BR112020004957A2

BR112020004957A2 - separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante

Info

Publication number: BR112020004957A2
Application number: BR112020004957-3A
Authority: BR
Inventors: Peter J. Turner
Original assignee: Chart Energy & Chemicals, Inc.
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-09-15
Also published as: KR102624952B1; JP2020534499A; AU2018331399A1; TW201920890A; CA3075675A1; MX2020002716A; KR20200088275A; JP7266026B2; PE20201470A1; TWI831751B; EP3682177A1; US20190078820A1; AU2018331399B2; WO2019055660A1; US11566827B2; CN111727351B; CN111727351A; AR113060A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema para condensação e separação de fase de um fluido refrigerante que inclui uma plataforma de entrada do condensador configurada para receber uma corrente de vapor refrigerante. Um condensador está em comunicação de fluido com a plataforma do condensador e é configurada para receber vapor e produzir uma corrente de fluido de fase mista. Um separador de tubo alongado incluindo múltiplas entradas de fase mista é configurado para separar fluido de fase mista recebido a partir do condensador. As correntes de vapor e líquido resultantes saem pelas saídas de vapor e líquido do separador de tubo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SEPARADOR MISTO DO COLETOR DE SAÍDA DO CONDENSADOR DE REFRIGERANTE".

REIVINDICAÇÃO DE PRIORIDADE

[001] O presente pedido reivindica o benefício do pedido provisório norte-americano nº 62/558.706, depositado em 14 de setembro de 2017, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente descrição refere-se, em geral, a sistemas de processamento de fluido refrigerante e, em particular, a um coletor de saída do condensador e sistema para separar fases de um refrigerante misto.

ANTECEDENTES

[003] Os gases, como o gás natural, são frequentemente liquefeitos para armazenamento e transporte. Os sistemas de liquefação de gases normalmente resfriam o gás por meio de troca indireta de calor com um refrigerante em um trocador de calor (que geralmente está dentro de uma "caixa fria"). A eficiência em termos de uso de energia é uma questão primordial para os sistemas de liquefação. O uso de um refrigerante misto no(s) ciclo(s) de refrigeração para o sistema aumenta a eficiência, na medida em que a curva de aquecimento do refrigerante se aproxima mais da curva de resfriamento do gás.

[004] O ciclo de refrigeração para o sistema de liquefação irá tipicamente incluir um sistema de compressão para condicionamento ou processamento do refrigerante misto. O processamento do refrigerante misto pode incluir separar fases de líquido e vapor de modo que as mesmas podem ser direcionadas às porções do trocador de calor para proporcionar arrefecimento mais eficiente. Exemplos dos referidos sistemas são proporcionados na patente US comumente cessionada No. 9.441.877 para Gushanas et al., Publicação de pedido de patente US No. US 2014/0260415 para Ducote, Jr. et al. e Publicação de pedido de patente US No. US 2016/0298898 para Ducote, Jr. et al., os conteúdos de cada uma das quais se encontram aqui incorporados por referência.

[005] Um sistema de compressão de refrigerante misto tipicamente inclui um ou mais estágios, com cada estágio incluindo um compressor, um condensador e um dispositivo de separação e acúmulo de líquido. O vapor que sai o compressor é resfriado no condensador, e a corrente de fase mista ou de duas fases resultante é direcionada para o dispositivo de separação e de acúmulo de líquido, a partir do qual vapor e líquido saem para processamento e/ou direção adicional para o trocador de calor de liquefação.

[006] Com referência às Figuras 1 e 2, nos projetos de sistemas de liquefação de refrigerante misto (MR) da técnica anterior, a descarga do compressor de refrigeração MR é geralmente resfriada a ar em um banco de vários compartimentos de resfriador de ar contendo feixes de tubos 20a, 20b, 20c e 20d. A descarga do compressor é inicialmente direcionada para uma plataforma de distribuição de entrada 22 e é distribuída para os feixes de tubos do resfriador de ar através das linhas 24a, 24b, 24c e 24d. Os fluxos de saída do resfriador de ar bifásico ou de fase mista de cada pacote de tubos são direcionados para uma plataforma de coleta 26 por meio de linhas 28a, 28b, 28c e 28d e depois enviados para um grande recipiente de separação e acumulador de líquido MR (acumulador MR) 32 por meio de a linha 34. O acumulador MR 32 inclui um dispositivo de entrada do separador 36 e o líquido é direcionado para o fundo do acumulador MR 32 enquanto o vapor é direcionado para o topo. O vapor sai do topo do acumulador MR 32 através da linha 38 e viaja para a caixa fria de liquefação 42 (e para o trocador de calor interno)

para uso no resfriamento do gás que está sendo liquefeito por meio de troca indireta de calor. O líquido sai do fundo do acumulador MR 32 pela linha 44 e viaja para a caixa fria 42 (e para o trocador de calor interno), também para uso no resfriamento do gás.

[007] Enquanto os componentes das Figuras 1 e 2 têm bom desempenho, é desejável simplificação do layout da plotagem, queda de pressão reduzida no circuito de compressão MR e custo reduzido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 é uma vista lateral de um diagrama de fluxo de processo e ilustrando de modo esquemático um sistema de condensador e separador de refrigerante misto e acumulador da técnica anterior;

[009] A Figura 2 é uma vista dianteira do diagrama de fluxo de processo e esquemático da Figura 1;

[0010] A Figura 3 é uma vista lateral de um diagrama de fluxo de processo e ilustrando de modo esquemático um sistema de condensação e separação que inclui uma modalidade do separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante da descrição;

[0011] A Figura 4 é uma vista dianteira do diagrama de fluxo de processo e esquemático da Figura 3;

[0012] A Figura 5 é uma vista de topo de um dispositivo de entrada do separador da placa defletora em uma modalidade do separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante da descrição;

[0013] A Figura 6 é uma vista dianteira do dispositivo de entrada do separador da placa defletora da Figura 5;

[0014] A Figura 7 é uma vista de topo de um dispositivo de entrada separadora de meio tubo em uma modalidade do separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante da descrição;

[0015] A Figura 8 é uma vista lateral do dispositivo de entrada separadora de meio tubo da Figura 7;

[0016] A Figura 9 é uma vista lateral de a placa defletora de líquido em uma modalidade do separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante da descrição;

[0017] A Figura 10 é uma vista dianteira da placa defletora de líquido da Figura 9;

[0018] A Figura 11 é uma vista lateral de um diagrama de fluxo de processo e ilustrando de modo esquemático um sistema de condensação e separação que inclui uma modalidade do separador misto do coletor de saída do condensador de refrigerante da descrição;

[0019] A Figura 12 é uma vista dianteira do diagrama de fluxo de processo e esquemático da Figura 11;

[0020] A Figura 13 é um diagrama simplificado de fluxo de processo e esquemático de um sistema de compressão de refrigerante misto.

SUMÁRIO

[0021] Existem vários aspectos do presente objeto que podem ser incorporados separadamente ou em conjunto nos dispositivos e sistemas descritos e reivindicados abaixo. Esses aspectos podem ser empregados sozinhos ou em combinação com outros aspectos do assunto descrito aqui, e a descrição desses aspectos juntos não se destina a impedir o uso desses aspectos separadamente ou a reivindicação de tais aspectos separadamente ou em combinações diferentes, conforme definido adiante nas reivindicações anexas.

[0022] Em um aspecto, um sistema para condensação e separação de fase de um fluido refrigerante inclui uma plataforma de entrada do condensador configurada para receber uma corrente de vapor refrigerante. A plataforma de entrada do condensador também tem uma saída da plataforma do condensador. O sistema também tem um condensador tendo uma entrada de vapor em comunicação de fluido com a saída da plataforma do condensador e uma saída de fluido de fase mista. O condensador é configurado para receber vapor através da entrada de vapor e para produzir uma corrente de fluido de fase mista que sai do condensador através da saída de fase mista. Um separador de tubo alongado incluindo múltiplas entradas de fase mista está em comunicação de fluido com a saída de fase mista do condensador. O separador de tubo é configurado para separar fluido refrigerante de fase mista recebido através da entrada de fase mista dentro do vapor e líquido e inclui uma saída de vapor através da qual uma corrente de vapor resultante sai do separador de tubo e uma saída de líquido através da qual uma corrente de líquido resultante sai do separador de tubo. Uma plataforma de coleta de vapor tendo uma entrada é configurada para receber a corrente de vapor a partir da saída de vapor do separador de tubo e também tem uma saída da plataforma de coleta de vapor. Uma plataforma de coleta de líquido tendo uma entrada é configurada para receber uma corrente de líquido a partir da saída de líquido do separador de tubo e também tem uma saída da plataforma de coleta de líquido.

[0023] Em outro aspecto, um separador de tubo tem um corpo alongado que define uma câmara de separação e inclui múltiplas entradas de fase mista configuradas de modo que um fluido refrigerante de fase mista é recebido dentro da câmara de separação. O corpo também inclui uma saída de vapor configurada de modo que a corrente de vapor pode sair da câmara de separação e a saída de líquido configurada de modo que a corrente de líquido pode sair da câmara de separação.

[0024] Em ainda outro aspecto, um sistema de liquefação inclui um trocador de calor de liquefação tendo uma ou mais passagens de refrigeração, uma extremidade quente e uma extremidade fria.

O trocador de calor de liquefação é configurado para receber um gás de alimentação na extremidade quente, para liquefazer o gás, e para dispensar o gás liquefeito a partir da extremidade fria.

O sistema de liquefação também inclui um sistema de compressão tendo uma plataforma de entrada do condensador configurada para receber uma corrente de vapor refrigerante.

A plataforma de entrada do condensador também tem uma saída da plataforma do condensador.

O sistema também tem um condensador tendo uma entrada de vapor em comunicação de fluido com a saída da plataforma do condensador e uma saída de fluido de fase mista.

O condensador é configurado para receber vapor através da entrada de vapor e para produzir uma corrente de fluido de fase mista que sai do condensador através da saída de fase mista.

Um separador de tubo alongado incluindo múltiplas entradas de fase mista está em comunicação de fluido com a saída de fase mista do condensador.

O separador de tubo é configurado para separar fluido refrigerante de fase mista recebido através da entrada de fase mista dentro de vapor e líquido e inclui uma saída de vapor através da qual a corrente de vapor resultante sai do separador de tubo e uma saída de líquido através da qual a corrente de líquido resultante sai do separador de tubo.

A plataforma de coleta de vapor tendo uma entrada é configurada para receber a corrente de vapor a partir da saída de vapor do separador de tubo e também tem uma saída da plataforma de coleta de vapor que está em comunicação de fluido com uma das uma ou mais passagens de refrigeração do trocador de calor.

A plataforma de coleta de líquido tendo uma entrada é configurada para receber a corrente de líquido a partir da saída de líquido do separador de tubo e também tem uma saída da plataforma de coleta de líquido que está em comunicação de fluido com uma das uma ou mais passagens de refrigeração do trocador de calor.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0025] Um sistema de condensação e separação de refrigerante misto é indicado em geral em 50 nas Figuras 3 e 4. Um compressor (Figura 13) recebe vapor refrigerante misto que foi aquecido em um trocador de calor de liquefação opcionalmente posicionado dentro de uma caixa fria (52 na Figura 3) e direciona o mesmo para dentro de uma plataforma de entrada do condensador de distribuição 54, tal como por meio da entrada 56 (indicado em linhas pontilhadas na Figura 4).

[0026] Um condensador recebe o vapor a partir da plataforma de entrada do condensador de distribuição 54. Apenas como um exemplo, o condensador pode incluir um par de trocadores de calor indicados em geral em 58a e 58b. Evidentemente, um número alternativo de trocadores de calor pode ser usado para o condensador, incluindo um trocador de calor ou mais do que dois trocadores de calor.

[0027] Trocadores de calor 57 são preferivelmente trocadores de calor resfriados a ar (ACHX) que caracterizam múltiplos feixes de tubos 60a, 60b, 60c e 60d em compartimentos de refrigerador de ar 58a e 58b. Os feixes de tubos dos trocadores de calor recebem o vapor a partir da plataforma de entrada do condensador de distribuição 54 por meio de linhas de tubo 62a, 62b, 62c e 62d. Apenas como um exemplo, ACHX adequados incluem os modelos de arrasto forçado e de arrasto induzido CSC, HAPPY, ESEX e TRI-THERMAL oferecidos pela Chart Industries, Inc. de Canton, Georgia.

[0028] Os termos linha, tubulação e tubo são usados de modo intercambiável através da descrição e indicam uma estrutura capaz de portar uma corrente de fluido.

[0029] Os trocadores de calor podem em vez disso ser água resfriada, ou outros tipos de condensadores ou trocadores de calor conhecidos na técnica pode alternativamente ser usado.

[0030] As correntes de saída de fase mista ou de duas fases resultante a partir dos feixes de tubos do condensador 60a, 60b, 60c e 60d são encaminhados para um separador do coletor de saída do condensador alongado 64 por meio de tubos ou linhas 66a, 66b, 66c e 66d. O separador de tubo inclui um corpo que define uma câmara de separação interior que recebe a corrente de fase mista a partir dos tubos 66a-66d através de entradas correspondentes formadas no separador do corpo do tubo. Embora o separador do tubo seja mostrado como tendo um corpo em geral em forma de tubo (com extremidades fechadas) e assim uma câmara de separação cilíndrica, o tubo pode alternativamente usar outras geometrias.

[0031] Com a chegada no separador de coletor 64, as correntes de fase mista ou de duas fases se separam dentro do líquido, que se acumula no fundo do separador de tubo, e vapor, que se acumula no espaço superior acima do líquido no separador de tubo.

[0032] O vapor a partir do espaço superior do separador de tubo alongado 64 trafega por meio dos tubos de saída de vapor 68a e 68b para a plataforma de coleta de vapor 72 após sair da câmara de separação do separador de tubo através das saídas de vapor formadas na porção de topo do separador de corpo do tubo. O líquido a partir do fundo do separador de coletor 64 trafega por meio dos tubos de saída de líquido 74a e 74b para a plataforma de coleta de líquido 76 após sair da câmara de separação do separador de tubo através das saídas de líquido formadas na porção de fundo do separador de corpo do tubo.

[0033] O vapor é encaminhado a partir da plataforma de coleta de vapor 72 para uma passagem correspondente no trocador de calor de liquefação/caixa fria 52 por meio de tubos 78 para uso para liquefazer o gás que passa através do trocador de calor, ou resfriamento na preparação para tal uso. O líquido a partir da plataforma de coleta de líquido 76 é encaminhado para um tambor ou recipiente de compensação de líquido refrigerante misto 82 por meio de tubos 84. Como indicado em 86 nas Figuras 3 e 4, uma quantidade do líquido se acumula no tambor ou recipiente de compensação 82. O líquido a partir do tambor de compensação 82 é encaminhado para uma passagem correspondente no trocador de calor de liquefação/caixa fria 52 por meio de tubos 88 para uso para liquefazer um gás que passa através do trocador de calor, ou resfriar a preparação para tal uso.

[0034] O tambor de compensação de líquido 82 pode ser de configuração horizontal (como ilustrado) ou vertical e não é restrito em seu local. O mesmo pode ser localizado independentemente em nível, em um rack ou módulo de tubo ou dentro de uma caixa fria, desde que esteja localizado de modo que seu nível mais alto de preenchimento de líquido pretendido esteja abaixo da elevação do separador do coletor 64.

[0035] Uma linha de equalização de pressão, indicada em 90 nas Figuras 3 e 4, se estende a partir do topo do tambor de compensação de líquido de refrigerante misto 82 seja para a linha 78, que leva a partir da plataforma de coleta de vapor 72 para a caixa fria, ou para a plataforma de coleta de vapor 72.

[0036] O separador do coletor 64 está equipado com pelo menos uma entrada de fase mista por feixe 60a-60d com um mínimo de duas entradas no total dos feixes em cada um dos compartimentos 58a e 58b. A entrada pode ser um bocal desencapado ou, opcionalmente, pode ser equipado com um dispositivo de entrada do separador 92a- 92d (Fig. 4), como uma placa defletora, dispositivo de entrada do separador do tipo palheta ou outro dispositivo de entrada do separador conhecido na técnica. Os dispositivos de entrada de separadores adequados incluem, mas não são limitados aos dispositivos oferecidos pela SHELL SCHOEPENTOETER e dispositivos oferecidos pela TREEINLET pela Sulzer Chemtech de Winterthur, Switzerland.

[0037] Outro exemplo de dispositivo de entrada do separador é um dispositivo de entrada do separador da placa defletora, um exemplo do qual é indicado em geral em 92a nas Figuras 5 e 6 (dispositivos de separador de entrada 92b-92d podem caracterizar construções similares). Uma vista de topo do dispositivo é proporcionada na Figura 5 e uma vista dianteira do dispositivo é proporcionada na Figura 6. Com tal dispositivo, o tubo de entrada 66a de fato entraria no lado de trás (o lado oposto ao lado dianteiro ilustrado na Figura 4) do separador de coletor 64. O dispositivo de entrada da placa defletora caracteriza uma estrutura similar à caixa com extremidades abertas. Mais especificamente, uma placa superior 102 e uma placa inferior 104 se estendem para o interior do separador do coletor 64 de maneira paralela a partir da superfície interior da parede do separador do coletor 64. Uma placa dianteira 106 une as extremidades distais das placas de topo e de fundo 102 e 104, de modo que um par de lados abertos 108 e 110 seja definido.

[0038] Outro exemplo de um dispositivo de entrada de separador é um dispositivo de entrada de separador de meio tubo, um exemplo do qual é indicado em geral em 92a nas Figuras 7 e 8 (os dispositivos separadores de entrada 92b - 92d podem apresentar construções semelhantes). Uma vista superior do dispositivo é proporcionada na Figura 7 e uma vista lateral do dispositivo é proporcionada na Figura 8. Com esse dispositivo, o tubo de entrada 66a realmente entra no lado de trás (o lado oposto ao lado dianteiro ilustrado na Figura 4) do separador de coletor 64. O dispositivo de entrada de meio tubo apresenta um capuz em forma de arco 112 que se estende para o interior do separador de coletor 64 a partir da superfície interior da parede do separador de coletor 64, de modo que um fundo aberto 113 é definido. Uma placa dianteira semicircular 114 fecha a extremidade interna do capuz.

[0039] Para cada compartimento do condensador, as entradas do separador do coletor ou bocais de entrada são preferivelmente posicionados de maneira semelhante, como sendo colocados nas bordas externas de cada feixe ou nas bordas externas de cada compartimento (como ilustrado na Figura 4). Isso resulta em que, ao se mover horizontalmente pelos bocais de entrada (indo da direita para a esquerda ou da esquerda para a direita), alterna distâncias entre os bocais de entrada n e n+1, com uma longa distância para os próximos bocais de entrada para n ímpares, e curta distância até os próximos bocais de entrada para n par. Por exemplo, a distância horizontal do bocal com dispositivo de entrada 92a ao bocal com dispositivo de entrada 92b é muito maior que a distância horizontal entre o bocal com dispositivo de entrada 92b e o bocal com dispositivo de entrada 92c.

[0040] Os bocais de saída de vapor e líquido do separador do coletor 64 (que se comunicam com as linhas 68a-68b e 74a-74b, respectivamente) são colocados nas longas distâncias entre os bocais de entrada (que se comunicam com as linhas 66a-66d). Os referidos bocais de saída são dimensionados para o fluxo total de cada fase a partir dos dois bocais de entrada mais próximos.

[0041] As saídas de vapor do separador de tubo podem ser opcionalmente equipadas com bocais de saída com (ou sem) dispositivos de desengate de vapor/líquido 94a e 94b, que podem ser, apenas como exemplos, almofadas de malha, almofadas de palheta ou outros dispositivos de eliminação de nevoa conhecidos na técnica incluindo, mas não limitados aos eliminadores de nevoa KNITMESH, KNITMESH V-MISTER, MELLACHEVRON e SHELL SWIRLTUBE oferecidos pela Sulzer Chemtech de Winterthur, Switzerland.

[0042] Como ilustrado nas Figuras 4, 9 e 10, as saídas de líquido do separador de tubo podem opcionalmente ser proporcionadas com bocais de saída com (ou sem) defletores 96a e 96b dispostos sobre os mesmos, perpendicular ao eixo longitudinal do separador de módulo 64, para lidar com o movimento em aplicações ao largo da costa ou instalação desigual. As placas defletoras 96a e 96b são preferivelmente proporcionadas com cortes em geral retangulares (mostrados em 116 para a placa 96a na Figura 9) para proporcionar um espaço de bocal que é aberto em ambos os lados da placa defletora.

[0043] Como ilustrado nas Figuras 11 e 12, o sistema de condensação e separação de refrigerante misto das Figuras 3 e 4 pode ser construído de modo que o tambor de compensação de líquido 82 é omitido. Em tal modalidade, a linha 84 que sai do fundo da plataforma de coleta de líquido 76 percorre diretamente para a passagem correspondente no trocador de calor de liquefação 52. Ademais, como ilustrado na Figura 12, os dispositivos de entrada de separação 92a - 92d da Figura 4 podem ser omitidos a partir do separador de coletor 64. Os dispositivos de eliminação de névoa 94a e 94b e os defletores de líquido 96a e 96b da Figura 4 podem também ser omitidos a partir do separador de coletor 64, como ilustrado na Figura 12.

[0044] Um exemplo de um sistema de compressão de refrigerante misto da técnica anterior dentro do qual o separador de tubo e os sistemas de condensação e separação de refrigerante misto descritos acima podem ser usados é apresentado na Figura 13. No sistema de compressão da Figura 13, há dois serviços ou estágios distintos. Para o primeiro estágio, na descarga da primeira seção 120 do compressor de refrigerante misto, o vapor é resfriado e parcialmente condensado e, em seguida, separado com o líquido sendo encaminhado para uma passagem dedicada do trocador de calor de liquefação. O vapor separado é direcionado para a entrada de sucção do compressor de refrigerante misto 2ª seção 122. Para o segundo estágio, na descarga da 2ª seção 122 do compressor de refrigerante misto, o vapor é resfriado e parcialmente condensado e depois separado com o líquido e vapor, cada um sendo encaminhado para uma passagem dedicada do trocador de calor de liquefação. Os componentes da técnica anterior localizados dentro dos blocos tracejados 124 e 126 da Figura 13 foram descritos acima com referência às Figuras 1 e 2. De acordo com a descrição, os componentes das Figuras 3 e 4 (menos o trocador de calor 52) ou os componentes das Figuras 11 e 12 (menos o trocador de calor 52) podem, em vez disso, ser usados para fornecer os componentes dentro dos blocos tracejados 124 e 126 da Figura 13.

[0045] Embora a Figura 13 seja direcionada a um sistema de compressão de dois estágios de um processo de liquefação, as inovações da descrição podem ser empregadas para qualquer serviço no qual um condensador resfriado a ar de vários compartimentos (ou outro refrigerante) seja seguido por um separador de vapor-líquido.

[0046] As modalidades acima do separador coletor da descrição, portanto, servem como um separador horizontal de múltiplas entradas e múltiplas saídas ao longo do comprimento do condensador (banco de resfriador de ar nas modalidades ilustradas). Essencialmente, o separador coletor executa a função de separação do acumulador de refrigerante misto convencional, enquanto o tambor de compensação de líquido refrigerante misto executa a função de armazenamento de líquido do acumulador misto convencional.

[0047] As proporções e orientação do separador do coletor 64 podem variar do que é mostrado nas Figuras 3-4 e nas Figuras 11-12. Por exemplo, o comprimento horizontal do separador do coletor pode ser maior ou menor que o comprimento horizontal do condensador e/ou o eixo longitudinal do separador do coletor pode ou não ser paralelo ao eixo longitudinal do banco de condensadores.

[0048] Ao mesmo tempo em que se obtém a mesma ou semelhante separação de vapor/líquido que o sistema das Figuras 1 e 2, alguns benefícios das modalidades da invenção descritas acima são os a seguir: 1) o layout do gráfico pode ser simplificado, 2) a queda de pressão no circuito de compressão de refrigerante misto pode ser reduzida, reduzindo assim os requisitos de energia de compressão, 3) sistema total a massa e o custo do metal podem ser reduzidos, 4) os cilindros mistos de líquido refrigerante podem ser facilmente colocados dentro de uma caixa fria.

[0049] Embora as modalidades preferidas da descrição tenham sido mostradas e descritas, será evidente para os versados na técnica que mudanças e modificações podem ser feitas na mesma sem se afastar do espírito da descrição, cujo escopo é definido pelas reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para condensação e separação de fase de fluido refrigerante, caracterizado pelo fato de que compreende: a. uma plataforma de entrada do condensador configurada para receber uma corrente de vapor refrigerante e tendo uma saída da plataforma do condensador; b. um condensador tendo uma entrada de vapor em comunicação de fluido com a saída da plataforma do condensador e uma saída de fluido de fase mista, o referido condensador configurado para receber vapor através da entrada de vapor e produzir uma corrente de fluido de fase mista que sai do condensador através da saída de fase mista; c. um separador de tubo alongado incluindo múltiplas entradas de fase mista em comunicação de fluido com a saída de fase mista do condensador, o referido separador de tubo configurado para separar fluido de fase mista recebido através da entrada de fase mista dentro do vapor e líquido e incluindo a saída de vapor através da qual a corrente de vapor resultante sai do separador de tubo e a saída de líquido através da qual a corrente de líquido resultante sai do separador de tubo.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: d. uma plataforma de coleta de vapor tendo uma entrada configurada para receber a corrente de vapor a partir da saída de vapor do separador de tubo e uma saída da plataforma de coleta de vapor; e. uma plataforma de coleta de líquido tendo uma entrada configurada para receber uma corrente de líquido a partir da saída de líquido do separador de tubo e da saída da plataforma de coleta de líquido; e f. um recipiente de compensação de líquido tendo uma entrada em comunicação de fluido com a saída da plataforma de coleta de líquido e a saída de líquido do recipiente de compensação.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma linha de equalização de pressão em comunicação de fluido com um espaço superior do recipiente de compensação de líquido e a plataforma de coleta de vapor ou uma linha que se estende a partir da saída da plataforma de coleta de vapor.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a entrada de fase mista do separador de tubo é proporcionada com um dispositivo de entrada do separador.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada do separador inclui um separador de placa defletora.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada do separador inclui um separador de meio tubo.

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a saída de vapor do separador de tubo inclui um dispositivo de desengate de vapor/líquido.

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a saída de líquido do separador de tubo inclui um defletor posicionado dentro do separador de tubo.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o defletor inclui uma placa defletora posicionada em um plano que é perpendicular a um eixo longitudinal do separador de tubo e é posicionado sobre a saída de líquido do separador de tubo.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a placa defletora inclui um corte sobre a saída de líquido do separador de tubo.

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o separador de tubo inclui uma pluralidade de entradas de fase mista e onde nas saídas de líquido e vapor do separador de tubo são posicionadas entre a pluralidade de entradas de fase mista.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o condensador é um trocador de calor resfriado a ar.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o condensador inclui uma pluralidade de feixes de tubos com cada feixe de tubo tendo uma linha e entrada de fase mista correspondente no separador de tubo.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o condensador inclui pelo menos quatro feixes de tubos e o separador de tubo tem pelo menos quatro entradas de fase mista correspondentes onde o espaçamento entre as n e n+1 entradas de fase mista é empilhado.

15. Separador de tubo caracterizado pelo fato de que tem um corpo alongado que define uma câmara de separação e incluindo múltiplas entradas de fase mista configuradas de modo que um fluido de fase mista é recebido dentro da câmara de separação, o referido corpo também incluindo uma saída de vapor configurada de modo que a corrente de vapor pode sair da câmara de separação e a saída de líquido configurada de modo que a corrente de líquido pode sair da câmara de separação.

16. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a entrada de fase mista do separador de tubo é proporcionada com um dispositivo de entrada do separador.

17. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada do separador inclui um separador de placa defletora.

18. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de entrada do separador inclui um separador de meio tubo.

19. Separador de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que a saída de vapor do separador de tubo inclui um dispositivo de desengate de vapor/líquido.

20. Separador de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que a saída de líquido do separador de tubo inclui um defletor posicionado dentro do separador de tubo.

21. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o defletor inclui uma placa defletora posicionada em um plano que é perpendicular a um eixo longitudinal do separador de tubo e é posicionado sobre a saída de líquido do separador de tubo.

22. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a placa defletora inclui um corte sobre a saída de líquido do separador de tubo.

23. Separador de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 22, caracterizado pelo fato de que o separador de tubo inclui uma pluralidade de entradas de fase mista e onde as saídas de líquido e vapor do separador de tubo são posicionadas entre a pluralidade de entradas de fase mista.

24. Separador de tubo, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o separador de tubo tem pelo menos quatro entradas de fase mista correspondentes onde o espaçamento entre as n e n+1 entradas de fase mista é empilhado.

25. Sistema de liquefação, caracterizado pelo fato de que compreende: a. um trocador de calor de liquefação tendo uma ou mais passagens de refrigeração, uma extremidade quente e uma extremidade fria, o referido trocador de calor de liquefação configurado para receber um gás de alimentação na extremidade quente, liquefazer o gás, e dispensar o gás liquefeito a partir da extremidade fria; b. um sistema de compressão incluindo: i) uma plataforma de entrada do condensador configurada para receber uma corrente de vapor e tendo uma saída da plataforma do condensador; ii) um condensador tendo uma entrada de vapor em comunicação de fluido com a saída da plataforma do condensador e uma saída de fluido de fase mista, o referido condensador configurado para receber vapor através da entrada de vapor e produzir uma corrente de fluido de fase mista que sai do condensador através da saída de fase mista; iii) um separador de tubo alongado incluindo múltiplas entradas de fase mista em comunicação de fluido com a saída de fase mista do condensador, o referido separador de tubo configurado para separar fluido de fase mista recebido através da entrada de fase mista dentro de vapor e líquido e incluindo uma saída de vapor através da qual a corrente de vapor resultante sai do separador de tubo e uma saída de líquido através da qual a corrente de líquido resultante sai do separador de tubo.

26. Sistema de liquefação, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o sistema de compressão compreende ainda: iv) uma plataforma de coleta de vapor tendo uma entrada configurada para receber a corrente de vapor a partir da saída de vapor do separador de tubo e uma saída da plataforma de coleta de vapor em comunicação de fluido com uma das uma ou mais passagens de refrigeração do trocador de calor; v) uma plataforma de coleta de líquido tendo uma entrada configurada para receber a corrente de líquido a partir da saída de líquido do separador de tubo e da saída da plataforma de coleta de líquido em comunicação de fluido com uma das uma ou mais passagens de refrigeração do trocador de calor

27. Sistema de liquefação, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um recipiente de compensação de líquido tendo uma entrada em comunicação de fluido com uma saída da plataforma de coleta de líquido e uma saída de líquido do recipiente de compensação em comunicação de fluido com uma das uma ou mais passagens de refrigeração do trocador de calor.