprimir um gás, por exemplo ar, com dois estágios de compressão ligados em série, neste caso. Cada estágio de compressão é realizado por um elemento compressor do tipo turbo, um elemento compressor de baixa pressão 2 e um elemento compressor de alta pressão 3, 10 respectivamente.

Neste exemplo específico, a temperatura de saída do primeiro elemento compressor de baixa pressão 2 é superior à temperatura de saída do segundo elemento compressor de alta pressão 3.

15 Neste caso, existe um permutador de calor a jusante de cada elemento compressor 2 e 3, mais particularmente, um primeiro permutador de calor 4 ou intercooler a jusante do elemento compressor de baixa pressão 2, e um segundo permutador de calor ou pós-arrefecedor a jusante do elemento compressor de alta pressão 3.

O elemento compressor de baixa pressão 2 está ligado a um primeiro veio 6 que é accionado por um primeiro motor 7 com um controlo de motor 8.

O elemento compressor de alta pressão 3 está ligado a um segundo veio 9 que é accionado por um segundo motor 10, também equipado com um controlo de motor 11. É evidente que a invenção não está limitada à aplicação de dois controlos de motor 8 e 11, mas os motores 7 e 10 podem também ser accionados através de um único controlo de motor ou por mais de dois controlos de motor.

O. Cada permutador de calor 4 e 5 contém uma parte primária através da qual o gás do estágio de compressão a montante do permutador de calor é guiado, e uma parte secundária através da qual o líquido de refrigeração é guiado. Neste caso, o intercooler 4 está também equipado com uma parte terciária. Isto permite que o líquido de refrigeração seja enviado através do intercooler 4 até duas vezes. Tal parte terciária pode também ser provida num permutador de calor diferente, num dispositivo para a aplicação de um método de acordo com a invenção.

Uma tubagem 12 fornece um líquido de refrigeração e guia o líquido de refrigeração numa certa sequência através de diferentes permutadores de calor 4 e 5. Neste caso, o líquido de refrigeração consiste em água, mas pode ser substituído por outro líquido de refrigeração, tal como um líquido ou gás, sem ultrapassar o âmbito da invenção.

De acordo com uma característica não mostrada nos desenhos, a jusante de um ou mais permutadores de calor 4 e/ou 5, podem ser providos separadores de água que permitem remover o condensado que pode surgir no lado principal dos permutadores de calor.

O método de acordo com a invenção é muito simples e como se segue.

Um gás, neste caso ar, é sugado através da entrada do elemento compressor de baixa pressão 2, para depois ser comprimido neste elemento compressor 2 até uma determinada pressão.

Antes de enviar o ar através de um segundo estágio de compressão a jusante do estágio de baixa pressão, o ar é guiado através da parte primária do primeiro permutador de calor 4 na forma de um intercooler, onde o ar acima mencionado é h 9/15 o. arrefecido. Afinal, é importante arrefecer o ar entre estágios sucessivos, uma vez que isto potencia a eficiência do compressor 1. Depois de o ar ter fluido através do primeiro permutador de calor 4 acima mencionado, o ar é então guiado através do elemento compressor de alta pressão 3 e o pós-arrefecedor 5.

Depois de o ar ter deixado o compressor 1, o ar comprimido é usado numa aplicação localizada a jusante, por exemplo para accionar equipamento ou similar, ou pode primeiro ser guiado para equipamento de pós-tratamento, tal como um dispositivo de filtragem e/ou secagem.

O líquido de refrigeração, por exemplo água, é guiado sucessivamente através da parte secundária do intercooler 4 e o pós-arrefecedor 5 para finalmente atravessar a parte terciária do intercooler 4. A água arrefece o ar comprimido entre os estágios sucessivos.

No actual estado da técnica, a água é usada para arrefecer o ar comprimido entre os estágios sucessivos. A recuperação de energia, na forma de água quente, é mínima uma vez que a água é insuficientemente aquecida enquanto flui através dos permutadores de calor.

O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que o líquido de refrigeração não é apenas usado para arrefecer o gás comprimido, mas que o líquido de refrigeração é também aquecido em tal extensão que o calor acima mencionado pode ser utilmente utilizado. Neste exemplo específico, a água é preferencialmente aquecida a cerca de 90 ºC.

O aquecimento do líquido de refrigeração a um nível suficiente é realizado de acordo com a invenção ao guiar o líquido de refrigeração sucessivamente através dos o a permutadores de calor 4 e 5 em série. Além disso, a sequência com a qual o líquido de refrigeração flui através dos diferentes permutadores de calor 4 e 5 é preferencialmente determinada de tal forma que o líquido de refrigeração, após ter passado através dos diferentes permutadores de calor 4 e 5, está à temperatura mais elevada possível.

Como mostrado na figura 1, neste caso, a água flui primeiro através do intercooler 4, e depois através do pós-arrefecedor 5, & novamente através do intercooler 4.

Neste caso, a temperatura do gás comprimido na entrada do intercooler 4 é substancialmente mais elevada do que a temperatura do ar na entrada do pós-arrefecedor 5, assim, em último lugar, a água é guiada através do intercooler 4.

Por outras palavras, a sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos permutadores de calor, é preferencialmente escolhida de tal forma que a temperatura na entrada da parte primária de, pelo menos um permutador de calor subsequente, é superior ou igual à temperatura na entrada da parte primária de um permutador de calor precedente, como visto a partir da direcção do fluxo do líquido de refrigeração.

De acordo com uma característica altamente preferível da invenção, o permutador de calor subsequente acima mencionado é formado pelo último permutador de calor, através do qual o líquido de refrigeração flui. Este último permutador de calor pode, obviamente, também ser o primeiro permutador de calor através do qual o líquido de refrigeração flui, como é de fato o caso aqui, mas isto não é estritamente necessário de acordo com a invenção.

A temperatura do gás comprimido no final do estágio de compressão é proporcional à energia que o elemento compressor

PS absorve no estágio de compressão respeitante. A sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos diferentes permutadores de calor pode, consequentemente, também ser formulada de acordo com a energia que é absorvida pelos diferentes elementos compressores.

Num método de acordo com a invenção, em último lugar, o líquido de refrigeração é preferivelmente guiado através do permutador de calor no qual o gás do elemento compressor, que absorve a energia mais elevada, flui através da parte primária.

Neste caso, o elemento compressor do estágio de baixa pressão 2 é quiado por um motor 7 com uma potência mais elevada do que a do motor 10 que é usado para guiar o elemento compressor do estágio de alta pressão 3, e consequentemente, em último lugar, o líquido de refrigeração é enviado através da parte terciária do intercooler 4.

A recuperação de energia acima mencionada é preferencialmente realizada de tal forma que tem um impacto mínimo na eficácia total do compressor ao colocar em sintonia a sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos diferentes permutadores de calor com o impacto da sequência nas diferentes temperaturas de entrada dos estágio e sua influência na eficiência de todo o sistema.

O líquido de refrigeração que é guiado através da parte terciária do primeiro permutador de calor 4 está, neste caso, jáa uma temperatura relativamente elevada em comparação com a temperatura do líquido de refrigeração inicialmente fornecido. Assim, existe um risco de que o gás comprimido seja inadequadamente arrefecido entre o estágio de baixa pressão e o estágio de alta pressão. Isto vai certamente ter um efeito prejudicial na eficiência do compressor porque, no sentido de

' 12/15 "Os obter uma eficiência óptima, as temperaturas de entrada dos estágios devem ser mantidas o mais baixas possível. No pior caso, isto poderia mesmo evitar o funcionamento do compressor.

O efeito secundário acima mencionado pode ser solucionado ao equipar o primeiro permutador de calor 4 com uma parte terciária. Desta forma, o líquido de refrigeração inicialmente fornecido é guiado em primeiro lugar através da parte secundária do intercooler 4, de tal forma que o gás comprimido pode ser arrefecido entre o estágio de baixa pressão e o estágio de alta pressão.

O anterior é ilustrado nas figuras 2 e 3 as quais mostram um compressor 13 com três estágios de compressão ligados em série. Cada estágio de compressão é realizado por um elemento compressor do tipo turbo, respectivamente um elemento compressor de baixa pressão 14, um primeiro elemento compressor de alta pressão 15 e um segundo elemento compressor de alta pressão 16.

Neste caso, existe um permutador de calor a jusante de cada elemento compressor, mais especificamente um primeiro permutador de calor 17 ou intercooler a jusante do elemento compressor de baixa pressão 14, um segundo permutador de calor 18 ou intercooler do primeiro elemento compressor de alta pressão 15, e um terceiro permutador de calor 19 ou pós-arrefecedor a jusante do segundo elemento compressor de alta pressão 16.

O primeiro e o segundo elemento compressor de alta pressão 15 e 16 têm o mesmo veio 20 comum que é accionado por um primeiro motor 21 com um controlo de motor 22. O elemento compressor de baixa pressão 14 está, por sua vez, ligado a um segundo veio 23 que é accionado por um segundo motor 24, também

” . equipado com um controlo de motor 25. Ao accionar os dois elementos compressores de alta pressão 15 e 16 através de um veio 20, as suas velocidades relativas são sempre iguais.

Neste caso, os motores 21 e 24 acima mencionados debitam energia idêntica. Isto implica que o elemento compressor de baixa pressão absorve mais energia em comparação com os outros dois elementos compressores 15, 16.

Num compressor, a energia absorvida de um estágio é quase completamente convertida na forma de calor, de tal forma que o primeiro intercooler 17 tem de arrefecer o dobro da energia em comparação com os outros dois permutadores de calor 18, 19. Isto também implica que a temperatura do gás comprimido na saída do estágio de baixa pressão é muito superior à temperatura do gás comprimido no final dos outros estágios de compressão. O líquido de refrigeração, como mostrado nas figuras 2 e 3, é fornecido por um tubo 26. Em último lugar, o líquido de refrigeração acima mencionado é enviado através do primeiro intercooler 17, e isto principalmente por dois motivos. Em primeiro lugar, a temperatura do gás comprimido no lado principal do primeiro intercooler 17 é a mais elevada, de tal forma que o líquido de refrigeração pode atingir uma temperatura de saída máxima. Em segundo lugar, o poder de arrefecimento do primeiro intercooler 17 é o mais elevado, de tal forma que para um determinado líquido de refrigeração, uma temperatura de saída de 90 ºC, por exemplo, mantém limitado o impacto no desempenho dos outros dois permutadores de calor 18, 19. A sequência do líquido de refrigeração é preferencialmente ainda determinada através do fato de que,

' 14/15 o. entre dois permutadores de calor sucessivos na sequência, o líquido de refrigeração flui primeiro através do permutador de calor, no qual o gás do elemento compressor com o menor consumo de energia flui através da parte primária.

Os dois elementos compressores de alta pressão 15 e 16, como mostrado nas figuras 2 e 3, neste caso, absorvem energia idêntica. Neste caso, o líquido de refrigeração flui primeiro através do segundo intercooler 18, e depois através do pós-arrefecedor 19.

No sentido de arrefecer suficientemente o gás comprimido entre o estágio de baixa pressão e o primeiro estágio de alta pressão, como mostrado na figura 2, o líquido de refrigeração fornecido inicialmente é enviado em primeiro lugar através do primeiro intercooler 17 para depois fluir através do segundo intercooler 18, o pós-arrefecedor 19, e o primeiro intercooler

17.

Uma variante da forma de realização acima descrita é dada na figura 3, onde um segundo líquido de refrigeração é fornecido através de um tubo 27. O líquido de refrigeração acima mencionado é usado para arrefecer suficientemente o gás comprimido entre o estágio de baixa pressão e o primeiro estágio de alta pressão ao enviá-lo através da parte secundária do primeiro intercooler 17.

A água, e mais geralmente o líquido de refrigeração, pode também ser usada para arrefecer um ou mais dos motores 7, 10, 21 e/ou 24 com o seu respectivo controlo de motor 8, 11, 22, e /ou 25. Preferencialmente, o líquido de refrigeração é usado em primeiro lugar para arrefecer os motores antes de enviar o líquido de refrigeração através dos diferentes permutadores de calor.

, : Preferencialmente, os permutadores de calor do tipo de tubo são usados nos quais o ar comprimido flui ao longo dos diferentes tubos do permutador de calor. Desta forma, a diminuição de pressão do ar no permutador de calor é mantida limitada.

Os elementos compressores 15 e 16 do segundo e terceiro estágios são accionados por uma transmissão comum, neste caso, na forma de um veio 20 de um motor 21 cuja velocidade pode ser controlada independentemente da transmissão do elemento compressor 14 do primeiro estágio.

A presente invenção não é de todo limitada ao método descrito como um exemplo e mostrado nos desenhos, mas tal método pode ser realizado de várias formas, sem se afastar do âmbito da invenção.

Claims

=, REIVINDICAÇÕES

1. Método para recuperar energia ao comprimir um gás através de um compressor (1) com dois ou mais estágios de compressão, sendo cada estágio realizado por um elemento compressor (2,3), em que cada caso a jusante de, pelo menos, dois elementos compressores acima mencionados existe um permutador de calor (4,5,) caracterizado pelo fato de que a parte primária e secundária, mais especificamente uma parte primária através da qual o gás comprimido do estágio de compressão a montante do permutador de calor relacionado é guiado, e uma parte secundária através da qual um líquido de refrigeração é guiado para recuperar parte do calor de compressão do gás comprimido, em que o líquido de refrigeração é guiado sucessivamente em série através da parte secundária de, pelo menos, dois permutadores de calor (4,5), em que à sequência, na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos permutadores de calor (4,5), é escolhida de modo que a temperatura na entrada da parte primária de, pelo menos, um permutador de calor subsequente, seja mais elevada do que, ou igual, à temperatura na entrada da parte primária de um permutador de calor precedente, como visto na direcção de fluxo de líquido de refrigeração, caracterizado pelo fato de que, pelo menos um permutador de calor (4 e/ou 17) é provido com uma parte terciária para um líquido de refrigeração.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o permutador de calor subsequente acima mencionado é formado pelo último permutador de calor através do qual o líquido de refrigeração é guiado.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a recuperação de energia acima es * à mencionada é realizada de tal forma que tem um impacto mínimo na eficácia geral do compressor (1) colocando em sintonia a sequência com a qual o líquido de refrigeração é guiado através dos diferentes permutadores de calor (4,5) com o impacto da sequência nas diferentes temperaturas de entrada dos estágios e seu efeito na eficiência geral do sistema.

4, Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato de que a sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos diferentes permutadores de calor (4, 5) é escolhida de tal forma que, entre os dois permutadores de calor (4, 5) sucessivos na sequência, o líquido de refrigeração flui em primeiro lugar através desse permutador de calor no qual o gás flui através da parte primária do elemento compressor com o menor consumo de energia.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que em último lugar, o líquido de refrigeração é guiado através do permutador de calor (4) no qual o gás do elemento compressor (2) com o maior consumo de energia flui através da parte primária.

6. , Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o líquido de refrigeração é guiado sequencialmente através de todos os permutadores de calor (4, 5) do compressor (1).

7 Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que Oo gás é comprimido em três estágios, respectivamente um estágio de baixa pressão, um primeiro estágio de alta pressão eum segundo estágio de alta pressão, seguido por um primeiro

. . (17), segundo (18) e terceiro (19) permutador de calor, respectivamente, em que o líquido de refrigeração flui em primeiro lugar através do segundo (18), depois através do terceiro (19), e finalmente através do primeiro (17) permutador de calor.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o líquido de refrigeração flui em primeiro lugar através da parte secundária do permutador de calor com a parte terciária, depois através de outros permutadores de calor, e finalmente flui através da parte terciária do permutador de calor com a parte terciária.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás é comprimido em três estágios, respectivamente um estágio de baixa pressão, um primeiro estágio de alta pressão e um segundo estágio de alta pressão, seguido por um primeiro (17), segundo (18) e terceiro (19) permutador de calor, respectivamente, em que o líquido de refrigeração flui em primeiro lugar através do segundo (18), depois através do terceiro (19), e finalmente através do primeiro (17) permutador de calor.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que antes de ser enviado através dos diferentes permutadores de calor, o líquido de refrigeração é usado para arrefecer um ou mais motores (7, 10, 21 e/ou 24) dos elementos compressores, e/ou seus controlos de motor (8, 11, 22 e/ou 25), respectivos.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um segundo líquido de refrigeração fluir através da parte terciária acima mencionada.

eos o 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segundo líquido de refrigeração é também usado para arrefecer um ou mais motores (21, 24) dos elementos compressores e/ou seus controlos de motor (22, 25), respectivos.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a velocidade rotacional de um ou mais elementos compressores (2, 3, 14, 15 e/ou 16) é controlada de acordo com um critério imposto.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as velocidades rotacionais dos estágios de compressão são controladas no sentido de, pelo menos, neutralizar parcialmente a mudança de cada região de operação do estágio compressor por, pelo menos, dois dos permutadores de calor acima mencionados.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que as velocidades rotacionais relativas dos estágios de compressão são alteradas em proporção coma mudança das suas temperaturas de entrada respectivas.

16. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 9, caracterizado pelo fato de que os elementos compressores (15, 16) do primeiro e segundo estágios de alta pressão são accionados por uma transmissão comum, cuja velocidade rotacional é controlada independentemente da transmissão para o elemento compressor (14) do estágio de baixa pressão.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que os permutadores de calor do tipo tubo que são usados têm tubos numa estrutura com

"4 e... uma entrada e saída para um primeiro meio que flui através dos tubos e uma entrada e saída para um segundo meio que flui em redor dos tubos, e onde neste caso, o líquido de refrigeração flui através dos tubos e o gás flui ao longo dos tubos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 11, caracterizado pelo fato de que o permutador de calor com a parte terciária é formado pelo primeiro permutador de calor.

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MÉTODO PARA RECUPERAR ENERGIA Método para recuperar energia ao comprimir um gás através de um compressor (1) com dois ou mais estágios de compressão, sendo cada estágio realizado por um elemento compressor (2,3), em que em cada caso a jusante de, pelo menos, dois elementos compressores acima mencionados existe um permutador de calor (4,5) com uma parte primária e secundária, em que o líquido de refrigeração é guiado sucessivamente em série através da parte secundária de, pelo menos, dois permutadores de calor (4,5), em que a sequência na qual o líquido de refrigeração é guiado através dos permutadores de calor (4,5), é escolhida de modo que a temperatura na entrada da parte primária de, pelo menos, um permutador de calor subsequente, seja mais elevada do que, ou igual, à temperatura na entrada da parte primária de um permutador de calor precedente, como visto na direcção de fluxo de líquido de refrigeração, e em que, pelo menos um permutador de calor (4 e/ou 17) é provido com uma parte terciária para um líquido de refrigeração.