IT202200001415A1 - Compressore centrifugo con recupero di energia di riciclo - Google Patents

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radial expansion
flow
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impeller
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Massimo Camatti
Manuele Bigi
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Nuovo Pignone Srl
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Description

Compressore centrifugo con recupero di energia di riciclo
Descrizione
CAMPO TECNICO
La presente divulgazione riguarda compressori centrifughi ed in particolare compressori centrifughi con sistema di controllo di protezione da sovraccarico. Pi? in particolare, la presente divulgazione riguarda compressori centrifughi con una linea di riciclo che riporta una porzione del gas di scarico dall?uscita all?ingresso del compressore e mezzi per recuperare energia da detta porzione del gas di scarico. Forme di realizzazione qui descritte riguardano specificamente compressori centrifughi comprendenti una linea di riciclo e mezzi per il recupero di energia disposti lungo detta linea di riciclo, unitamente ad idonea strumentazione di monitoraggio e controllo.
PRECEDENTI DELLA TECNICA
I compressori centrifughi e assiali possono sperimentare una condizione potenzialmente distruttiva nota come sovraccarico.
Il sovraccarico ? definito come il punto operativo in cui vengono raggiunti la capacit? limite di picco del compressore centrifugo e i limiti di flusso minimi. Questa condizione si verifica quando la quantit? di gas gestita da un compressore ? insufficiente per le dimensioni del compressore e le pale perdono la capacit? di trasferire energia dall?albero al fluido.
Il principio di funzionamento di un compressore centrifugo provoca un aumento della pressione aggiungendo energia/velocit? cinetica a un flusso continuo di fluido attraverso un rotore e successivamente convertendo questa energia cinetica in un aumento dell?energia potenziale/pressione statica rallentando il flusso attraverso un diffusore. L?aumento di pressione nel rotore ? nella maggior parte dei casi quasi uguale all?aumento nel diffusore. Il flusso di fluido dal diffusore viene quindi raccolto da un collettore e consegnato a valle alla pressione e alla portata richieste.
? noto che, durante l?avvio/l?arresto di emergenza, quando il flusso di fluido attraverso un compressore ? notevolmente ridotto, possono verificarsi sovraccarichi e il compressore pu? non essere in grado di soddisfare le esigenze di flusso a valle. La pressione del collettore pu? essere superiore alla pressione di uscita del compressore e il fluido tende a invertirsi o addirittura a rifluire nel compressore. Di conseguenza, la pressione del collettore diminuisce, la pressione in ingresso aumenta e il flusso si inverte nuovamente. Questo fenomeno si ripete e si verifica in cicli con frequenze che variano da 1 a 2 Hz. Il compressore perde la capacit? di mantenere il limite di picco e l?intero sistema diventa instabile. Un sovraccarico pu? causare il surriscaldamento del compressore al punto in cui viene superata la temperatura massima consentita dell?unit?. Inoltre, il sovraccarico pu? causare danni al cuscinetto reggispinta del rotore a causa dello spostamento del rotore avanti e indietro dal lato attivo a quello inattivo. Questo ? definito come il ciclo di sovraccarico del compressore.
Per evitare sovraccarichi, sono normalmente disponibili, insieme ai compressori, sistemi di controllo di protezione da sovraccarichi, per rilevare quando uno stadio di compressione di processo si sta avvicinando al sovraccarico e successivamente intervenire per mantenere stabili condizioni di lavoro diminuendo la pressione del collettore e aumentando il flusso attraverso il compressore. Facendo riferimento alla Fig.1, che mostra uno schema di un compressore centrifugo comprendente un sistema di controllo di protezione da sovraccarico secondo la tecnica nota, questo si ottiene normalmente dotando un compressore 1, con una linea di riciclo 2 (detta anche linea di protezione da sovraccarico), la linea di riciclo 2 restituendo una parte del gas di scarico dall?uscita 3 all?ingresso 4 del compressore 1. Un sistema di controllo di protezione da sovraccarico 5 ? collegato a strumenti di misura di temperatura, pressione e portata 6 su una linea di uscita 7 del compressore 1 e agli strumenti di misura di temperatura, pressione e portata 8 su una linea di ingresso 9 del compressore 1. Il funzionamento di tale sistema di controllo di protezione da sovraccarico 5 viene effettuato aprendo una valvola di controllo 10 (detta anche valvola di protezione da sovraccarico) nella linea di riciclo 2, attraverso un sottosistema di controllo della valvola 10?. Per effetto del ritorno di una porzione del gas di scarico del compressore all?ingresso 4 del compressore 1, la portata minima richiesta all?ingresso del compressore 4 ? sempre garantita. Il flusso di gas restituito al compressore 1 ? normalmente passato attraverso un purificatore 11, che ? disposto a monte dell?ingresso 4 del compressore 1. Il purificatore 11 ? normalmente necessario per impedire l?ingresso di liquido nel compressore 1. Anche il flusso di gas restituito al compressore 1 viene fatto passare attraverso un sistema di raffreddamento 12 (chiller), che pu? essere disposto a monte oppure a valle della valvola di protezione da sovraccarico 10 e che talvolta pu? anche essere bypassato, a seconda della dinamica che si vuole garantire. La figura 1 mostra anche un driver 13 del compressore e un sistema di raffreddamento 14 della porzione di flusso di gas che non viene restituita al compressore 1, ma convogliata ai servizi 15 a valle o al processo. Il driver 13 aziona in rotazione il compressore 1 fornendo la potenza meccanica richiesta. Il driver 13 pu? essere un motore elettrico. In altre forme di realizzazione il driver 13 pu? essere una turbomacchina meccanica per la generazione di energia, come un turbomotore a gas o una turbina a vapore. In ancora ulteriori forme di realizzazione, il driver 13 pu? includere un motore a combustione interna a movimento alternato. Grazie all?utilizzo di un sistema di controllo di protezione da sovraccarico, la condizione di funzionamento del compressore viene mantenuta stabile in quanto vi ? un duplice effetto di aumentare la portata e ridurre la pressione di mandata avendo effettivamente modificato la curva di resistenza del sistema.
Inoltre, in alcune applicazioni, la linea di protezione da sovraccarico pu? essere utilizzata anche per estendere il campo di funzionamento del compressore verso basse portate. Pertanto, il sistema di protezione da sovraccarico pu? funzionare sia durante lo spegnimento e l?avvio, sia durante il normale funzionamento.
Per quanto riguarda gli effetti dei sovraccarichi sul cuscinetto reggispinta del compressore, occorre considerare anche quanto segue.
Un compressore centrifugo elabora un certo volume di gas per aumentarne la pressione. In particolare, in un compressore multistadio si ha un aumento incrementale della pressione stadio per stadio. Di conseguenza, nel normale funzionamento la pressione a valle del compressore ? maggiore di quella a monte e un effetto risultante del funzionamento del compressore ? la generazione di una forza assiale sul rotore. Oltre alla pressione differenziale, la forza assiale ? essenzialmente dovuta anche al contributo della variazione della quantit? di moto nelle varie parti del rotore.
Facendo riferimento alla Fig.2, viene mostrato uno schema in sezione longitudinale di un compressore centrifugo secondo la tecnica nota. In Fig.2 gli stessi numeri di riferimento designano parti, elementi o componenti identici o corrispondenti gi? illustrati in Fig.1 e descritti sopra, e che non verranno descritti nuovamente. In particolare, la Fig.2 mostra una sezione di una met? di un compressore 1, al di sopra di un asse z di rotazione di un rotore 16. La Fig.2 mostra anche uno statore 17, l?ingresso 4 e l?uscita 3 del flusso di gas del compressore. La forza assiale sul rotore 16 ? contrastata da un cuscinetto reggispinta 18. Per ridurre al minimo le dimensioni del cuscinetto reggispinta 18, l?architettura del compressore include un sistema di bilanciamento della spinta assiale che ne riduce l?entit?. Il sistema di bilanciamento ? costituito da un tamburo di bilanciamento 19, che ? montato sul rotore 16 e si interfaccia con una guarnizione dello statore 20, disposta a valle dello scarico del compressore. Poich? all?interfaccia tra il tamburo di bilanciamento 19 e la guarnizione dello statore 20 si verifica una caduta di pressione, nel normale funzionamento il tamburo di bilanciamento 19 contrasta una pressione maggiore a monte (normalmente la pressione di scarico del compressore 1) e una pressione minore a valle (normalmente la pressione di aspirazione del compressore 1). La differenza di pressione attraverso la superficie frontale del tamburo di bilanciamento 19 genera una forza che bilancia gli altri contributi di spinta e che pu? essere modulata dalla scelta del diametro del tamburo di bilanciamento 19. Il fluido in uscita dal tamburo di bilanciamento 19 viene convogliato attraverso una tubazione alla sorgente di bassa pressione, che normalmente ? l?aspirazione del compressore, ma pu? essere qualsiasi altro punto di pressione inferiore all?interno o all?esterno della macchina. Di conseguenza, i sistemi di controllo di protezione dai sovraccarichi migliorati per affrontare i problemi di instabilit? e rischio di danni al cuscinetto reggispinta dei compressori della tecnica attuale sarebbero vantaggiosi e sarebbero accolti favorevolmente nella tecnologia. Pi? in generale, sarebbe desiderabile fornire sistemi adattati per affrontare in modo pi? efficiente i problemi inerenti al sovraccarico.
SOMMARIO
In un aspetto, l?oggetto qui descritto ? diretto a un compressore centrifugo in cui una girante ad espansione radiale ? disposta sull?estremit? dell?albero del rotore a valle dello scarico del compressore, lo scarico di detta girante ad espansione radiale essendo collegato con una linea di riciclo, che restituisce una porzione del gas di scarico del compressore all?ingresso del compressore.
In un altro aspetto, l?oggetto qui divulgato riguarda una disposizione di un compressore centrifugo con un espansore radiale collegato tramite passaggio del gas e dispositivo meccanico, in cui l?espansore pu? eseguire l?espansione della pressione del fluido operativo e produrre potenza meccanica utile.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Un apprezzamento pi? completo delle forme di realizzazione divulgate dell?invenzione e molti dei vantaggi ad esse connessi sar? facilmente ottenuto man mano che le stesse saranno meglio comprese facendo riferimento alla seguente descrizione dettagliata, quando considerata in connessione con i disegni allegati, in cui:
la Fig.1 illustra uno schema di un compressore centrifugo comprendente un sistema di controllo di protezione da sovraccarico secondo la tecnica anteriore;
la Fig.2 illustra uno schema di una sezione longitudinale di un compressore centrifugo comprendente un tamburo di bilanciamento secondo la tecnica anteriore;
la Fig.3 illustra uno schema di una sezione longitudinale di un compressore centrifugo comprendente una girante ad espansione radiale e una linea di riciclo dei gas di scarico, secondo una forma di realizzazione;
la Fig.4 illustra uno schema di un compressore centrifugo comprendente un sistema di controllo di protezione da sovraccarico secondo la divulgazione; e
la Fig.5 illustra una mappa di funzionamento del compressore.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE FORME DI REALIZZAZIONE
Secondo un aspetto, il presente oggetto ? diretto ad un compressore centrifugo in cui una girante ad espansione centrifuga ? disposta a valle dello scarico del compressore, per trasformare l?energia potenziale/pressione statica del gas di scarico dal compressore in energia cinetica e bilanciare la spinta assiale del compressore.
Secondo un altro aspetto, lo scarico di detta girante ad espansione radiale ? collegato ad una linea di riciclo, che restituisce una porzione del gas di scarico del compressore all?ingresso del compressore, fungendo da sistema di protezione da sovraccarico.
Secondo un aspetto, il presente oggetto riguarda un compressore radiale in cui una girante ad espansione radiale sostituisce il tamburo di bilanciamento dei compressori centrifughi della tecnica precedente. Secondo un altro aspetto, un sistema di ugelli ? configurato per regolare il passaggio del gas attraverso la girante ad espansione consentendo il passaggio parziale o totale del flusso di scarico del compressore.
Secondo ancora un altro aspetto, un diffusore ? configurato per convogliare il gas trattato dalla girante ad espansione radiale a valle ad una voluta di scarico, collegata ad una linea di ritorno indirizzata all?aspirazione del compressore.
Secondo un ulteriore aspetto, il diffusore ? orientato alternativamente assialmente o radialmente.
Secondo un altro aspetto, la girante ad espansione radiale ? posizionata lungo il rotore, ad esempio sporgente verso l?esterno del cuscinetto portante. In particolare, questa disposizione ? conveniente per configurazioni in cui il fluido pu? essere rilasciato nell?atmosfera.
Secondo ancora un altro aspetto, la macchina ? dotata di cuscinetto portante a gas o cuscinetto magnetico attivo.
Si far? ora riferimento in dettaglio a forme di realizzazione della divulgazione, uno o pi? esempi dei quali sono illustrati nei disegni. Ogni esempio ? fornito a titolo esplicativo dell?informativa, non di limitazione della divulgazione. In effetti, risulter? evidente agli esperti del ramo che varie modifiche e variazioni possono essere apportate alla presente divulgazione senza allontanarsi dall?ambito o dallo spirito della divulgazione. Il riferimento in tutta la descrizione a ?una forma di realizzazione? o ?alcune forme di realizzazione? significa che la particolare funzione, struttura o caratteristica descritta in relazione a una forma di realizzazione ? inclusa in almeno una forma di realizzazione dell?oggetto divulgato. Pertanto, l?apparizione della frase ?in una forma di realizzazione? o ?in alcune forme di realizzazione? in vari punti della descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, le particolari funzioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in qualsiasi modo adatto in una o pi? forme di realizzazione.
Quando si introducono elementi di varie forme di realizzazione, gli articoli ?un?, ?uno?, ?l?/gli? e ?detto/detti? intendono significare che vi sono uno o pi? elementi. I termini ?comprendente?, ?che include? e ?avente? sono intesi come inclusivi e significano che potrebbero esserci elementi aggiuntivi oltre agli elementi elencati.
Facendo ora riferimento ai disegni, in particolare alla Fig.3, ? illustrato uno schema di una sezione longitudinale di un compressore centrifugo secondo una forma di realizzazione, in cui gli stessi numeri di riferimento indicano parti, elementi o componenti uguali o corrispondenti, gi? illustrati in Fig.1 e/o Fig.2 e sopra descritti, e che non verranno descritti nuovamente. In particolare, la Fig.3 mostra una sezione di una met? di un compressore 21, al di sopra di un asse z di rotazione di un rotore 16. La Fig.3 mostra anche lo statore 17 e il cuscinetto reggispinta 18, e l?ingresso 4 e l?uscita 3 del flusso di gas del compressore.
Una girante ad espansione radiale 22 ? disposta a valle dello scarico del compressore 23, per ricevere il flusso di gas direttamente dalla voluta di scarico del compressore 24 attraverso un dispositivo anti-vortice 25. Il passaggio del flusso di gas attraverso la girante ad espansione 22 ? regolato da un sistema comprendente uno o pi? ugelli regolabili 26 configurato per regolare la quantit? di flusso di gas che passa attraverso la girante ad espansione radiale 22. Di conseguenza, l?uno o pi? ugelli 26 possono essere regolati per consentire il 100% del flusso di gas (cio? il flusso di gas totale) per passare attraverso la girante 22, o qualsiasi quantit? inferiore al 100% del flusso di gas totale (cio? una quantit? parziale o volume del flusso di gas totale) per passare attraverso la girante 22. L?uno o pi? ugelli 26 possono anche controllare la portata del flusso di gas e, in alcune forme di realizzazione in cui vengono utilizzati pi? ugelli 26, la quantit? di flusso di gas attraverso ciascun ugello e/o la portata di gas associata attraverso ciascun ugello pu? essere la stessa per tutti gli ugelli 26 o pu? differire tra qualsiasi degli ugelli. Quando ? consentito solo un flusso parziale di gas attraverso la girante 22, la quantit?, porzione o volume rimanente del flusso di gas ? cio? il flusso di gas che non passa attraverso la girante ad espansione 22 ? viene erogata verso il servizio o il processo a valle 15 (ad esempio una tubazione, un serbatoio, un reattore chimico, una caverna, un serbatoio, uno scambiatore di calore etc.) alla pressione di mandata di progetto del compressore.
Facendo riferimento anche alla Fig.4, che mostra uno schema di un compressore centrifugo comprendente un sistema di controllo di protezione da sovraccarico secondo una forma di realizzazione, gli ugelli regolabili 26 sono controllati automaticamente per mantenere il punto di lavoro all?interno della mappa di funzionamento stabile del compressore (come discusso in seguito, con riferimento alla Fig.5), mediante un sistema di controllo di protezione da sovraccarico 27, collegato a strumenti di misurazione di temperatura, pressione e flusso 6 su una linea di uscita 7 del compressore 21 e a strumenti di misurazione di temperatura, pressione e flusso 8 su una linea di ingresso 9 del compressore 21 e ad un sottosistema di controllo delle palette di guida degli ugelli 27?, che ? a sua volta collegato ad un attuatore delle palette di guida degli ugelli 28, per regolare gli ugelli 26 della girante ad espansione 22 secondo necessit?.
Lo scarico 29 della girante ad espansione radiale 22 ? collegato ad un diffusore 30 e successivamente, attraverso una linea di riciclo 2, all?ingresso 4 del compressore 21.
Il compressore centrifugo comprendente un sistema di controllo di protezione dal sovraccarico secondo la divulgazione ridurr? il tempo di reazione del sistema fornendo un controllo pi? efficace, poich? la posizione del segnale di ingresso (misura di scarico del compressore) ? la stessa dell?attuazione del controllo (scarico del compressore e ingresso di riciclo sono nella stessa posizione), eliminando il ritardo dovuto al volume del gas (tubazioni e dispositivi) tra lo scarico del compressore e la valvola di controllo di protezione dal sovraccarico della tecnica precedente.
Facendo anche riferimento alla Fig.5, che mostra una mappa di funzionamento del compressore, cio? una mappa che mostra le condizioni di funzionamento del compressore come punto rappresentante il limite y del compressore, ovvero il rapporto pressione di scarico/pressione di aspirazione, come una funzione del flusso di ingresso x, il compressore centrifugo 21 della descrizione opera come segue. La mappa di funzionamento del compressore mostra alcune curve 31, specifiche per qualsiasi compressore per diverse velocit? di rotazione, ed ? suddivisa in tre regioni: una regione di funzionamento stabile 32, sulla destra di una linea di controllo del sovraccarico 33, una regione di margine 34, compresa tra la linea di controllo del sovraccarico 33 e una linea di limite del sovraccarico 35, e una regione di funzionamento instabile 36, sulla sinistra della linea di limite del sovraccarico 35. Durante il funzionamento normale, cio? quando il punto di funzionamento ? nella regione di funzionamento stabile 32 della mappa di funzionamento del compressore, il flusso di gas (Gcc) elaborato dal compressore 21 ? suddiviso in un flusso (Gout) all?uscita del compressore 3 e un flusso (Gexp) alla girante ad espansione 22.
Gcc = Gout Gexp
Durante il normale funzionamento, la portata all?uscita del compressore 3 ? molto superiore alla portata elaborata dalla girante ad espansione 22: Gout >> Gexp (ad esempio, rispettivamente 96% e 4% di Gcc).
Se il sistema di controllo per la protezione da sovraccarico 27, monitorando continuamente il flusso di ingresso del compressore x e il relativo limite erogato y, rileva che lo stadio di compressione del processo si sta avvicinando a una condizione o stato di sovraccarico, ad esempio quando il punto operativo 37 ? sulla linea di controllo del sovraccarico 32, allora il sistema di controllo del sovraccarico 27 comunicher? al sottosistema di controllo degli ugelli 27? per azionare l?attuatore degli ugelli 28 e successivamente aprire gli ugelli regolabili 26, facendo in modo che una porzione o un volume maggiore del flusso di gas totale dallo scarico del compressore 23, tramite il dispositivo anti-vortice 25, passi attraverso la girante ad espansione 22, trasformando l?energia potenziale/pressione statica della girante ad espansione 22 in energia cinetica.
Durante questa fase, la portata elaborata dalla girante ad espansione 22 pu? variare da una piccola porzione (riciclo minimo) all?intera portata del compressore (riciclo completo) (ad esempio 0% e 100% rispettivamente di Gcc).
L?energia Erec recuperata dalla girante ad espansione 22 ? proporzionale alla capacit? Gexp della girante ad espansione 22 e alla sua efficienza ?exp:
Erec ? Gexp * ?exp
In particolare, supponendo che l?efficienza della girante ad espansione 22 sia 0,8 e che il 10% del flusso di processo venga riciclato all?ingresso del compressore 21, la potenza sprecata con una valvola di protezione dal sovraccarico convenzionale sarebbe il 10% della potenza di compressione totale, mentre in confronto, la perdita di potenza dovuta alla girante ad espansione 22 ? vantaggiosamente solo del 2% della potenza di compressione totale.
Inoltre, poich? la pressione di flusso del gas a valle della girante ad espansione 22 viene ridotta al valore della pressione all?ingresso del compressore 4, la girante ad espansione 22 eliminer? efficacemente le differenze di pressione tra la pressione a valle e a monte del rotore 16 e qualsiasi forza assiale risultante sul rotore 16.
Il gas processato dalla girante ad espansione radiale 22 viene quindi convogliato attraverso il diffusore 30 e infine restituito all?ingresso del compressore 4, attraverso la linea di ritorno 2.
Come vantaggiosa conseguenza, la girante ad espansione radiale 22 svolge efficacemente la duplice funzione di equilibrare la spinta assiale del compressore e di recuperare l?energia dal flusso elaborato.
La potenza prodotta dalla girante ad espansione radiale 22 contribuisce ad azionare le macchine operative, riducendo cos? la potenza assorbita dal driver principale 13, o la potenza in uscita richiesta dal driver principale 13, durante il normale funzionamento.
Il sistema di controllo di protezione dal sovraccarico pu? aprire l?ugello 20 durante il normale funzionamento o durante lo spegnimento dell?apparecchiatura. Nel primo caso la potenza prodotta dalla girante ad espansione radiale 22 viene utilizzata o per aiutare il driver 13 o per caricare un sistema a batteria. In caso di apertura anti-sovraccarico durante lo scatto o lo spegnimento, la potenza prodotta dalla girante ad espansione radiale 22 pu? non essere utilizzata per contribuire all?azionamento del compressore, in quanto non ? pi? necessaria, ma pu? essere immagazzinata dalle batterie per un ulteriore utilizzo.
Si noti che le disposizioni illustrate nelle Figg. 3 e 4 possono essere variamente combinate tra loro.
Sebbene gli aspetti dell?invenzione siano stati descritti in termini di varie forme di realizzazione specifiche, sar? evidente agli esperti del settore che molte modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza allontanarsi dallo spirito e portata delle rivendicazioni. Inoltre, salvo diversamente specificato nel presente documento, l?ordine o la sequenza di qualsiasi processo o fase del procedimento pu? essere variato o risequenziato secondo forme di realizzazione alternative.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI
1. Compressore centrifugo (21) comprendente: un rotore del compressore (16); uno statore del compressore (17); un ingresso del compressore del fluido di lavoro (4); un?uscita del compressore del fluido di lavoro (3) e un driver (13), il driver (13) azionando il rotore del compressore (16) in rotazione attraverso un?estremit? dell?albero del rotore (16?), in cui una girante ad espansione radiale (22) ? disposta sull?estremit? dell?albero del rotore (16?) a valle del rotore del compressore (16), la girante ad espansione radiale (22) comprendendo un ingresso della girante ad espansione radiale e uno scarico della girante ad espansione radiale (29), e uno o pi? regolatori di flusso (26) sono disposti tra lo scarico del compressore del fluido di lavoro (23) e l?ingresso della girante ad espansione radiale per regolare una quantit? di fluido di lavoro lasciata passare attraverso la girante ad espansione radiale (22), ed in cui lo scarico della girante ad espansione radiale (29) ? collegato con l?ingresso del compressore del fluido di lavoro (4) attraverso una linea di ritorno (2).
2. Compressore centrifugo (21) secondo la rivendicazione 1, in cui una voluta di scarico del compressore (24) ? disposta a valle dello scarico del compressore del fluido di lavoro (23) e un dispositivo anti-vortice (25) ? disposto tra la voluta di scarico del compressore (24) e l?ingresso della girante ad espansione radiale.
3. Compressore centrifugo (21) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 2, in cui un diffusore (30) ? disposto tra lo scarico della girante ad espansione radiale (29) e la linea di ritorno (2).
4. Compressore centrifugo (21) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente inoltre un sistema di controllo di protezione da sovraccarico (27) in comunicazione con strumenti di misura di temperatura, pressione e portata (6) su una linea di uscita (7) di al compressore (21) e agli strumenti di misura di temperatura, pressione e portata (8) su una linea di ingresso (9) del compressore (21) e con l?uno o pi? regolatori di flusso, il sistema di controllo di protezione da sovraccarico (27) essendo configurato per regolare uno o pi? regolatori di flusso per aumentare e/o diminuire la quantit? di fluido di lavoro che pu? passare attraverso la girante ad espansione radiale (22).
5. Compressore centrifugo (21) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui detti uno o pi? regolatori di flusso sono ugelli regolabili (26).
6. Compressore centrifugo (21) secondo una o pi? delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui un attuatore delle palette di guida degli ugelli (28) ? configurato per azionare gli ugelli regolabili (26) e far funzionare il compressore (26) in modalit? di riciclo.
7. Procedimento per controllare il sovraccarico in un compressore, il compressore provocando un aumento di pressione ad un flusso continuo di un fluido di lavoro; il procedimento comprendendo le fasi di:
- fornire una girante ad espansione radiale (22) a valle di uno scarico del compressore;
- fornire uno o pi? regolatori di flusso (26) tra lo scarico del compressore e la girante ad espansione radiale (22);
- fornire una linea di ritorno (2) a valle della girante ad espansione radiale (22) per collegarla al compressore;
in cui il procedimento comprende inoltre una fase di
- regolare l?uno o pi? regolatori di flusso (26) per dirigere almeno una porzione o volume del flusso continuo di fluido da passare attraverso la girante ad espansione radiale (22) ed alla linea di ritorno (2).
8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui l?uno o pi? regolatori di flusso (26) sono regolati per dirigere il 100% del flusso continuo di gas attraverso la girante ad espansione radiale (22) e verso la linea di ritorno (2).
9. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui l?uno o pi? regolatori di flusso (26) sono regolati per dirigere meno del 100% del flusso continuo di gas attraverso la girante ad espansione radiale (22) e verso la linea di ritorno (2).
10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui una quantit? del flusso di gas continuo non diretto attraverso la girante ad espansione radiale (22) viene erogata ad un servizio o processo a valle (15) alla pressione di erogazione di progetto del compressore.
11. Procedimento secondo le rivendicazioni da 7 a 10, comprendente inoltre la fase di far passare il flusso continuo di gas attraverso un dispositivo anti-vortice (25) prima che il flusso continuo di gas sia diretto attraverso la girante ad espansione radiale (22).
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