EP4685421A1 - Installation et procédé de refroidissement - Google Patents

Installation et procédé de refroidissement

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EP4685421A1
EP4685421A1 EP25174190.6A EP25174190A EP4685421A1 EP 4685421 A1 EP4685421 A1 EP 4685421A1 EP 25174190 A EP25174190 A EP 25174190A EP 4685421 A1 EP4685421 A1 EP 4685421A1
Authority
EP
European Patent Office
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circuit
fluid
installation
cycle
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25174190.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre BARJHOUX
Golo Zick
Pierre Crespi
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.)
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
Publication of EP4685421A1 publication Critical patent/EP4685421A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F25J1/0284—Electrical motor as the prime mechanical driver
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    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/16—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by cooling
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    • F25J2260/42—Integration in an installation using nitrogen, e.g. as utility gas, for inerting or purging purposes in IGCC, POX, GTL, PSA, float glass forming, incineration processes, for heat recovery or for enhanced oil recovery
    • F25J2260/44—Integration in an installation using nitrogen, e.g. as utility gas, for inerting or purging purposes in IGCC, POX, GTL, PSA, float glass forming, incineration processes, for heat recovery or for enhanced oil recovery using nitrogen for cooling purposes
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    • F25J2280/00—Control of the process or apparatus
    • F25J2280/02—Control in general, load changes, different modes ("runs"), measurements
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    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/34—Details about subcooling of liquids

Definitions

  • the invention relates to a cooling installation and method.
  • the invention relates more particularly to a cryogenic fluid cooling installation comprising, a first circuit of fluid to be cooled, for example liquid nitrogen and/or liquid oxygen, a cryogenic refrigerator with a cycle circuit, at least one heat exchanger ensuring heat exchange with the first circuit of fluid to be cooled and the cycle circuit of the refrigerator, the installation comprising a second circuit of fluid to be liquefied, for example gaseous nitrogen and/or gaseous oxygen, the second fluid circuit being in heat exchange with the cycle circuit of the refrigerator in at least one heat exchanger of the installation.
  • the invention can be advantageously applied to an installation requiring cryogenic fluids for the thermalization of lines at cryogenic temperature, for example cryogenic fluid pipelines for superconductivity applications (cables).
  • the invention allows in particular the liquefaction of nitrogen and/or oxygen with possible mixing if needed for the application of an end customer with high temperature superconductivity.
  • the gases to be liquefied can be mixed upstream or downstream of the liquefier and the cold fluid can be used for the transport of electricity in high current density by maintaining in a superconducting state an electricity transport cable.
  • the invention makes it possible to replace, at least partially, the supply of cryogenic fluid by delivery trucks by producing the necessary cold at the user site.
  • Another alternative would be the temporary on-site installation of a nitrogen and/or oxygen separation and liquefaction unit (ASU), which is less cost-effective considering the usage time and quantities typically required. Installations with tens of kilometers of cables require several thousand tons of cryogenic fluid to be produced.
  • ASU nitrogen and/or oxygen separation and liquefaction unit
  • the installation may include a unit maintained in superconductivity at sea over long distances for electricity transmission.
  • One aim of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the installation according to the invention which also conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that it is configured to be switchable in a first cooling operating mode in which the installation cools the first fluid circuit to cool a liquefied fluid to preferably generate a quasi-isothermal transformation of said fluid, and a second liquefaction operating mode in which the installation cools the second fluid circuit for the purpose of liquefying a gas flow.
  • the invention also relates to a method for cooling such an installation, the method comprising a step of cooling a flow of cryogenic liquid from the first fluid circuit to a temperature below the saturation temperature of the fluid.
  • FIG. 1 is a schematic and partial view illustrating an example of the structure and operation of an installation according to the invention.
  • the installation 1 is configured to provide cooling for a flow of cryogenic fluid.
  • This installation 1 includes a first circuit 7 of the fluid to be cooled, for example liquid nitrogen and/or liquid oxygen, a cryogenic refrigerator 6 with a cycle circuit 16 and at least one heat exchanger 5 providing heat exchange between the first circuit 7 of the fluid to be cooled and the cycle circuit 16 of the refrigerator 6.
  • Installation 1 further includes a second circuit 8 of fluid to be liquefied, for example, gaseous nitrogen and/or gaseous oxygen.
  • This second fluid circuit 8 also exchanges heat with the refrigerator cycle circuit 16 via at least one heat exchanger 2, 3, 4, 5 of installation 1.
  • Installation 1 is configured to be switchable into a first cooling operating mode in which the installation cools the first fluid circuit 7 to cool a liquefied fluid to preferably generate a quasi-isothermal transformation of said fluid, and a second liquefaction operating mode in which the installation 1 cools the second fluid circuit 8 for the purpose of liquefying a gas stream.
  • installation 1 allows for the subcooling of fluids such as liquid nitrogen, liquid oxygen or a mixture of these two constituents to provide cooling power to, for example, maintain an electricity transmission cable in a superconducting state.
  • installation 1 allows the liquefaction of the previously mentioned gases, for example for cooling cryogenic line(s).
  • the first circuit 7, supplying the subcooled liquid can be connected to a unit comprising cables maintained in a superconducting state.
  • the second fluid circuit 8 can be connected to the unit to provide cooling (cooling of at least a part of the unit).
  • the installation includes a network 11 of superconducting cable conduits cooled by a flow of cryogenic liquid such as nitrogen and/or oxygen, and this flow of cryogenic liquid is configured to pass through the first fluid circuit 7 for the purpose of its cooling (subcooling).
  • this flow of cryogenic liquid from the first fluid circuit 7 can be cooled to a temperature below the saturation temperature of said fluid.
  • cryogenic liquid may be required to cool such units (for example, circuits of several tens of kilometers of super-submarine cables). Lesser requirements may be needed to maintain the unit's temperature.
  • Installation 1 Prior to a (sub)cooling stage of a cryogenic fluid stream in the first fluid circuit 7, the installation can perform a liquefaction stage of a gas stream in the second fluid circuit 8. This liquefied gas can be transferred through the network 11 of superconducting cable conduits. Installation 1 is advantageously sized for two cases, given that the cooling use case involves a significant logistical undertaking for a very rare occurrence.
  • the gas supply (nitrogen and oxygen for example) can be achieved by a gas separation unit (ASU or preferably of the "APSA" type, and/or a generator of relatively pure nitrogen and/or O2).
  • ASU gas separation unit
  • APSA gas separation unit
  • O2 generator of relatively pure nitrogen and/or O2
  • the installation is configured to ensure cooling of this gas or these gases from a temperature significantly higher than the liquefaction temperature of said gas to be liquefied.
  • the installation 1 may include a source 9 of gas to be liquefied connected to an upstream end of the second fluid circuit 8, for example a source of nitrogen and/or oxygen gas.
  • the installation may include a source 10 of liquid cryogenic fluid connected to an upstream end of the first fluid circuit 7, for example a source of liquid nitrogen and/or liquid hydrogen.
  • the installation 1 may include several heat exchangers 2, 3, 4, 5 in series ensuring heat exchange between the second fluid circuit 8 and the cycle circuit 16 and at least one heat exchanger 5 in heat exchange with the cycle circuit 16 and including separate respective passages for the first fluid circuit 7 and the second fluid circuit 8 within the same heat exchange body.
  • the refrigerator 6 is preferably of the type with a cycle circuit 16 subjecting a cycle gas to a thermodynamic cycle with compression in at least one compressor 26 of the circuit. cycle driven by a motor and an expansion in at least one turbine 36.
  • the refrigerator 6 is configured to recover work from the or at least one turbine 36 to the or at least one compressor 26 and, preferably also, the or at least part of the drive motors of the compressor(s) is of the controllable variable speed type to control the cooling power produced.
  • Refrigerator 6 for example, is of the TurboBrayton cycle type and has two main operating modes (cooling with liquefaction or sub-cooling).
  • the heat exchanger(s) may have dedicated passages respectively for cooling or subcooling and/or may use identical passages of the heat exchangers.
  • the exchanger is configured (material and dimensions) to support the two corresponding levels of thermal gradients.
  • the refrigerator 6 has four compression stages 26 in series (centrifugal compressors) and two centripetal expansion stages 36 in series.
  • a first refrigerator may be provided onshore to liquefy the fluid intended for cooling submarine cables, while at least a second, remote refrigerator may be provided offshore to cool, if necessary, the flow that has exchanged with the submarine cables.
  • the first and second refrigerators can operate under different operating conditions despite having an identical structure (to adapt to different thermal loads and conditions).

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Abstract

L'invention concerne une installation de refroidissement d'un flux de fluide cryogénique comprenant, un premier circuit (7) de fluide à refroidir par exemple de l'azote liquide et/ou de l'oxygène liquide, un réfrigérateur (6) cryogénique à circuit (16) de cycle, au moins un échangeur (5) de chaleur assurant un échange thermique avec le premier circuit (7) de fluide à refroidir et le circuit (16) de cycle du réfrigérateur (6), l'installation comprenant un second circuit (8) de fluide à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et/ou de l'oxygène gazeux, le second circuit (8) de fluide étant en échange thermique avec le circuit (16) de cycle du réfrigérateur (6) dans au moins un échangeur (2, 3, 4, 5) de chaleur de l'installation, l'installation (1) étant configurée pour être commutable dans un premier mode de fonctionnement de refroidissement dans lequel l'installation refroidit le premier circuit (7) de fluide pour refroidir un fluide liquéfié pour générer de préférence une transformation quasi isotherme dudit fluide, et un deuxième mode de fonctionnement de liquéfaction dans laquelle l'installation (1) refroidit le second circuit (8) de fluide en vue de la liquéfaction d'un flux de gaz.

Description

  • L'invention concerne une installation et un procédé de refroidissement.
  • L'invention concerne plus particulièrement une installation de refroidissement d'un flux de fluide cryogénique comprenant, un premier circuit de fluide à refroidir par exemple de l'azote liquide et/ou de l'oxygène liquide, un réfrigérateur cryogénique à circuit de cycle, au moins un échangeur e chaleur assurant un échange thermique avec le premier circuit de fluide à refroidir et le circuit de cycle du réfrigérateur, l'installation comprenant un second circuit de fluide à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et/ou de l'oxygène gazeux, le second circuit de fluide étant en échange thermique avec le circuit de cycle du réfrigérateur dans au moins un échangeur de chaleur de l'installation.
  • L'invention peut s'appliquer de façon avantageuse à une installation nécessitant des fluides cryogéniques pour la thermalisation de lignes à température cryogénique, Par exemple des pipelines de fluides cryogéniques par exemple pour des applications à supraconductivité (câbles).
  • L'invention permet en particulier la liquéfaction d'azote et/ou d'oxygène avec mélange possible si besoin pour l'application d'un client final à supraconductivité haute température.
  • Les gaz à liquéfier peuvent être mélangé en amont ou en aval du liquéfacteur et le fluide froid peut être utilisé pour le transport d'électricité en grande densité de courant en maintenant dans un état supraconducteur un câble de transport d'électricité.
  • L'invention permet de remplacer au moins en partie un approvisionnement en fluide cryogénique par des camions de livraison en produisant le froid nécessaire au niveau du site utilisateur. Une autre alternative consisterait dans l'installation sur place et temporaire d'une unité de séparation et liquéfaction d'azote et/ou d'oxygène (ASU), ce qui est peu rentable en regard du temps d'utilisation et des quantités typiquement nécessaires. Des installations de plusieurs dizaines de kilomètres de câbles ont un besoin de plusieurs milliers de tonnes de fluide cryogénique à constituer.
  • L'installation peut comprendre une unité maintenue en supraconductivité en mer sur grandes distance pour transport d'électricité.
  • Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
  • A cette fin, l'installation selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle est configurée pour être commutable dans un premier mode de fonctionnement de refroidissement dans lequel l'installation refroidit le premier circuit de fluide pour refroidir un fluide liquéfié pour générer de préférence une transformation quasi isotherme dudit fluide, et un deuxième mode de fonctionnement de liquéfaction dans laquelle l'installation refroidit le second circuit de fluide en vue de la liquéfaction d'un flux de gaz.
  • Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • l'installation_comprend une source de gaz à liquéfier reliée au second circuit de fluide, par exemple une source d'azote et/ou d'oxygène gazeux
    • l'installation_comprend une source de fluide cryogénique liquide reliée au premier circuit de fluide, par exemple une source d'azote liquide et/ou d'hydrogène liquide,
    • l'installation comprend plusieurs échangeurs de chaleur en série assurant un échange thermique entre le second circuit de fluide et le circuit de cycle et au moins un échangeur de chaleur en échange thermique avec le circuit de cycle et comprenant des passages respectifs distincts pour le premier circuit de fluide et le second circuit de fluide au sein d'un même corps d'échange thermique,
    • le réfrigérateur est du type à circuit de cycle soumettant un gaz de cycle à un cycle thermodynamique avec une compression dans au moins un compresseur du circuit de cycle entraîné par un moteur et une détente dans au moins un turbine, le réfrigérateur étant configuré pour récupérer du travail de la ou d'au moins une des turbines vers le ou au moins un compresseur, le moteur étant du type à vitesse variable pilotable pour contrôler la puissance froide produite,
    • l'installation comprend un réseau de conduites de câbles supraconducteur refroidis par un flux de liquide cryogénique tel que l'azote et/ou l'oxygène, ledit flux de liquide cryogénique étant configuré pour transiter dans le premier circuit de fluide en vue de son refroidissement.
  • L'invention concerne également un procédé de refroidissement d'une telle installation, le procédé comportant une étape de refroidissement d'un flux de liquide cryogénique du premier circuit de fluide à une température inférieure à la température de saturation du fluide.
  • Selon d'autres particularités possibles :
    • le procédé comporte, préalablement à l'étape de refroidissement d'un flux de fluide cryogénique du premier circuit de fluide, une étape de liquéfaction d'un flux de gaz dans le second circuit de fluide, le gaz liquéfié étant transféré dans le réseau de conduites de câbles supraconducteur,
    • le procédé comporte une étape de fourniture au second circuit de fluide d'un mélange de gaz à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et de l'oxygène gazeux, le procédé comprenant une étape de liquéfaction dudit mélange.
  • L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
    • Brève description des figures
  • 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 dans lesquels : [Fig. 1] est une vue schématique et partielle illustrant un exemple de structure et de fonctionnement d'une installation selon l'invention.
    • Description détaillée
  • Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
  • Dans cette description détaillée, les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, cela ne signifie pas que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
  • Comme illustré, l'installation 1 est configurée pour assurer le refroidissement d'un flux de fluide cryogénique. Cette installation 1 comprend un premier circuit 7 de fluide à refroidir par exemple de l'azote liquide et/ou de l'oxygène liquide, un réfrigérateur 6 cryogénique à circuit 16 de cycle et au moins un échangeur 5 de chaleur assurant un échange thermique entre le premier circuit 7 de fluide à refroidir et le circuit 16 de cycle du réfrigérateur 6.
  • L'installation 1 comprend en outre un second circuit 8 de fluide à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et/ou de l'oxygène gazeux. Le second circuit 8 de fluide est également en échange thermique avec le circuit 16 de cycle du réfrigérateur 6 via au moins un échangeur 2, 3, 4, 5 de chaleur de l'installation 1.
  • L'installation 1 est configurée pour être commutable dans un premier mode de fonctionnement de refroidissement dans lequel l'installation refroidit le premier circuit 7 de fluide pour refroidir un fluide liquéfié pour générer de préférence une transformation quasi isotherme dudit fluide, et un deuxième mode de fonctionnement de liquéfaction dans laquelle l'installation 1 refroidit le second circuit 8 de fluide en vue de la liquéfaction d'un flux de gaz.
  • C'est-à-dire que l'installation 1 permet de réaliser un sous-refroidissement de fluides tels que l'azote liquide, de l'oxygène liquide ou un mélange de ces deux constituants pour fournir une puissance froide pour par exemple maintenir dans un état supraconducteur un câble de transport d'électricité.
  • De même, l'installation 1 permet la liquéfaction des gaz précédemment cités, par exemple pour mise en froid de ligne(s) cryogénique(s).
  • A cette effet, le premier circuit 7 fournissant le liquide sous refroidi peut être relié à une unité comprenant des câbles maintenus dans un état supraconducteur. Le second circuit 8 de fluide peut être relié à l'unité pour assurer une mise en froid (un refroidissement d'au moins une partie de l'unité).
  • Par exemple, l'installation comprend un réseau 11 de conduites de câbles supraconducteur refroidis par un flux de liquide cryogénique tel que l'azote et/ou l'oxygène et ce flux de liquide cryogénique est configuré pour transiter dans le premier circuit 7 de fluide en vue de son refroidissement (sous refroidissement) . En particulier, ce flux de liquide cryogénique du premier circuit 7 de fluide peut être refroidi à une température inférieure à la température de saturation dudit fluide.
  • Des charges de liquide cryogénique très importantes peuvent être requises pour la mise en froid de telles unités (cas par exemple de circuits de plusieurs dizaines de kilomètres de câbles supra sous-marins). Des besoins moins importants peuvent être requis pour le maintien en froid de l'unité.
  • Préalablement à une étape de (sous)refroidissement d'un flux de fluide cryogénique du premier circuit 7 de fluide l'installation peut réaliser une étape de liquéfaction d'un flux de gaz dans le second circuit 8 de fluide. Ce gaz liquéfié peut être transféré dans le réseau 11 de conduites de câbles supraconducteur. L'installation 1 est avantageusement dimensionnée pour deux cas, sachant que le cas d'usage mise en froid met en œuvre une énorme logistique pour un cas très rare.
  • L'alimentation en gaz (azote et oxygène par exemple) peut être réalisée par une unité de séparation de gaz (ASU ou préférentiellement de type « APSA », et/ou un générateur d'azote et/ou d'O2 relativement purs).
  • L'installation est configurée pour assurer un refroidissement de ce ou ces gaz depuis une température significativement plus élevée que la température de liquéfaction dudit gaz à liquéfier. Ainsi, comme schématisé, l'installation 1 peut comprendre une source 9 de gaz à liquéfier reliée à une extrémité amont du second circuit 8 de fluide, par exemple une source d'azote et/ou d'oxygène gazeux.
  • De même, l'installation peut comprendre une source 10 de fluide cryogénique liquide reliée à une extrémité amont du premier circuit 7 de fluide, par exemple une source d'azote liquide et/ou d'hydrogène liquide.
  • Comme illustré, l'installation 1 peut comprend plusieurs échangeurs 2, 3, 4, 5 de chaleur en série assurant un échange thermique entre le second circuit 8 de fluide et le circuit 16 de cycle et au moins un échangeur 5 de chaleur en échange thermique avec le circuit 16 de cycle et comprenant des passages respectifs distincts pour le premier circuit 7 de fluide et le second circuit 8 de fluide au sein d'un même corps d'échange thermique.
  • Le réfrigérateur 6 est de préférence du type à circuit de cycle 16 soumettant un gaz de cycle à un cycle thermodynamique avec une compression dans au moins un compresseur 26 du circuit de cycle entraîné par un moteur et une détente dans au moins une turbine 36.
  • De préférence, le réfrigérateur 6 est configuré pour récupérer du travail de la ou d'au moins une turbine 36 vers le ou au moins un compresseur 26 et, de préférence également le ou au moins une partie des moteurs d'entrainement de(s) compresseur(s) est du type à vitesse variable pilotable pour contrôler la puissance froide produite.
  • Le réfrigérateur 6 est par exemple du type à cycle TurboBrayton et comportant deux modes de fonctionnement principaux (mise en froid avec liquéfaction ou sous refroidissement).
  • Ceci est possible avec ce type de réfrigérateur et notamment en cas de moteurs pilotés selon la technologie VFD (variation de fréquence).
  • Pour réaliser ces deux modes de fonctionnement, le ou les échangeurs de chaleur peuvent posséder des passages dédiés respectivement pour la mise en froid ou pour le sous refroidissement et/ou peuvent utiliser des passages identiques des échangeurs de chaleur.
  • Dans le cas où le ou les échangeurs de chaleurs utilise(nt) les mêmes passages pour les deux modes de fonctionnement, l'échangeur est configuré (matériau et dimensions) pour supporter les deux niveaux de gradients thermiques correspondants.
  • Dans l'exemple non limitatif illustré le réfrigérateur 6 possède quatre étages de compression 26 en série (compresseurs centrifuges) et deux étages de détente 36 centripète en série. Dans le cas d'une installation off-shore, un premier réfrigérateur peut être prévu onshore (à terre) pour liquéfier le fluide destiné à la mise en froid de câbles sous-marins tandis qu'au moins un second réfrigérateur distant peut être prévu en mer (offshore) pour refroidir si besoin le flux ayant échangé avec les câbles sous-marins.
  • Les premier et second réfrigérateurs peuvent fonctionner à des conditions opératoires différentes malgré une structure identique (pour s'adapter aux charges thermiques et conditions différentes).

Claims (5)

  1. Installation de refroidissement d'un flux de fluide cryogénique comprenant, un premier circuit (7) de fluide à refroidir par exemple de l'azote liquide et/ou de l'oxygène liquide, un réfrigérateur (6) cryogénique à circuit (16) de cycle, au moins un échangeur (5) de chaleur assurant un échange thermique avec le premier circuit (7) de fluide à refroidir et le circuit (16) de cycle du réfrigérateur (6), l'installation comprenant un second circuit (8) de fluide à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et/ou de l'oxygène gazeux, le second circuit (8) de fluide étant en échange thermique avec le circuit (16) de cycle du réfrigérateur (6) dans au moins un échangeur (2, 3, 4, 5) de chaleur de l'installation, l'installation comprenant une source (9) de gaz à liquéfier reliée au second circuit (8) de fluide, par exemple une source d'azote et/ou d'oxygène gazeux et une source (10) de fluide cryogénique liquide reliée au premier circuit (7) de fluide, par exemple une source d'azote liquide et/ou d'hydrogène liquide, l'installation comprenant en outre un réseau (11) de conduites de câbles supraconducteur refroidis par un flux de liquide cryogénique tel que l'azote et/ou l'oxygène, ledit flux de liquide cryogénique étant configuré pour transiter dans le premier circuit (7) de fluide en vue de son refroidissement, l'installation comprenant plusieurs échangeurs (2, 3, 4, 5) de chaleur en série assurant un échange thermique entre le second circuit (8) de fluide et le circuit (16) de cycle et au moins un échangeur (5) de chaleur en échange thermique avec le circuit (16) de cycle et comprenant des passages respectifs distincts pour le premier circuit (7) de fluide et le second circuit (8) de fluide au sein d'un même corps d'échange thermique, l'installation (1) étant configurée pour être commutable dans un premier mode de fonctionnement de refroidissement dans lequel l'installation refroidit le premier circuit (7) de fluide pour refroidir un fluide liquéfié, ou dans un deuxième mode de fonctionnement de liquéfaction dans laquelle l'installation (1) refroidit le second circuit (8) de fluide en vue de la liquéfaction d'un flux de gaz.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réfrigérateur (6) est du type à circuit de cycle soumettant un gaz de cycle à un cycle thermodynamique avec une compression dans au moins un compresseur du circuit de cycle entraîné par un moteur et une détente dans au moins un turbine, le réfrigérateur étant configuré pour récupérer du travail de la ou d'au moins une des turbines vers le ou au moins un compresseur, le moteur étant du type à vitesse variable pilotable pour contrôler la puissance froide produite.
  3. Procédé de refroidissement d'une installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de refroidissement d'un flux de liquide cryogénique du premier circuit (7) de fluide à une température inférieure à la température de saturation du fluide.
  4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, préalablement à l'étape de refroidissement d'un flux de fluide cryogénique du premier circuit (7) de fluide, une étape de liquéfaction d'un flux de gaz dans le second circuit (8) de fluide, le gaz liquéfié étant transféré dans le réseau (11) de conduites de câbles supraconducteur.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de fourniture au second circuit (8) de fluide d'un mélange de gaz à liquéfier, par exemple de l'azote gazeux et de l'oxygène gazeux, le procédé comprenant une étape de liquéfaction dudit mélange.
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