EP1511938A1 - Installation de production d un gaz comprime et procede d'exploitation de cette installation - Google Patents

Installation de production d un gaz comprime et procede d'exploitation de cette installation

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EP1511938A1
EP1511938A1 EP03749908A EP03749908A EP1511938A1 EP 1511938 A1 EP1511938 A1 EP 1511938A1 EP 03749908 A EP03749908 A EP 03749908A EP 03749908 A EP03749908 A EP 03749908A EP 1511938 A1 EP1511938 A1 EP 1511938A1
Authority
EP
European Patent Office
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speed
compressor
compressors
installation
switch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03749908A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane Laroye
François PANCRAZI
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.)
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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 Air Liquide SA, LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP1511938A1 publication Critical patent/EP1511938A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by varying the rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/56—Number of pump/machine units in operation

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing compressed gas as well as an installation for producing compressed gas for its implementation.
  • the compressors are not always operated at their set operating points; Some of them sometimes operate partially when idle, especially when the air flow falls below the air production capacity of the fixed compressor. This results in unnecessary energy consumption, which consequently induces an increase in the ratio, energy consumption per cubic meter of gas produced (specific energy) and therefore an increase in the cost price of this cubic meter.
  • the object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks and to propose an installation for supplying compressed gas which is economical, in particular as regards energy consumption. Another object is a compressed gas supply installation which has a low maintenance cost.
  • the subject of the invention is an installation for producing a compressed fluid, comprising: - n compressors, the discharge side of which is connected to a network of compressed fluid, n being greater than or equal at 2
  • a first connection line with a switch allowing individually, the establishment or the interruption of the connection of the compressor directly to the energy source, - a speed variator, adapted to vary continuously the rotation speed of one of the compressors as a function of a speed setpoint, and intended to be connected to the energy source,
  • a second connection line with a switch allowing individually, the establishment or the interruption of the connection of the compressor, via the variable speed drive, to the energy source, characterized in that she understands :
  • - means forming a switch, suitable for selectively connecting one and only one of the compressors to the variable speed drive, and ensuring the transition phases between direct connection and connection via variator, and in that:
  • said switch means are adapted so that one of the n compressors is connected to said variator
  • the compressors used in the installation which is the subject of the present invention are preferably of the "all - or - nothing" type.
  • all-or-nothing type compressor we mainly mean commercial compressors classified in this category and more particularly screw compressors.
  • the invention particularly relates to an installation as defined above, in which the compressors are screw compressors whose rotational speed can be continuously adjusted in a first speed range located between a minimum speed and a speed of transition greater than the minimum speed.
  • compressed fluid is meant a fluid whose total pressure is greater than one atmosphere and more particularly: air, oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), argon (Ar), carbon dioxide (C0 2 ), carbon monoxide (CO), helium (He), nitrous oxide (N 2 0), nitrogen monoxide (NO) , mixtures of nitrous oxide and oxygen, carbon dioxide and oxygen, nitrogen and carbon monoxide, helium and oxygen, such as, for example, the mixtures (50 % by volume (v / v) N 2 0 + 50% v / v O 2 ), (5% v / v C0 2 , 95% v / v O 2 ), (200 to 800 ppm NO in N 2 ), (78% He + 22% v / v 0 2 ), (65% He + 35% O 2 ) 80% v / v He + 20% v / v 0 2 ), mixtures of nitrogen and carbon dioxide or again refrigerant gases from cold stations or water
  • the installation as defined above is an installation for producing compressed air.
  • the installation as defined above comprises from two to six compressors.
  • the installation as defined above comprises means suitable for starting the compressors one after the other via the speed controller and for stopping the compressor connected to the speed controller, when the speed reference of the compressor is situated in a speed range delimited by speed 0 and the minimum speed greater than 0, and adapted to operate this compressor with the speed reference when this speed reference is greater than the minimum speed.
  • the installation as defined above comprises a gas pressure sensor adapted to measure the gas pressure prevailing in the compressed gas network, and control means adapted to control the switches and the switch means as a function of the gas pressure measured by the pressure sensor.
  • control means very particularly comprise means for regulating the speed reference continuously according to a regulation law, in particular a proportional, integral, differential law (PID; in English Proportional, Intégral Differential), and / or they are very particularly connected to switching means of the means forming a switch, as well as to individual actuation means of each of the switches.
  • a regulation law in particular a proportional, integral, differential law (PID; in English Proportional, Intégral Differential)
  • PID proportional, integral, differential law
  • control means comprise means for exclusive connection which are suitable for connecting a determined compressor to the variable speed drive only when the switch associated with this compressor is open and / or the control means particularly include selection means for selecting one of the compressors to be started or stopped, these selection means comprising a counter adapted to count the number of starts of each of the compressors, and means adapted to select as compressor to be started, the compressor which has the least operating time or as compressor to be stopped, the compressor with the longest operating time.
  • control means comprise a programmable automaton characterized in that it comprises a central unit, a memory and possibly means allowing its remote control and that it is able to operate by means of a suitable program to regulate the variable speed drive in PID regulation mode.
  • the compressors are connected in parallel by their discharge side, to a buffer reservoir of compressed fluid by means of a first connecting pipe, said buffer tank being connected to the compressed fluid network by a second connecting pipe provided with a cut-off valve.
  • the first connecting pipe is preferably provided with a filter.
  • the invention also relates to a method for producing a compressed fluid implementing the installation as defined above, characterized in that it comprises, over time, one or other of the following operating steps : - when the fluid pressure in the compressed fluid network downstream of said installation is within a value range between a high pressure threshold (hereinafter referred to as: PSH) and a low pressure threshold (designated below) -after by: PSL), the pressure of the fluid in said network is maintained within this value range by means of the compressor connected to the speed variator;
  • PSH high pressure threshold
  • PSL low pressure threshold
  • either the compressor connected to the variable speed drive is stopped, and in this case, it is started at the minimum speed; be the compressor connected to the speed controller is operated at a speed greater than or equal to the minimum speed and less than the maximum speed, and in this case its speed is brought to the maximum speed, i.e. the compressor connected to the speed controller is operated at the maximum speed and in this case, if the direct connection interrupter of at least one of the compressors is open, the means forming a switch connect another compressor, the switch of which is open to the speed controller and the switch of direct connection of the compressor that was previously connected to the drive is closed;
  • the compressor connected to the variable speed drive is operated above the minimum speed, and in this case it is slowed down to the minimum speed, exits the compressor connected to the speed controller is operated at minimum speed, and in this case it is stopped, outputs the compressor connected to the speed controller is stopped and if the direct connection switch of at least one of the compressors is closed, in this case open.
  • it comprises, prior to the connection of the variable speed drive to one of the compressors, a step of selecting said compressor, by which the chosen compressor is the one which has operated least long over time.
  • it comprises, before stopping a compressor in direct connection, a step of selecting the compressor to be stopped, by which the selected compressor is the one which has operated the longest over time.
  • the process as described above is particularly suitable for the production of compressed air.
  • FIG. 1 is a schematic view of a compressed gas production installation according to the invention.
  • FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the patterns of gas pressure over time and the corresponding regulation of a compressor.
  • This installation 2 comprises three compressors 4, 6, 8 which are connected in parallel to the inlet 10 of a buffer tank 12 of compressed gas via a first connecting pipe 14 provided with a filter 16.
  • a outlet 18 of the buffer tank 12 is connected to a compressed air user network (not shown) via a second connecting line 20 provided with a cut-off valve 22.
  • the compressors 4, 6, 8 are lubricated screw compressors. This type of compressor allows operation in a certain range of rotational speeds. Within this range, the rotational speed can be adjusted continuously. The range is delimited by a maximum rotation speed FMAX, 100% and a minimum rotation speed FMIN, other than 0, which amounts for example to 50% of the maximum rotation speed FMAX. Exceptionally, the compressors 4, 6, 8 can be operated, for a short duration, at a variable speed also continuously up to a transition speed FTRA, greater than the maximum speed FMAX.
  • compressor 4, 6 or 8 considered must be stopped, since the lubrication of the screw is insufficient in this range of rotation speeds.
  • the compressed air flow is substantially directly proportional to the speed of rotation.
  • Such compressors are for example compressors of the DSD 201 / 7.5 bar type sold by the company KAESER.
  • the installation 2 also comprises a source of electrical energy, in this case a source of three-phase power current 24.
  • the installation 2 comprises three first lines 26, 28, 30 for connection to three wires. Each of the first connection lines 26, 28, 30 connects one of the compressors 4, 6, 8 to the current source 24.
  • Each of the first connection lines 26, 28, 30 is provided with a first switch 32, 34, 36 allowing an individual establishment or interruption of the connection between the compressors 4, 6, 8 and the current source 24.
  • the installation 2 further comprises a variable speed drive VAR connected to the current source 24 by a second connection line 44 with three wires.
  • the variable speed drive is suitable for generating a power current whose frequency quence determines the speed of rotation of a compressor 4, 6, 8 connected to this VAR drive.
  • the VAR variable speed drive is for example an ATV-68 type drive sold by the company SCHNEIDER.
  • the installation 2 comprises three second switches 46, 48, 50, and a third connection line 52 with three wires.
  • the connection line 52 is subdivided into three branches 52A, 52B, 52C, each of which connects the variable speed drive VAR to one of the compressors 4, 6, 8, in parallel with the first connection lines 26, 28, 30.
  • Each second switches 46, 48, 50 is interposed in one of the branches 52A, 52B, 52C.
  • Each of the compressors 4, 6, 8 can therefore be individually connected to the VAR variable speed drive.
  • a gas pressure sensor 54 is placed downstream of the compressors 4, 6, 8 in the gas network, for example in the buffer tank 12.
  • the installation 12 also includes a control device, in this case a CMD programmable controller.
  • This CMD control device comprises an input 56 which is connected to the pressure sensor 54 by a sensor line 58, in order to observe the gas pressure P established in the gas network.
  • the CMD command also comprises three outputs 60, 62, 64 which are connected to first 66, second 68 and third 70 control lines of the first switches 32, 34, 36, and three outputs 72A, 72B, 72C which are connected to first 74A, second 74B and third 74C control lines of the second switches 46, 48, 50.
  • Another output 76 of the CMD control is connected to a control line 78 of the variator VAR.
  • the second switches 46, 48, 50 form switching means by which one of the compressors can be connected to the variable speed drive VAR.
  • the outputs 60, 62, 64, 72A, 72B, 72C and the associated control lines 66, 68, 70, 74A, 74B, 74C are adapted to open or close the switches 32, 34, 36, 46, 48, 50.
  • the output 76 and the control line 78 are adapted to adjust the output frequency of the VAR drive. Outputs 60, 62, 64, 72A,
  • the programmable controller CMD includes a memory MEM in which the high pressure threshold PSH and low pressure PSL thresholds are stored, and a program PRG for controlling the installation.
  • the memory MEM stores, for each of the compressors 4, 6, 8, the total operating time of the associated compressor 4, 6, 8.
  • the PRG program is suitable for regulating the variable speed drive VAR according to a regulation law, in this case in PID regulation mode when the pressure P observed is between the two pressure thresholds PSH and PSL.
  • the PID fart mode varies the output frequency of the drive as a function of the integral and the derivative of the difference between the actual value and the set value over a predetermined time interval.
  • the CMD control device further comprises means for selecting from the compressors whose first switch 32, 34, 36 is open and which is not connected to the VAR variator, a compressor 4, 6, 8 having to be connected to the variator VAR speed according to the following condition.
  • the compressor with the least total operating time.
  • the PRG program implemented in the CMD command controls the first switches 32, 34, 36 and the second switches 46, 48, 50 according to an exclusive connection mode. This mode does not allow the closing of one of the second switches of a specific compressor 4, 6, 8, until the first switch 32, 34, 36, associated with this compressor is open.
  • this mode does not allow the closing of one of the second switches 46, 48, 50 unless all the second switches 46, 48, 50 are open.
  • the CMD command is furthermore provided with means for detecting a failure of one of the components of the installation 2.
  • These means are connected to a telephone line 80 in order to warn the maintenance personnel in the event of a failure.
  • FIGS. 2A and 2B show an example of the patterns over time of the pressure P prevailing in the air network as well as of the variation of the rotation speed of a compressor during the operation of the installation.
  • the abscissas of the two diagrams represent the time elapsed during fifteen phases I to XV, which are not shown to scale.
  • the ordinates of diagram 2A show the pressure P established in the air network and observed by the pressure sensor 54.
  • the ordinates of diagram 2B indicate the speed of rotation of the compressor. On the ordinate axis are marked the three determining speeds of the compressor, namely, the minimum speed FMIN (50%), the maximum speed (100%), as well as the transition speed FTRA (120%).
  • the compressor is connected to the VAR frequency converter and is operated in PID control. Due to the variation in the compressed air flow, the variable compressor speed is adjusted within the range between the minimum speed FMIN and the maximum speed FMAX, so that the pressure P remains substantially the pressure PREG.
  • phase II the demand for compressed air drops so that the variable compressor is brought to its minimum speed FMIN during this phase.
  • FMIN the pressure of the variable compressor
  • the pressure P rises during phase III.
  • the pressure P reaches the high pressure threshold PSH.
  • phase V due to the decrease in the gas flow produced, the pressure P falls to the low pressure threshold PSL, and remains there for a time T6 (phase VI), sufficient for the CMD command to restart the compressor with the minimum speed FMIN, after which the pressure P rises again to the high pressure threshold PSH (phase VII), and crosses this pressure.
  • phase VI a time sufficient for the CMD command to restart the compressor with the minimum speed FMIN, after which the pressure P rises again to the high pressure threshold PSH (phase VII), and crosses this pressure.
  • the pressure P remains above the high pressure threshold PSH and after a time T4 (phase VIII), sufficient for the variable compressor to be stopped again, the variable compressor is then stopped.
  • phase IX the pressure P falls below the high pressure threshold PSH before the time T7 has elapsed, then below PSL.
  • phase X which lasts time T6
  • the pressure P remains below the low pressure threshold PSL and, consequently, the compressor is started at its FMIN speed.
  • phase XII continuous PID mode
  • phase XIV the CMD command increases the speed of the compressor to the transition speed FTRA, disconnects this variator compressor (DC point) and closes the corresponding switch 32, 34, 36.
  • the compressor is operated in fixed mode at FMAX speed.
  • the speed reference of the VAR variator is brought to 0, then another compressor is selected and is connected to the variator. Then, this compressor is started at FMIN speed.
  • FMIN the flow of compressed air produced
  • the installation uses only one variable speed drive, hence a low investment cost.
  • the compressor starts are all done with the variator and are distributed evenly over all the compressors, which leads to regular wear of these.

Landscapes

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

Abstract

installation de production d'un gaz comprimé comprenant au moins deux compresseurs (4, 6, 8) reliés à un réseau de gaz comprimé (12, 20), pour chacun des compresseurs (4, 6, 8), une première ligne de connexion (26, 28, 30) à une source d'énergie (24) ainsi qu'un interrupteur (32, 34, 36) de cette ligne, et un variateur de vitesse (VAR) adapté pour faire varier la vitesse de rotation d'un des compresseurs (4, 6, 8), et connecté à la source d'énergie (24). L'installation comprend en outre des interrupteurs (46, 48, 50) adaptés pour connecter de façon sélective un seul des compresseurs (4, 6, 8) au variateur de vitesse (VAR). Chaque compresseur (4, 6, 8) est un compresseur dont la vitesse de rotation peut être réglée de façon continue dans une plage de vitesses située entre une vitesse minimale et une vitesse de transition. Application aux installations de production d'air comprimé.

Description

INSTALLATION DE PRODUCTION D' UN GAZ COMPRIME ET PROCEDE D ' EXPLOITATION DE CETTE INSTALLATION
La présente invention concerne un procédé de production de gaz comprimé ainsi qu'une installation de production de gaz comprimé pour sa mise en œuvre.
Comme installation de production d'air comprimé connue, il y a par exemple celle décrite dans l'article intitulé : "Air comprimé, retour d'expérience sur une vente au m3, publié dans ENERGIE PLUS, n°224 du 15 avril 1999, périodique de l'Association Technique Energie Environnement. Elle comprend au moins deux compresseurs dont le côté refoulement est relié à un réseau d'air comprimé ; l'un de ces compresseurs au moins est à vitesse fixe et est dimensionné de telle sorte qu'il fonctionne en permanence à 100% de sa capacité ; un autre est à vitesse variable et est réglé de telle sorte qu'il fasse l'appoint du débit de gaz demandé. Ce dernier compresseur est démarré ou arrêté en fonction de la pression constatée dans le réseau d'air. Lorsque l'installation comprend plus de deux compresseurs, seul un est à débit variable.
Or, dans ce type d'installation, les compresseurs ne sont pas toujours exploités à leurs points d'exploitation de consigne; Certains d'entre eux fonctionnent parfois partiellement en marche à vide, notamment lorsque le débit d'air tombe au- dessous de la capacité de production d'air du compresseur fixe. Il en résulte une consommation inutile d'énergie, qui induit par conséquent une augmentation du ratio, consommation d'énergie par mètre-cube de gaz produit (énergie spécifique) et donc une augmentation du prix de revient de ce mètre-cube.
De plus, ce type d'installation ne peut pas être exploité de façon économi- que sur une large plage de débits de gaz.
Enfin, certains des compresseurs sont plus souvent défectueux que d'autres.
La présente invention a pour but de pallier les inconvénients cités, et de proposer une installation de fourniture de gaz comprimé qui soit économique, no- tamment en ce qui concerne la consommation énergétique. Un autre but est une installation de fourniture de gaz comprimé qui ait un faible coût d'entretien.
Dans le cadre de ses recherches pour atteindre les objectifs précités, la demanderesse s'est aperçue que de façon inattendue, on pouvait améliorer signi- ficativement l'énergie spécifique globale d'une installation de compresseurs par la mise en œuvre du dispositif exposé ci-après.
C'est pourquoi selon un premier aspect, l'invention a pour objet, une installation de production d'un fluide comprimé, comprenant : - n compresseurs dont le côté de refoulement est relié à un réseau de fluide comprimé, n étant supérieur ou égal à 2
- pour chacun des compresseurs, une première ligne de connexion avec un interrupteur permettant de façon individuelle, l'établissement ou l'interruption de la connexion du compresseur en direct à la source d'énergie, - un variateur de vitesse, adapté pour faire varier de façon continue la vitesse de rotation d'un des compresseurs en fonction d'une consigne de vitesse, et destiné à être connecté à la source d'énergie,
- pour chacun des compresseurs, une deuxième ligne de connexion avec un interrupteur permettant de façon individuelle, l'établissement ou l'interruption de la connexion du compresseur, via le variateur de vitesse, à la source d'énergie, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- des moyens formant commutateur, adaptés pour connecter de façon sélective, un et un seul des compresseurs au variateur de vitesse, et assurer les phases de transitions entre connexion directe et connexion via variateur, et en ce que :
- lesdits moyens formant commutateur sont adaptés pour que l'un au l'autre des n compresseurs soit connecté audit variateur,
- les compresseurs mis en œuvre dans l'installation objet de la présente invention sont de préférence de type "tout - ou - rien". Par compresseur de type tout - ou - rien, on désigne principalement, les compresseurs du commerce classés dans cette catégorie et plus particulièrement les compresseurs à vis.
L'invention a notamment pour objet une installation telle que définie ci- dessus, dans laquelle les compresseurs sont des compresseurs à vis dont la vitesse de rotation peut être réglée de façon continue dans une première plage de vitesses située entre une vitesse minimale et une vitesse de transition supérieure à la vitesse minimale.
Par fluide comprimé, on entend un fluide dont la pression totale est supérieure à une atmosphère et plus particulièrement : l'air, l'oxygène (O2), l'azote (N2), l'argon (Ar), le dioxyde de carbone (C02), le monoxyde de carbone (CO), l'hélium (He), le protoxyde d'azote (N20), le monoxyde d'azote (NO), les mélanges de pro- toxyde d'azote et d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'oxygène, d'azote et de monoxyde de carbone, d'hélium et d'oxygène, tels que par exemple, les mélanges (50% en volume (v/v) N20 + 50 % v/v O2), (5% v/v C02, 95 % v/v O2), (200 à 800 ppm NO dans N2), (78 % He + 22% v/v 02), (65 % He + 35 % O2) 80% v/v He + 20 % v/v 02), les mélanges d'azote et de dioxyde de carbone ou en encore les gaz frigorigènes des stations de froid ou la vapeur d'eau.
Selon un premier aspect particulier de la présente invention, l'installation telle que définie précédemment, est une installation de production d'air comprimé. Selon un deuxième aspect particulier de la présente invention, l'installation telle que définie précédemment, comprend de deux à six compresseurs.
Selon un troisième aspect particulier de la présente invention, l'installation telle que définie précédemment, comprend des moyens adaptés pour démarrer l'un après l'autre les compresseurs via le variateur de vitesse et pour arrêter le compresseur connecté au variateur de vitesse, lorsque la consigne de vitesse du compresseur est située dans une plage de vitesses délimitée par la vitesse 0 et la vitesse minimale supérieure à 0, et adaptés pour exploiter ce compresseur avec la consigne de vitesse lorsque cette consigne de vitesse est supérieure à la vitesse minimale.
Selon un quatrième aspect particulier de la présente invention, l'installation telle que définie précédemment, comprend un capteur de pression de gaz adapté pour mesurer la pression de gaz régnant dans le réseau de gaz comprimé, et des moyens de commande adaptés pour commander les interrupteurs et les moyens formant commutateur en fonction de la pression de gaz mesurée par le capteur de pression.
Selon ce dernier aspect particulier, les moyens de commande comprennent tout particulièrement des moyens de régulation de la consigne de vitesse en continu selon une loi de régulation, notamment une loi proportionnelle, intégrale, différentielle (PID ; en anglais Proportional, Intégral Differential), et/ou ils sont tout particulièrement reliés à des moyens de commutation des moyens formant commutateur, ainsi qu'à des moyens d'actionnement individuel de chacun des interrupteurs. Dans ce cas, les moyens de commande comprennent des moyens de branchement exclusif qui sont adaptés pour connecter un compresseur déterminé au variateur de vitesse uniquement lorsque l'interrupteur associé à ce compresseur est ouvert et/ou les moyens de commande comprennent tout particulièrement des moyens de sélection pour sélectionner un des compresseurs devant être dé- marré ou arrêté, ces moyens de sélection comprenant un compteur adapté pour compter le nombre de démarrages de chacun des compresseurs, et des moyens adaptés pour sélectionner comme compresseur devant être démarré, le compresseur qui a le moins de temps de fonctionnement ou comme compresseur devant être arrêté, le compresseur qui a le plus grand temps de fonctionnement. Selon un mode préféré de cet aspect particulier les moyens de commandes comprennent un automate programmable caractérisé en ce qu'il comprend une unité centrale, une mémoire et éventuellement des moyens permettant son contrôle à distance et qu'il est apte à fonctionner au moyen d'un programme adapté pour réguler le variateur de vitesse en mode de régulation PID. Selon un cinquième aspect particulier de la présente invention, l'installation telle que définie précédemment, les compresseurs sont reliés en parallèles par leur côté de refoulement, à un réservoir tampon de fluide comprimé par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison, ledit réservoir tampon étant relié au réseau de fluide comprimé par une seconde conduite de liaison munie d'une vanne de coupure. La première conduite de liaison est de préférence munie d'un filtre.
L'invention a aussi pour objet un procédé de production d'un fluide comprimé mettant en œuvre l'installation telle que définie précédemment, caractérisé en ce qu'il comprend au cours du temps, l'une ou l'autre des étapes fonctionnement suivantes : - lorsque la pression du fluide dans le réseau de fluide comprimé en aval de ladite installation est située dans une plage de valeur comprise entre un seuil de pression haute (désignée ci-après par : PSH) et un seuil de pression basse (désignée ci-après par : PSL), la pression du fluide dans ledit réseau est maintenue dans cette plage de valeur au moyen du compresseur connecté au variateur de vi- tesse ;
- lorsque la pression du fluide dans ledit réseau devient inférieure à PSL pendant une durée prédéterminée, soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est arrêté, et il est dans ce cas, démarré à la vitesse minimale ; soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité à une vitesse supérieure ou égale à la vitesse minimale et inférieure à la vitesse maximale, et dans ce cas sa vitesse est portée à la vitesse maximale, soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité à la vitesse maximale et dans ce cas, si l'inter- rupteur de connexion directe d'au moins un des compresseurs est ouvert, les moyens formant commutateur, connectent un autre compresseur dont l'interrupteur est ouvert au variateur de vitesse et l'interrupteur de connexion directe du compresseur qui était précédemment connecté au variateur est fermé ;
- lorsque la pression de fluide dans ledit réseau devient supérieure à PSH pendant une durée prédéterminée, sort le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité au-dessus de la vitesse minimale, et il est dans ce cas, ralenti à la vitesse minimale, sort le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité à la vitesse minimale, et dans ce cas il est arrêté, sort le compresseur connecté au variateur de vitesse est arrêté et si l'interrupteur de connexion directe d'au moins un des compresseurs est fermé, il dans ce cas ouvert.
Selon un autre aspect particulier du procédé tel que défini ci-dessus, il comprend préalablement à la connexion du variateur de vitesse à l'un des compresseurs, une étape de sélection dudit compresseur, par laquelle le compresseur choisi est celui qui a fonctionné le moins longtemps au cours du temps. Selon un dernier aspect particulier du procédé tel que décrit précédemment, il comprend, préalablement à l'arrêt d'un compresseur en connexion directe, une étape de sélection du compresseur à arrêter, par laquelle le compresseur sélectionné est celui qui a fonctionné le plus longtemps au cours du temps.
Le procédé tel que décrit précédemment est particulièrement adapté à la production d'air comprimé.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique d'une installation de production de gaz comprimé selon l'invention; et
- les Figures 2A et 2B sont des diagrammes montrant les allures de la pression de gaz dans le temps et la régulation correspondante d'un compresseur. Cette installation 2 comprend trois compresseurs 4, 6, 8 qui sont reliés en parallèle à l'entrée 10 d'un réservoir tampon 12 de gaz comprimé par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison 14 munie d'un filtre 16. Une sortie 18 du réservoir tampon 12 est reliée à un réseau d'utilisateur d'air comprimé (non représenté) par l'intermédiaire d'une seconde conduite de liaison 20 munie d'une vanne de coupure 22.
Les compresseurs 4, 6, 8 sont des compresseurs à vis lubrifiée. Ce type de compresseur permet une exploitation dans une certaine plage de vitesses de rotation. Dans cette plage, la vitesse de rotation peut être réglée de façon continue. La plage est délimitée par une vitesse de rotation maximale FMAX, 100% et une vitesse de rotation minimale FMIN, différente de 0, qui s'élève par exemple à 50% de la vitesse de rotation maximale FMAX. Exceptionnellement, les compresseurs 4, 6, 8 peuvent être exploités, pour une courte durée, à une vitesse variable également en continu jusqu'à une vitesse de transition FTRA, supérieure à la vitesse maximale FMAX.
Au-dessous de la vitesse minimale FMIN, le compresseur 4, 6 ou 8 considéré doit être arrêté, étant donné que la lubrification de la vis est insuffisante dans cette plage de vitesses de rotation. Le débit d'air comprimé est sensiblement directement proportionnel à la vitesse de rotation. De tels compresseurs sont par exemple des compresseurs du type DSD 201/7,5 bars commercialisés par la société KAESER.
L'installation 2 comprend en outre une source d'énergie électrique, en l'occurrence une source de courant de puissance triphasé 24.
L'installation 2 comprend trois premières lignes 26, 28, 30 de connexion à trois fils. Chacune des premières lignes de connexion 26, 28, 30 relie l'un des compresseurs 4, 6, 8 à la source de courant 24.
Chacune des premières lignes de connexion 26, 28, 30 est munie d'un premier interrupteur 32, 34, 36 permettant un établissement ou une interruption individuelle de la liaison entre les compresseurs 4, 6, 8 et la source de courant 24.
L'installation 2 comprend en outre un variateur de vitesse VAR relié à la source de courant 24 par une deuxième ligne de connexion 44 à trois fils. Le variateur de vitesse est adapté pour générer un courant de puissance dont la fré- quence détermine la vitesse de rotation d'un compresseur 4, 6, 8 connecté à ce variateur VAR. Le variateur de vitesse VAR est par exemple un variateur du type ATV-68 commercialisé par la société SCHNEIDER.
L'installation 2 comprend trois seconds interrupteurs 46, 48, 50, et une troi- sième ligne de connexion 52 à trois fils. La ligne de connexion 52 se subdivise en trois branches 52A, 52B, 52C, dont chacune relie le variateur de vitesse VAR à l'un des compresseurs 4, 6, 8, en parallèle aux premières lignes de connexion 26, 28, 30. Chacun des seconds interrupteurs 46, 48, 50 est interposé dans l'une des branches 52A, 52B, 52C. Chacun des compresseurs 4, 6, 8 peut donc être connecté individuellement au variateur de vitesse VAR.
Un capteur de pression 54 du gaz est disposé en aval des compresseurs 4, 6, 8 dans le réseau de gaz, par exemple dans le réservoir tampon 12.
L'installation 12 comprend en outre un dispositif de commande, en l'occurrence un automate programmable CMD.
Ce dispositif de commande CMD comprend une entrée 56 qui est reliée au capteur de pression 54 par une ligne de capteur 58, afin de constater la pression de gaz P établie dans le réseau de gaz.
La commande CMD comprend en outre trois sorties 60, 62, 64 qui sont re- liées à des première 66, deuxième 68 et troisième 70 lignes de commande des premiers interrupteurs 32, 34, 36, et trois sorties 72A, 72B, 72C qui sont reliées à des première 74A, deuxième 74B et troisième 74C lignes de commande des seconds interrupteurs 46, 48, 50. Une autre sortie 76 de la commande CMD est reliée à une ligne de commande 78 du variateur VAR. Les seconds interrupteurs 46, 48, 50 forment des moyens de commutation par lesquels l'un des compresseurs peut être connecté au variateur de vitesse VAR.
Les sorties 60, 62, 64, 72A, 72B, 72C et les lignes de commande associées 66, 68, 70, 74A, 74B, 74C sont adaptées pour ouvrir ou fermer les interrupteurs 32, 34, 36, 46, 48, 50. La sortie 76 et la ligne de commande 78 sont adaptées pour régler la fréquence de sortie du variateur VAR. Les sorties 60, 62, 64, 72A,
72B, 72C, 76 sont asservies par une unité centrale CPU de la commande CMD en fonction de la pression de gaz P. Outre l'unité centrale CPU, l'automate programmable CMD comprend une mémoire MEM dans laquelle sont stockés les seuils de pression haute PSH et pression basse PSL, et un programme PRG de commande de l'installation.
De plus, la mémoire MEM stocke, pour chacun des compresseurs 4, 6, 8, le temps total de fonctionnement du compresseur 4, 6, 8 associé.
Le programme PRG est adapté pour réguler le variateur de vitesse VAR selon une loi de régulation, en l'occurrence en mode de régulation PID lorsque la pression P constatée se trouve entre les deux seuils de pressions PSH et PSL. Le mode PID fart varier la fréquence de sortie du variateur en fonction de l'intégrale et de la dérivée de l'écart entre la valeur réelle et la valeur de consigne sur un intervalle de temps prédéterminé.
Le dispositif de commande CMD comprend en outre des moyens pour sélectionner parmi les compresseurs dont le premier interrupteur 32, 34, 36 est ouvert et qui n'est pas connecté au variateur VAR, un compresseur 4, 6, 8 devant être connecté au variateur de vitesse VAR suivant la condition suivante.
Le compresseur qui a le moins de temps total de fonctionnement.
Le programme PRG mis en oeuvre dans la commande CMD contrôle les premiers interrupteurs 32, 34, 36 et les seconds interrupteurs 46, 48, 50 selon un mode de branchement exclusif. Ce mode ne permet pas la fermeture de l'un des seconds interrupteurs d'un compresseur déterminé 4, 6, 8, que lorsque le premier interrupteur 32, 34, 36, associé à ce compresseur est ouvert.
Par ailleurs, ce mode ne permet pas la fermeture de l'un des seconds interrupteurs 46, 48, 50 que si tous les seconds interrupteurs 46, 48, 50 sont ouverts.
La commande CMD est en outre munie de moyens de détection d'une dé- faillance de l'un des composants de l'installation 2.
Ces moyens sont connectés à une ligne téléphonique 80 afin d'avertir le personnel de maintenance dans le cas d'une défaillance.
Les Figures 2A et 2B représentent un exemple des allures dans le temps de la pression P régnant dans le réseau d'air ainsi que de la variation de la vitesse de rotation d'un compresseur pendant l'exploitation de l'installation.
Les abscisses des deux diagrammes représentent le temps écoulé pendant quinze phases I à XV, qui ne sont pas représentées à l'échelle. Les ordonnées du diagramme 2A montrent la pression P établie dans le réseau d'air et constatée par le capteur de pression 54.
Les ordonnées du diagramme 2B indiquent la vitesse de rotation du compresseur. Sur l'axe des ordonnées sont marquées les trois vitesses déterminantes du compresseur, à savoir, la vitesse minimale FMIN (50%), la vitesse maximale (100%), ainsi que la vitesse de transition FTRA (120%).
Pendant la phase I, le compresseur est connecté au variateur de vitesse VAR et est exploité en régulation PID. En raison de la variation du débit d'air comprimé, la vitesse de rotation du compresseur variable est réglée à l'intérieur de la plage située entre la vitesse minimale FMIN et la vitesse maximale FMAX, de sorte que la pression P reste sensiblement la pression de consigne PREG.
Au début de la phase II, la demande d'air comprimé chute de sorte que le compresseur variable soit amené à sa vitesse minimale FMIN lors de cette phase. Comme le débit d'air reste faible, la pression P monte, lors de la phase III. A la fin de la phase III la pression P atteint le seuil de pression haute PSH. Après l'écoulement du temps T5 (phase IV), pendant laquelle la pression P reste au- dessus de PSH, le compresseur est arrêté.
Pendant la phase V, en raison de la diminution du débit de gaz produit, la pression P tombe jusqu'au seuil de pression basse PSL, et y reste pendant un temps T6 (phase VI), suffisant pour que la commande CMD redémarre le compresseur avec la vitesse minimale FMIN, à la suite de quoi la pression P monte de nouveau jusqu'au seuil de pression haute PSH (phase VII), et franchit cette pression. La pression P reste au-dessus du seuil de pression haute PSH et après un temps T4 (phase VIII), suffisant pour que le compresseur variable soit de nouveau arrêté, le compresseur variable est alors arrêté.
Pendant la phase IX, la pression P tombe au-dessous du seuil de pression haute PSH avant l'écoulement du temps T7, puis au-dessous de PSL. Pendant la phase X, qui dure le temps T6, la pression P reste au-dessous du seuil de pression basse PSL et, en conséquence, le compresseur est mis en route à sa vitesse FMIN.
En raison d'une demande importante de gaz, la pression P reste au- dessous du seuil de pression basse PSL pendant le temps T3 (phase XI), et le compresseur est réglé en mode continu PID (phase XII) jusqu'à sa vitesse maximale FMAX.
La pression reste néanmoins au-dessous du seuil de pression basse PSL et après le délai T1 (phase XIII), lors de la phase XIV, la commande CMD aug- mente la vitesse du compresseur jusqu'à la vitesse de transition FTRA, déconnecte ce compresseur du variateur (point DC) et ferme l'interrupteur 32, 34, 36 correspondant. A partir de la fin de la phase XIV, le compresseur est exploité en mode fixe à la vitesse FMAX. Simultanément à la fermeture de l'interrupteur du compresseur, la consigne de vitesse du variateur VAR est amenée à 0, puis un autre compresseur est sélectionné et est branché sur le variateur. Ensuite, ce compresseur est démarré à la vitesse FMIN. Ainsi, le débit d'air comprimé produit est augmenté, et en conséquence, la pression P augmente.
A l'issue de l'expérience décrite ci-dessous, on a constaté que l'installation selon l'invention permettait d'économiser environ 15 % d'énergie par rapport à une installation de l'état de la technique.
L'énergie spécifique est plus faible sur une large plage de débits de gaz. De plus, cette régulation conduit à un nombre faible de démarrages/arrêts des compresseurs, cela réduit ainsi les temps de marche à vide et évite de ce fait les pertes d'énergie associées. La durée de vie du compresseur est augmentée et le temps d'entretien de l'installation est réduit.
D'autre part, l'installation n'utilise qu'un seul variateur de vitesse d'où un coût d'investissement faible.
Grâce au procédé de sélection des compresseurs devant être arrêtés ou démarrés, les démarrages de compresseurs se font tous avec le variateur et sont répartis de façon régulière sur l'ensemble des compresseurs, ce qui mène à une usure régulière de ceux-ci.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de production d'air comprimé, comprenant :
- n compresseurs dont le côté de refoulement est relié à un réseau d'air comprimé, n étant supérieur ou égal à 2
- pour chacun des compresseurs, une première ligne de connexion avec un interrupteur permettant de façon individuelle, l'établissement ou l'interruption de la connexion du compresseur en direct à la source d'énergie,
- un variateur de vitesse, adapté pour faire varier de façon continue la vi- tesse de rotation d'un des compresseurs en fonction d'une consigne de vitesse, et destiné à être connecté à la source d'énergie,
- pour chacun des compresseurs, une deuxième ligne de connexion avec un interrupteur permettant de façon individuelle, l'établissement ou l'interruption de la connexion du compresseur, via le variateur de vitesse, à la source d'énergie, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- des moyens formant commutateur, adaptés pour connecter de façon sélective, un et un seul des compresseurs au variateur de vitesse, et assurer les phases de transitions entre connexion directe et connexion via variateur, et en ce que : - lesdits moyens formant commutateur sont adaptés pour que l'un au l'autre des n compresseurs soit connecté audit variateur.
2. Installation telle que définie à la revendication 1 , dans laquelle les compresseurs sont des compresseurs à vis dont la vitesse de rotation peut être réglée de façon continue dans une première plage de vitesses située entre une vitesse minimale et une vitesse de transition supérieure à la vitesse minimale.
3. Installation telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de deux à six compresseurs.
4. Installation telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens adaptés pour démarrer l'un après l'autre les compresseurs via le variateur de vitesse et arrêter le compresseur connecté au variateur de vitesse, lorsque la consigne de vitesse du compresseur est située dans une seconde plage de vitesses délimitée par la vitesse 0 et une vitesse minimale supérieure à 0, et adaptés pour exploiter ce compresseur avec la consigne de vitesse lorsque cette consigne de vitesse est supérieure à la vitesse minimale.
5. Installation telle que définie à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur de pression de gaz adapté pour mesurer la pression d'air régnant dans le réseau d'air comprimé, et des moyens de commande adaptés pour commander les interrupteurs et les moyens formant commutateur en fonction de la pression d'air mesurée par le capteur de pression.
6. Installation telle que définie à la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de régulation de la consigne de vitesse en continu selon une loi de régulation.
7. Installation telle que définie à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que les moyens de commande sont reliés à des moyens de commutation formant commutateur, ainsi qu'à des moyens d'actionnement individuel de chacun des interrupteurs.
8. Installation telle que définie à la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de commande comprennent des moyens de branchement exclusif qui sont adaptés pour connecter un compresseur déterminé au variateur de vitesse uniquement lorsque l'interrupteur de connexion directe associé à ce compresseur est ouvert, et/ou des moyens de sélection du compresseur devant être démarré ou arrêté, ces moyens de sélection comprenant un compteur adapté pour compter le nombre de démarrages de chacun des compresseurs, et des moyens adaptés pour sélectionner comme compresseur devant être démarré, le compresseur qui a le moins de temps de fonctionnement ou comme compresseur devant être arrêté, le compresseur qui a le plus grand temps de fonctionnement.
9. Installation telle que définie à l'une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que les moyens de commandes comprennent un automate programmable comprenant une unité centrale, une mémoire et éventuellement des moyens permettant son contrôle à distance et qui est apte à fonctionner au moyen d'un programme adapté pour réguler le variateur de vitesse en mode de régulation PID.
10. Installation telle que définie à l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les compresseurs sont reliés en parallèle par leur côté de refoulement, à un réservoir tampon d'air comprimé par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison, ledit réservoir tampon étant relié au réseau d'air comprimé par une seconde conduite de liaison munie d'une vanne de coupure.
11. Installation telle que définie à l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que cette installation (2) comprend : - trois compresseurs (4), (6), (8) qui sont reliés en parallèle à l'entrée (10) d'un réservoir tampon (12) d'air comprimé par l'intermédiaire d'une première conduite de liaison (14) munie d'un filtre (16), une sortie (18) du réservoir tampon (12) étant reliée à un réseau d'utilisateur d'air comprimé par l'intermédiaire d'une seconde conduite de liaison (20) munie d'une vanne de coupure (22) ; - une source de courant de puissance triphasé (24) ;
- trois premières lignes (26), (28), (30) de connexion à trois fils reliant l'un des compresseurs (4), (6), (8) à la source de courant (24), chacune des premières lignes de connexion (26), (28), (30) étant munie d'un premier interrupteur (32), (34), (36) permettant un établissement ou une interruption individuelle de la liaison entre les compresseurs (4), (6), (8) et la source de courant (24) ;
- un variateur de vitesse VAR relié à la source de courant (24) par une deuxième ligne de connexion (44) à trois fils ;
- trois seconds interrupteurs (46), (48), (50), et une troisième ligne de connexion (52) à trois fils, la ligne de connexion (52) se subdivisant en trois bran- ches (52A), (52B), (52C), dont chacune relie le variateur de vitesse VAR à l'un des compresseurs (4), (6), (8), en parallèle aux premières lignes de connexion (26), (28), (30) et chacun des seconds interrupteurs (46), (48), (50) étant interposé dans l'une des branches (52A), (52B), (52C) ;
- un capteur de pression (54) du gaz disposé en aval des compresseurs (4), (6), (8) dans le réseau de gaz, par exemple dans le réservoir tampon (12) ;
- un dispositif de commande, en l'occurrence un automate programmable CMD comprenant une entrée (56) reliée au capteur de pression (54) par une ligne de capteur (58) ;
- trois sorties (60), (62), (64) reliées à des première (66), deuxième (68) et troisième (70) lignes de commande des premiers interrupteurs (32), (34), (36),
- trois sorties (72A), (72B), (72C) reliées à des première (74A), deuxième (74B) et troisième (74C) lignes de commande des seconds interrupteurs (46), (48), (50), - une sortie (76) reliée à une ligne de commande (78) du variateur VAR, les seconds interrupteurs (46), (48), (50) formant des moyens de commutation par lesquels l'un des compresseurs peut être connecté au variateur de vitesse VAR, les sorties (60), (62), (64), (72A), (72B), (72C) et les lignes de commande asso- ciées (66), (68), (70), (74A), (74B), (74C) étant adaptées pour ouvrir ou fermer les interrupteurs (32), (34), (36), (46), (48), (50) ; la sortie (76) et la ligne de commande (78) étant adaptées pour régler la fréquence de sortie du variateur VAR ; les sorties (60), (62), (64), (72A), (72B), (72C), (76) étant asservies par une unité centrale CPU de la commande CMD en fonction de la pression de gaz P ; l'automate programmable CMD comprenant une mémoire MEM dans laquelle sont stockés les seuils de pression haute PSH et pression basse PSL, et un programme PRG de commande de ladite installation (2).
12. Procédé de production d'air comprimé mettant en œuvre l'installation telle que définie à l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce qu'il com- prend au cours du temps, l'une ou l'autre des étapes de fonctionnement suivantes :
- lorsque la pression d'air dans le réseau d'air comprimé en aval de ladite installation est située dans une plage de valeur comprise entre un seuil de pression haute (désignée ci-après par : PSH) et un seuil de pression basse (désignée ci-après par : PSL), la pression d'air dans ledit réseau est maintenue dans cette plage de valeur au moyen du compresseur connecté au variateur de vitesse ;
- lorsque la pression d'air dans ledit réseau devient inférieure à PSL pendant une durée prédéterminée, soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est arrêté, et il est dans ce cas, démarré à la vitesse minimale ; sort le com- presseur connecté au variateur de vitesse est exploité à une vitesse supérieure ou égale à la vitesse minimale et inférieure à la vitesse maximale, et dans ce cas sa vitesse est portée à la vitesse maximale, sojt le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité à la vitesse maximale et dans ce cas, si l'interrupteur de connexion directe d'au moins un des compresseurs est ouvert, les moyens formant commutateur, connectent un autre compresseur dont l'interrupteur est ouvert au variateur de vitesse et l'interrupteur de connexion directe du compresseur qui était précédemment connecté au variateur est fermé ; - lorsque la pression d'air dans ledit réseau devient supérieure à PSH pendant une durée prédéterminée, soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est exploité au-dessus de la vitesse minimale, et il est dans ce cas, ralenti à la vitesse minimale, sort le compresseur connecté au variateur de vitesse est ex- ploité à la vitesse minimale, et dans ce cas il est arrêté, soit le compresseur connecté au variateur de vitesse est arrêté et si l'interrupteur de connexion directe d'au moins un des compresseurs est fermé, il dans ce cas ouvert.
13. Procédé tel que défini à la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à la connexion du variateur de vitesse à l'un des com- presseurs, une étape de sélection dudit compresseur par laquelle le compresseur sélectionné est celui qui a fonctionné le moins longtemps au cours du temps.
14. Procédé tel que défini à la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l'arrêt d'un compresseur en connexion directe, une étape de sélection du compresseur à arrêter, par laquelle le compresseur sélec- tionné est celui qui a fonctionné le plus longtemps au cours du temps.
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