BRPI0615253B1

BRPI0615253B1 - Instalação de compressão de múltiplos estágios, de alta pressão

Info

Publication number: BRPI0615253B1
Application number: BRPI0615253-8A
Authority: BR
Inventors: Hans Théo Magits; Patrick Marcel Augustin Lelong
Original assignee: Atlas Copco Crepelle S.A.S.
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2019-07-09
Also published as: KR101012783B1; US8277197B2; US20090304522A1; DE602006008021D1; AU2006287134A1; JP2009507155A; CN102155396A; AU2006287134B2; BRPI0615253A2; CN101310110B; EP1934476B1; ES2329718T3; KR20080093091A; CN101310110A; WO2007025357A1; EP1934476A1; ATE437306T1; BRPI0615253A8; FR2890418A1; JP5715183B2

Abstract

instalação para compressão de alta pressão com diversas etapas. a invenção diz respeito a uma instalação para compressão de alta pressão com diversas etapas, usada normalmente para produzir garrafas pet. a instalação inventiva compreende uma tubulação principal (2) que emerge em uma placa de defletor (3), na qual ao menos dois compressores (4, 5) são montados em série cada um que tem seu próprio membro do direcionador (9,10). a instalação é equipada com meios (7) para determinar a pressão na saída da tubulação principal (2), a instalação sendo conectada a uma caixa de controle (8). tipicamente, a caixa de controle (8) é conectada ao menos a dois dos membros do direcionador (9, 10) dos compressores (4, 5) e asseguram a monitoração dos compressores tais que o último gire conjuntamente estando carregado ou não carregado. assim, os compressores (4, 5) são carregados conjuntamente baseados na pressão que prevalece na placa de defletor (3), tal que o carregamento do compressor que representa a etapa de sobrepressão, o compressor(s) das etapas de compressão mais baixa são carregadas automaticamente e conjuntamente.

Description

INSTALAÇÃO DE COMPRESSÃO DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS, DE ALTA PRESSÃO

A presente invenção se refere a uma instalação de compressão de múltiplos estágios, de alta pressão formada de pelo menos dois compressores conectados em série por intermédio de pelo menos um tubo.

Esse tipo de instalação de alta pressão é usado, por exemplo, na produção de garrafas PET, pelo qual o uso de gás comprimido com uma pressão superior a 2 000 kPa é exigido.

É sabido, para utilizar pressões de gás de 2000 kPa ou mais, montar dois compressores volumétricos em série e prover um primeiro tanque de gás na saída do primeiro compressor, de modo que a saída do tanque é conectada à entrada do segundo compressor que é parte do que é denominado de compressor de excesso de pressão.

Na saída do compressor de excesso de pressão nesse caso, é provido preferivelmente um segundo tanque que serve como um separador para uma rede de usuário.

Em um compressor de múltiplos estágios,

conhecido,	desse	tipo, o acionamento	do compressor	é
controlado	como	uma função	da	pressão	predominante	no
primeiro	tanque	mencionado		acima,	enquanto que	o
acionamentc	i do	compressor	de	excessc	> de pressão	é
controlado	como	uma função	da	pressão	predominante	no

segundo tanque.

0	controle mencionado acima	significa	que	um
compressor	em	questão funciona	sob carga	e,
consequentemente,	apenas comprime o gás	quando a	pressão
predominante	no	tanque correspondente	é inferior	a	uma

2/8 pressão preestabelecida.

Uma desvantagem de uma instalação de compressor de alta pressão do tipo conhecido é que essa instalação reage de forma relativamente lenta às principais flutuações 5 no consumo de gás comprimido.

Na realidade, no caso de um súbito aumento no consumo de gás comprimido, a pressão predominante no segundo tanque inicialmente cairá até que um valor seja alcançado o qual é inferior ao nível preestabelecido para 10 comutar o compressor de excesso de pressão para um regime carregado.

Tão logo o compressor de excesso de pressão esteja funcionando sob carga, ele aspirará os gases comprimidos a partir do primeiro tanque, de tal modo que, 15 subseqüentemente, a pressão do gás prevalecendo nesse primeiro tanque cairá até atingir um valor abaixo do nível preestabelecido, de tal modo que o primeiro compressor consequentemente também será carregado.

Devido ã queda da pressão predominante no 20 primeiro tanque antes do primeiro compressor ser ligado, a pressão do gás predominante na saída do compressor de excesso de pressão não será inicialmente constante, e será assim até que o primeiro compressor funcione em carga total e conseqüentemente produza uma quantidade de gás comprimido 25 que seja igual à quantidade do gás aspirado pelo compressor de excesso de pressão para a subseqüente compressão do gás.

Outra desvantagem de uma instalação de compressão de múltiplos estágios, conhecida, é que o primeiro tanque entre os dois compressores deve ser relativamente grande 3 0 para impedir que todo o gás no primeiro tanque seja

3/8 consumido, no momento em que o compressor de excesso de pressão está sendo carregado, antes de o primeiro compressor ter sido carregado.

Ê evidente que um tanque grande desse tipo, provido entre os compressores, aumenta a exigência de espaço da instalação de compressão o que, como conseqüência, também será mais dispendioso.

A presente invenção tem como objetivo minorar uma ou várias das desvantagens mencionadas acima e outras 10 desvantagens.

Com essa finalidade, a presente invenção se refere a uma instalação de compressão de múltiplos estágios, de alta pressão que é formada principalmente de um tubo de gás principal que se abre em um separador e no 15 qual ao menos dois compressores são montados em série, cada um deles com seu próprio acionamento, pelo que a instalação é equipada com meio para determinar a pressão predominante na saída do tubo principal, pelo que a instalação é

conectada a	um	painel de	controle,	caracterizado em que
20 esse painel	de	controle é	conectado	ao	menos a dois dos
acionamentos	de	compressor,	anteriormente	mencionados, e em

que ele controla os compressores de tal modo que ou eles funcionarão sob carga ou ambos funcionarão sem carga e comprimirão a mesma quantidade de ar por unidade de tempo.

A presente invenção é vantajosa em que diferentes compressores são simultaneamente ligados como uma função da pressão predominante no tanque de separação mencionado acima de tal modo que quando o compressor o qual representa o primeiro estágio de excesso de pressão é ligado, os compressores situados nos estágios de compressão inferiores

4/8 também serão automaticamente ligados.

Quando os diferentes compressores são ligados juntos, torna-se possível manter constante ou praticamente constante a pressão predominante entre cada um dos 5 diferentes compressores, de tal modo que as flutuações da pressão de gás na saída de um compressor de múltiplos

estágios de	acordo com a invenção	são	mais ou menos
mínimas.
Uma	vantagem	adicional de	uma	instalação de
10 compressão de	múltiplos	estágios de acordo	com a invenção,

na qual os diferentes compressores são controlados de tal modo que eles são acionados simultaneamente, é que a quantidade de gás a ser provida entre os dois compressores é comparativamente mínima, uma vez que o consumo de gás 15 comprimido por um compressor pode ser sempre compensado mediante fornecimento do gás comprimido por intermédio do compressor do estágio precedente.

Essa quantidade reduzida de gás a ser provida entre diferentes compressores de um compressor de múltiplos 20 estágios de acordo com a invenção, em comparação com aquela de um compressor de múltiplos estágios, conhecido, é vantajosa em que o primeiro tanque pode ser feito menos volumoso e pode até mesmo ser omitido, o que resulta em instalações de compressão de múltiplos estágios, menores e 25 menos dispendiosas.

Outra vantagem de uma instalação de compressão de múltiplos estágios de acordo com a invenção é que um único sensor de pressão é suficiente para o seu controle, ao passo que os compressores de múltiplos estágios conhecidos 3 0 são equipados com um sensor de pressão por estágio de

5/8 compressão.

Para melhor explicar as características presente invenção, o exemplo a seguir de uma instalação da de de acordo com a invenção, é representado apenas como um exemplo sem ser de qualquer forma limitativa, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

A Figura 1 representa esquematicamente uma instalação de compressão de múltiplos estágios de acordo com a presente invenção;

A Figura 2 representa uma variante de acordo com a Figura 1.

Como representado na Figura 1, uma instalação de compressão de alta pressão, de múltiplos estágios 1 de acordo com a invenção é formada principalmente de um tubo de gás nesse principal 2 que se abre em um separador e no qual, caso, montados em compressor compressão compressor dois compressores volumétricos série.

primeiro compressor é, por exemplo, um do de

5, tipo parafuso que também denominado serve como um ao passo que compressor de estágio de o segundo excesso de pressão, é, por exemplo, um compressor de pistão que serve como estágio de compressão de alta pressão.

O separador mencionado acima 3 pode ser feito no formato de um tanque ou semelhante, conectado a uma rede de que possibilitam regular a pressão de gás predominante no tanque, e os quais são conectados a um painel de controle

8, por exemplo, um painel eletrônico.

6/8

Naturalmente, os elementos mencionados acima 7 os quais são projetados para regular a pressão também podem ser montados, se desejado, na saída do tubo principal 2 ou na rede de usuário 6.

Como é sabido, os elementos mencionados acima 7 podem ser feitos de formas diferentes, por exemplo, como uma medição de pressão direta por intermédio de um medidor de pressão ou por intermédio de um algoritmo que possibilita regular a pressão de gás no separador como uma função, por exemplo, de uma medição de temperatura.

Os compressores mencionados acima 4 e 5 são individualmente providos, respectivamente, com um acionamento 9 e 10, que são individualmente conectados ao painel de controle mencionado acima 8 e os quais são formados, por exemplo, de motores elétricos ou qualquer

outro tipo de	motor.
Os	compressores, 4	e 5,	são	do tipo	que é
acionado em	uma velocidade	fixa	nesse caso,	e	são
preferivelmente dimensionados	de tal	modo	que, quando	cada

um deles é acionado em sua velocidade de acionamento fixa, ambos comprimirão a mesma quantidade de gás por unidade de tempo.

Desse modo, o painel de controle 8 nesse caso funciona como, por assim dizer, um eixo de transmissão eletrônica, ligando os dois componentes 4 e 5.

O funcionamento do compressor de múltiplos estágios de acordo com a invenção, conforme descrito, acima é simples e como a seguir.

O painel de controle mencionado acima 8 é provido com um controle, de tal modo que quando a pressão do gás

7/8 predominante no separador 3 mencionado acima cai abaixo de um valor mínimo preestabelecido, os compressores, 4 e 5, serão ligados, de tal modo que eles começam a comprimir o gás e de tal modo que a pressão do gás predominante no separador 3 pode ser outra vez restaurada.

Tão logo a pressão do gás predominante no separador 3 tenha outra vez subido e atingido um valor máximo que também foi previamente estabelecido, os compressores mencionados acima 4 e 5 são colocados outra vez em funcionamento sem carga.

A Figura 2 representa uma variante de uma instalação de compressão de múltiplos estágios 1, de acordo com a invenção, na qual os compressores, 4 e 5, podem ser acionados em uma velocidade variável e na qual os acionamentos dos compressores 4 e 5 são acoplados entre si por intermédio de um cabo elétrico 11 o qual no caso representado aqui passa através do painel de controle 8.

Nesse caso, o controle provido no painel de controle é tal que o compressor 5 o qual forma o estágio de acesso de pressão final é acionado em uma velocidade que depende da pressão do gás predominante no separador 3, ao passo que um ou vários outros compressores 4 no tubo principal 2 são acionados como uma função da velocidade do acionamento do compressor mencionado acima 5.

Nesse caso, o controle preferivelmente é do tipo

pelo qual	os	dois	compressores	4 e 5	comprimem a mesma
quantidade	de	gás	por	unidade de	tempo,	de tal modo que	a
quantidade	de	gás	que	está disponível no tubo principal	2

permanece constante ou praticamente constante entre os dois compressores 4 e 5 no caso de uma operação normal do

8/8 compressor de múltiplos estágios.

Naturalmente, também é possível montar mais do que dois compressores 4 em série no tubo principal mencionado acima 2, pelo que cada um dos compressores 4 é provido com um acionamento que é conectado ao painel de controle 8.

É evidente que cada um dos compressores 4 e 5 pode ser realizado como um único elemento ou como vários elementos de compressão conectados em paralelo ou em série e sendo acionados por um mesmo acionamento.

Desnecessário dizer que o estágio de baixa pressão, e o estágio de alta pressão, podem ser realizados como dois grupos de compressores separados que são conectados eletronicamente por intermédio de um painel de controle comum 8 ou por intermédio de um cabo eletrônico simples que conecta os painéis de controle de cada grupo.

A presente invenção de forma alguma é limitada às modalidades descritas acima e representadas nos desenhos anexos; uma instalação de compressão de múltiplos estágios de alta pressão, de acordo com a invenção pode ser feita de acordo com diversas variantes enquanto permanecendo ainda dentro do escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Instalação de compressão de múltiplos estágios de alta pressão que é formada principalmente de um tubo principal (2) que se abre em um separador (3) e na qual ao menos dois compressores (4, 5) são montados em série, cada um deles com seu próprio acionamento (9, 10), pelo que a instalação é equipada com meios (7) para determinar a pressão predominante na saída do tubo principal (2) , pelo que a instalação é conectada a um painel de controle (8) , caracterizada pelo fato de que esse painel de controle (8) é conectada a pelo menos dois dos acionamentos anteriormente mencionados (9, 10) dos compressores (4, 5) e em que ele controla os compressores (4, 5) de tal modo que eles ou funcionarão sob carga ou ambos funcionarão sem carga e comprimirão a mesma quantidade de ar por unidade de tempo.
2. Instalação de compressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os compressores (4, 5) são controlados de tal modo que eles comprimem a mesma quantidade de gás por unidade de tempo.
3. Instalação de compressão, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os acionamentos (9, 10) dos compressores (4, 5) são acionamentos de velocidade variável.
4. Instalação de compressão, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que o painel de controle (8) é tal que os compressores diferentes (4, 5) são acionados como uma função da velocidade de acionamento do compressor (5) formando o estágio de alta pressão final.

2/2
5. Instalação de compressão, de acordo com

reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de compreender apenas um tanque de gás. 6. Instalação de compressão, de ; acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 , 3, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que cada acionamento (9, 10) dos compressores (4, 5) tem seu próprio painel de controle e em

que esses painéis de controle constituem parte do painel de controle (8) da instalação de compressão.
7. Instalação de compressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizada pelo fato de que cada compressor pode ser composto de um único elemento de compressão ou de vários elementos de compressão que são acionados pelo acionamento

do compressor em questão. 8 . Instalação de compressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos compressores (4, 5) é um compressor de pistão. 9. Instalação de compressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7 ou 8,

caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos compressores (4, 5) é um compressor do tipo parafuso. 10 . Instalação de compressão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que ela é do tipo que pode

comprimir gás até uma pressão de pelo menos 2000 kPa.