Brevet FR3106154A1 — publié le 20210716

L’ensemble détendeur et moto compresseur intégrés (2) comprend une section de compression (9) montée entre les deux paliers radiaux (15, 16) sur un arbre de transmission (10), un détendeur (30) placé en porte-à-faux à une extrémité libre de l’arbre de transmission, un diffuseur de gaz (33) et une conduite (34) entre le détendeur et un premier palier radial (16), le premier palier radial étant le palier le plus proche du détendeur. Le diffuseur de gaz diffuse une barrière contre les gaz qui est aspirée par la conduite. Figure pour l’abrégé : Fig 1 Ensemble détendeur et moto compresseur intégrés et circuit de refroidissement en boucle fermée comprenant un tel ensemble La présente invention concerne un ensemble détendeur et un groupe moto compresseur intégrés et concerne notamment un agencement particulier d’un tel ensemble. Le document EP3426994 décrit un groupe compresseur et détendeur comprenant un moteur électrique monté sur un arbre d’entraînement, un détendeur positionné en porte-à-faux sur le premier arbre et séparé du moteur électrique par une cloison, un compresseur monté sur un arbre entraîné et un dispositif d’accouplement flexible qui relie les deux arbres. Chaque arbre est supporté par deux paliers radiaux, par exemple des paliers magnétiques. En fonctionnement, la puissance produite par le gaz détendu dans le détendeur est partiellement récupérée comme travail de compression par le compresseur. Le moteur électrique fournit au compresseur une puissance mécanique supplémentaire. En outre, le groupe comprend une connexion de fluide entre l’un des étages de compresseur les plus en aval et un dispositif d’étanchéité placé autour du premier arbre situé dans la cloison, de sorte que du gaz tampon est distribué par le compresseur au dispositif d’étanchéité pour éviter que le gaz détendu refroidi arrive jusqu’aux paliers et au moteur électrique et les endommage. Toutefois, en cas de panne du dispositif d’accouplement flexible, le compresseur ne reçoit plus de puissance mécanique. En conséquence, le dispositif d’étanchéité ne reçoit plus de gaz comprimé et le gaz détendu refroidi arrive jusqu’aux paliers et au moteur électrique et les endommage. De plus, comme le détendeur est sur le même arbre que le moteur électrique, la puissance produite par la dilatation du gaz n’est pas utilisée, de sorte que la vitesse de l’arbre entraîné augmente et endommage l’ensemble. Un système de protection contre la survitesse est nécessaire pour maîtriser la vitesse du détendeur. Quand le groupe compresseur et détendeur ne comporte pas de dispositif d’accouplement flexible, le détendeur, le moteur électrique et le compresseur sont montés sur un arbre commun. Par conséquent, le comportement dynamique de l’arbre commun est dégradé, comparativement au mode de réalisation à premier et deuxième arbres reliés par le dispositif d’accouplement flexible. Le document US 2013/0091869 décrit un compresseur-détendeur comprenant un détendeur position en porte-à-faux sur un arbre central, et un compresseur à plusieurs étages supporté par l’arbre central entre deux paliers. En fonctionnement, le gaz est détendu dans le détendeur et la puissance produite par la dilatation du gaz est partiellement récupérée en tant que travail de compression par le compresseur. L’extrémité libre de l’arbre central est reliée à un dispositif adapté pour fournir une puissance rotative additionnelle à l’arbre central. Mais l’étage à basse pression du compresseur se situe du côté du détendeur. Par conséquent, le gaz détendu refroidi peut atteindre les paliers et les endommager. De plus, étant donné que le dispositif est mécaniquement relié au compresseur-détendeur, l’arbre résultant comprenant l’arbre central et l’arbre du dispositif est plus long que l’arbre central. En conséquence, le comportement dynamique de l’arbre résultant est dégradé par rapport à un agencement utilisant deux arbres reliés avec un dispositif d’accouplement flexible. Le groupe détendeur et compresseur et le compresseur-détendeur décrits comprennent des paliers de poussée axiale pour compenser la poussée générée par la pression différentielle appliquée sur les roues du compresseur. Généralement, un palier de poussée axiale comprend un disque monté sur un arbre et une bobine placée de chaque côté du disque, chaque arbre comprenant au moins un palier de poussée axiale. Cet agencement est encombrant et nécessite un gros arbre, une partie de l’arbre étant utilisée pour fixer le disque et pour monter les bobines. Le comportement dynamique de l’arbre est donc dégradé. Il existe un besoin pour éviter au moins certains des inconvénients susmentionnés, notamment en réduisant la longueur des arbres et en évitant que le gaz détendu refroidi endommage les composants à l’intérieur du carter de l’ensemble en cas de panne. Selon un aspect, la présente invention propose un nouvel ensemble détendeur et moto compresseur intégrés. Le nouvel ensemble détendeur et moto compresseur intégrés comprend : - un boîtier ; - au moins deux arbres de transmission, supportés chacun dans le boîtier par au moins deux paliers radiaux ; - un dispositif d’accouplement flexible reliant les arbres de transmission ; - un moteur électrique monté sur un premier arbre de transmission ; - un détendeur placé en porte-à-faux à une extrémité libre d’un deuxième arbre de transmission ; et - au moins une section de compression montée entre les deux paliers radiaux sur le deuxième arbre de transmission et ayant une partie haute pression et une partie basse pression couplée de manière fluide à la partie haute pression, de sorte qu’un gaz sortant de la partie basse pression est comprimé dans la partie haute pression. L’ensemble comprend un diffuseur de gaz entre le détendeur et un premier palier radial du deuxième arbre de transmission, le premier palier étant le palier le plus proche du détendeur. L’ensemble comprend également une première conduite connectée entre le diffuseur de gaz et le premier palier radial et connectée à une entrée de la partie basse pression. Le diffuseur de gaz est configuré pour diffuser un gaz dirigé vers le détendeur et vers le premier palier radial. En fonctionnement, le diffuseur de gaz peut être alimenté avec une partie du gaz qui entre dans la partie haute pression, et la première conduite est configurée pour prélever une partie du gaz diffusé. La partie haute pression peut être montée entre le détendeur et la partie basse pression sur le deuxième arbre de transmission. Dans un premier mode de réalisation, ladite au moins une section de compression peut comprendre au moins une roue de compression et un deuxième piston d’équilibrage pour compenser une pression différentielle qui agit sur ladite au moins une roue de compression. Dans un deuxième mode de réalisation, ladite au moins une section de compression peut comprendre deux demi-sections de compression comprenant chacune au moins une roue de compression et disposées de telle manière que, pendant la rotation du deuxième arbre de transmission, la poussée produite par ladite au moins une roue de compression d’une première demi-section compense la poussée produite par ladite au moins une roue de compression de la deuxième demi-section de compression. Un deuxième piston d’équilibrage peut être placé entre les deux demi-sections de compression pour compenser une pression différentielle agissant sur ladite au moins une roue de compression des première et deuxième demi-sections. Avantageusement, l’ensemble détendeur et moto compresseur comprend au moins deux paliers de butée. Un premier palier de butée desdits au moins deux paliers de butée est monté sur le premier arbre de transmission desdits au moins deux arbres de transmission et un deuxième palier de butée desdits au moins deux paliers de butée est monté sur le deuxième arbre de transmission desdits au moins deux arbres de transmission. Les paliers de butée peuvent comprendre des paliers magnétiques actifs ou des paliers à gaz. Avantageusement, chaque palier de butée comprend un premier demi-palier de butée et un deuxième demi-palier de butée. Le premier demi-palier de butée et le deuxième demi-palier de butée du premier palier de butée sont placés de chaque côté du moteur électrique pour encadrer les paliers radiaux du premier arbre de transmission et le premier demi-palier de butée et le deuxième demi-palier de butée du deuxième palier de butée sont placés entre le diffuseur de gaz et l’accouplement flexible pour encadrer les paliers radiaux du deuxième arbre de transmission. Les premiers demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une première direction axiale ; et les deuxièmes demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une deuxième direction axiale, opposée à la première direction axiale. Chaque demi-palier de butée magnétique comprend un épaulement dans le premier ou le deuxième arbre de transmission et une bobine située avant l’épaulement et à proximité de celui-ci. Le premier ou le deuxième arbre de transmission passe à travers la bobine. L’ensemble détendeur et moto compresseur peut comprendre un premier piston d’équilibrage positionné le long du deuxième arbre de transmission desdits au moins deux arbres de transmission et configuré pour compenser une pression différentielle agissant sur le détendeur. Le détendeur comprend au moins une deuxième conduite. Le premier piston d’équilibrage comprend au moins une troisième conduite, de sorte que les deux conduites sont configurées pour coopérer ensemble pour évacuer le gaz diffusé par le diffuseur de gaz vers une sortie du détendeur. Selon un autre aspect, un circuit de refroidissement en boucle fermée est proposé. Le circuit peut comprendre un ensemble détendeur et moto compresseur tel que défini ci-dessus et au moins trois échangeurs de chaleur. Un premier échangeur de chaleur desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie basse pression et à une entrée de gaz de la partie haute pression. Un deuxième échangeur de chaleur desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie haute pression et à une entrée de gaz du détendeur. Un troisième échangeur de chaleur desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz du détendeur et à l’entrée de gaz de la partie haute pression. Les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont configurés pour refroidir le gaz qui circule dans les premier et deuxième échangeurs de chaleur et le troisième échangeur de chaleur est configuré pour chauffer le gaz qui circule dans le troisième échangeur de chaleur. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation, en aucun cas restrictifs, et des dessins annexés, dans lesquels : représente un mode de réalisation d’un circuit de refroidissement ; et représente un deuxième mode de réalisation de l’ensemble détendeur et moto compresseur intégrés. Les modes de réalisation présentés ici décrivent des agencements d’au moins une section de compression d’un ensemble détendeur et groupe moto compresseur qui empêchent le gaz détendu refroidi d’endommager des composants, comme les paliers et/ou un moteur électrique, qui se trouvent à l’intérieur du boîtier. En outre, le moteur électrique est monté sur un premier arbre de transmission, et ladite au moins une section de compression et le détendeur sont montés sur un deuxième arbre de transmission. Un dispositif d’accouplement flexible relie les deux arbres de transmission en séparant les modes de flexion des arbres de transmission. Si l’accouplement flexible tombe en panne, le détendeur continue d’entraîner la section de compression jusqu’à ce que le deuxième arbre de transmission arrête de tourner, de sorte que la section de compression fournit encore une barrière contre les gaz. Cette barrière contre les gaz empêche le gaz détendu refroidi d’endommager des composants, comme les paliers et/ou un moteur électrique, qui se trouvent à l’intérieur du boîtier. En outre, chaque palier de butée magnétique comprend un premier et un deuxième demi-palier qui comprennent chacun un épaulement d’un arbre de transmission et une bobine supprimant le disque monté sur l’arbre et réduisant la partie de l’arbre nécessaire pour monter le palier de butée sur l’arbre. En référence à la figure 1, est présenté un premier mode de réalisation d’un ensemble détendeur et moto compresseur intégrés 2 et de trois échangeurs de chaleur 3, 4 et 5 formant un circuit de refroidissement en boucle fermée 1. Le circuit de refroidissement est configuré pour refroidir un fluide « FL » qui circule par exemple dans un premier échangeur de chaleur 3. Dans un autre mode de réalisation, le circuit de refroidissement 1 peut comprendre plus ou moins de trois échangeurs de chaleur. L’ensemble détendeur et moto compresseur intégrés 2 peut comprendre un moteur électrique 6 qui fait tourner un premier arbre 8 (ou arbre d’entraînement), au moins une section de compression 9 montée sur un deuxième arbre 10 (ou arbre entraîné) accouplé au premier arbre par un dispositif d’accouplement flexible 11 et un boîtier étanche 12. Chaque arbre 8, 10 est supporté dans le boîtier 12 par deux paliers radiaux 13, 14, 15, 16, comme des paliers radiaux à gaz, ou de préférence des paliers radiaux magnétiques. Le dispositif d’accouplement flexible 11 découple les deux arbres de transmission 8 et 10 en séparant les modes de flexion de deux rotors comprenant les arbres 8 et 10 et les composants montés sur chaque arbre, et en équilibrant dynamiquement chaque rotor. La section de compression 9 est montée entre deux paliers 15, 16 sur le deuxième arbre de transmission 10, et comporte une partie basse pression 17 et une partie haute pression 18 comprenant chacune une entrée de gaz 19, 20, une sortie de gaz 21, 22 et une section de compression 23, 24. La section de compression 23 de la partie basse pression 17 comporte une première demi-section de compression 25 et la section de compression 24 de la partie haute pression 18 comporte une deuxième demi-section de compression 26. Chaque demi-section de compression comprend au moins une roue de compression 27, 28. Les première et deuxième demi-sections de compression 25, 26 sont disposées de telle manière que pendant la rotation du deuxième arbre de transmission 10, la poussée produite par la roue de compression 27 de la première demi-section de compression 25 compense la poussée produite par la roue de compression 28 de la deuxième demi-section de compression 26 (montage « dos à dos »). Un premier piston d’équilibrage 29 peut être placé entre les première et deuxième demi-sections 25 et 26 pour compenser une pression différentielle qui agit sur les roues de compression 27, 28 de la section de compression 9. La sortie de gaz 21 de la partie basse pression 17 est couplée à l’entrée de gaz 20 de la partie haute pression 18 par l’intermédiaire d’un deuxième échangeur de chaleur 4 afin de refroidir le gaz qui circule de la partie basse pression 17 vers la partie haute pression 18. La partie basse pression 17 est destinée, en utilisation, à comprimer un gaz qui circule à l’entrée 19 et la partie haute pression 18 est destinée à comprimer le gaz comprimé par la partie basse pression 17. Un détendeur 30 est placé en porte-à-faux à une extrémité libre du deuxième arbre de transmission 10 et comprend une entrée de gaz 31 reliée à la sortie de gaz 22 de la partie haute pression 18 à travers le troisième échangeur de chaleur 5 qui refroidit le gaz circulant de la partie haute pression 18 vers le détendeur 30. Le détendeur 30 est destiné à détendre le gaz comprimé qui circule à l’entrée de gaz 31 de telle manière que le gaz d’échappement à basse pression au niveau d’une sortie de gaz de détendeur 32 est à une température très basse, par exemple 165 °C. En fonctionnement, quand le dispositif d’accouplement flexible 11 est endommagé et que les deux arbres de transmission 8 et 10 sont mécaniquement déconnectés, le gaz comprimé est détendu dans le détendeur 31 et la puissance produite par la dilatation du gaz est récupérée sous forme de travail de compression par la section de compression 9. Le deuxième arbre de transmission 10 s’arrête. Un système de protection contre la survitesse n’est pas nécessaire pour protéger l’ensemble 2 contre les dégâts provoqués par les vitesses de rotation excessives. La sortie de gaz 32 est reliée à l’entrée de gaz 19 de la partie basse pression 17 par l’intermédiaire de l’échangeur de chaleur 3, qui refroidit le fluide FL en transférant de la chaleur du fluide FL au gaz, ce procédé augmentant la température du gaz. Par exemple, les échangeurs de chaleur 3, 4 et 5 comprennent des échangeurs thermiques à courants croisés. L’ensemble 2 comprend aussi un diffuseur de gaz 33 positionné entre le détendeur 30 et un premier palier radial 16 du deuxième arbre de transmission 10. Le premier palier radial 16 est le palier radial le plus proche du détendeur 30. Le diffuseur de gaz 33 est couplé à l’entrée de gaz 20 de la partie haute pression 18 et diffuse une partie du gaz qui circule dans l’entrée de gaz 20. Le gaz diffusé (barrière contre les gaz) par le diffuseur 33 est dirigé vers le détendeur 30 et vers le premier palier radial 16 du deuxième arbre de transmission 10. Si l’accouplement flexible 11 subit une panne, le détendeur 30 continue d’entraîner la section de compression 9 jusqu’à ce que le deuxième arbre de transmission 10 s’arrête de tourner, de sorte que la section de compression 9 continue de délivrer une barrière contre les gaz. Cette barrière contre les gaz empêche le gaz détendu refroidi d’endommager des composants comme les paliers 13, 14, 15, 16 et/ou un moteur électrique 6 qui se situent dans le boîtier 12. Une première conduite 34 est couplée d’une part entre le diffuseur de gaz 33 et le premier palier radial 16, et d’autre part à l’entrée de gaz 19 de la partie basse pression 17, c’est-à-dire en amont de la partie basse pression, en considérant que le courant de gaz dans le groupe compresseur prélève une partie du gaz diffusé par le diffuseur de gaz 33. La connexion de la première conduite 34 à l’entrée de gaz 19 produit une dépression qui provoque l’aspiration de la barrière contre les gaz par la première conduite 34 et améliore l’efficacité d’une barrière thermique créée par la barrière contre les gaz. L’ensemble 2 peut comprendre un deuxième piston d’équilibrage 35 positionné le long du deuxième arbre de transmission 10 pour compenser une pression différentielle qui agit sur le détendeur 30. Dans ce cas le détendeur 30 comprend une deuxième conduite 36 entre le deuxième piston d’équilibrage 35 et la sortie 32 du détendeur 30. Le deuxième piston d’équilibrage 35 peut comprendre une troisième conduite 37 qui coopère avec la deuxième conduite 36 pour évacuer la barrière contre les gaz vers la sortie 32 du détendeur 30. La pression de la barrière contre les gaz est supérieure à la pression du gaz d’échappement à basse pression, de sorte que la barrière contre les gaz est aspirée vers la sortie 32 du détendeur 30 en évitant que davantage de gaz d’échappement à basse pression migre vers le premier palier radial 16 puis à l’intérieur du boîtier 12. La partie à haute pression 18 peut être montée entre le détendeur 30 et la partie à basse pression 17. La pression du gaz dans la partie haute pression 18 est supérieure au gaz détendu à basse pression, ce qui évite encore plus que le gaz d’échappement à basse pression migre vers le premier palier radial 16 puis à l’intérieur du boîtier 12. L’ensemble comprend en outre un premier palier de butée 38 monté sur le premier arbre de transmission 8 et un deuxième palier de butée 39 monté sur le deuxième arbre de transmission 10, les deux paliers de butée comprenant par exemple des paliers magnétiques actifs ou des paliers à gaz. Chaque palier de butée 38, 39 peut comprendre un premier demi-palier de butée 40, 41 et un deuxième demi-palier de butée 42, 43. Le premier demi-palier de butée 40 et le deuxième demi-palier de butée 42 du premier palier de butée 38 sont placés de chaque côté du moteur électrique 6 pour encadrer les paliers radiaux 13, 14 du premier arbre de transmission 8. Le premier demi-palier de butée 41 et le deuxième demi-palier de butée 43 du deuxième palier de butée 39 sont placés entre le diffuseur de gaz 33 et l’accouplement flexible 11 pour encadrer les paliers radiaux 15, 16 du deuxième arbre de transmission 10. Les premiers demi-paliers de butée 40 et 41 compensent une poussée produite par la roue de compression 27, 28 de la section de compression 9 sur les premier et deuxième arbres de transmission 8, 10 dans une première direction axiale X et les deuxièmes demi-paliers de butée 42, 43 compensent une poussée produite par la roue de compression 27, 28 de la section de compression 9 sur les premier et deuxième arbres de transmission 8, 10 dans une deuxième direction axiale Y, opposée à la première direction axiale X. Comme les deux paliers de butée 38, 39 comprenant chacun le premier demi-palier de butée 40, 41 et le deuxième demi-palier de butée 42, 43 sont identiques, seule l’architecture du premier palier de butée 38 est décrite ci-dessous. On suppose que le premier palier de butée 38 comprend un palier magnétique. Chaque demi-palier de butée magnétique 40, 41 comprend un épaulement 44, 45 dans le premier arbre de transmission 8 et une bobine 46, 47. Les bobines 46, 47 peuvent être des bobines annulaires. La première bobine 46 se trouve avant et à proximité du premier épaulement 44 ; la deuxième bobine 47 se trouve avant et à proximité du deuxième épaulement 45. Le premier arbre de transmission 8 passe à travers les bobines 46 et 47. Le disque dédié monté sur un arbre de transmission d’un palier de butée magnétique axial selon l’art antérieur est supprimé et remplacé par les épaulements 44, 45. La suppression du disque dédié permet de gagner de l’espace sur les arbres de transmission et donc de concevoir des arbres de transmission 8, 10 plus courts et plus rigides. Comme les arbres de transmission 8, 10 sont plus courts que les arbres de transmission de l’art antérieur, les fréquences des modes de flexion des premier et deuxième arbres de transmission 8, 10 sont plus élevées que la gamme de vitesses de rotation du moteur électrique 6. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d’un ensemble détendeur et moto compresseur intégrés 2. Le deuxième mode de réalisation de l’ensemble 2 diffère du premier mode de réalisation de l’ensemble illustré sur la figure 1 en ce que la première demi-section de compression 25 et la deuxième demi-section de compression 26 de la section de compression 9 sont en série, et en ce que le premier piston d’équilibrage 29 se trouve entre le diffuseur de gaz 30 et la partie haute pression 18. Selon un autre mode de réalisation, la section de compression 9 peut comprendre plus de deux demi-sections de compression montées en série. Dans un mode de mise en œuvre du circuit de refroidissement en boucle fermée 1, le moteur électrique 6 entraîne le deuxième arbre de transmission 10. Un gaz de traitement destiné à être comprimé est introduit via l’entrée de gaz 19 de la partie basse pression 17. L’ensemble 2 comprime ensuite le gaz de traitement à travers les roues de compression 27 et 28 afin de produire un gaz de traitement comprimé refroidi par les deuxième et troisième échangeurs de chaleur 4 et 5. Le gaz de traitement comprimé et refroidi est ensuite détendu dans le détendeur 30. Le gaz de traitement refroidi et détendu passe dans le troisième échangeur de chaleur 3 et est chauffé par le fluide FL. Le gaz de traitement qui sort de l’échangeur de chaleur retourne à l’entrée 19. Le circuit de refroidissement 1 peut être utilisé dans un méthanier pour gaz naturel liquéfié (GNL), le gaz naturel gazeux FL circulant dans le premier échangeur de chaleur 3 et le gaz naturel liquéfié sortant du premier échangeur de chaleur. Divers aspects inventifs de l’invention sont présentés dans les clauses qui suivent, qui peuvent être combinées de n’importe quelle façon appropriée, sauf mention contraire : A. Un ensemble détendeur et moto compresseur intégrés (2) comprenant : - un boîtier (12) ; - au moins deux arbres de transmission (8, 10), supportés chacun dans le boîtier par au moins deux paliers radiaux (13, 14, 15, 16) ; - un dispositif d’accouplement flexible (11) reliant les arbres de transmission ; - un moteur électrique (6) monté sur un premier arbre de transmission ; - un détendeur (30) placé en porte-à-faux à une extrémité libre d’un deuxième arbre de transmission ; et - au moins une section de compression (9) montée entre les deux paliers radiaux (15, 16) sur le deuxième arbre de transmission et ayant une partie haute pression (18) et une partie basse pression (17) couplée de manière fluide à la partie haute pression, de sorte qu’un gaz sortant de la partie basse pression est comprimé dans la partie haute pression, l’ensemble détendeur et moto compresseur intégrés comprend : un diffuseur de gaz (33) positionné entre le détendeur et un premier palier radial (16) du deuxième arbre de transmission, le premier palier étant le palier le plus proche du détendeur, et une première conduite (34) connectée entre le diffuseur de gaz et le premier palier radial et connectée à une entrée (19) de la partie basse pression, dans lequel le diffuseur de gaz est configuré pour diffuser un gaz dirigé vers le détendeur et vers le premier palier radial (16), dans lequel le diffuseur de gaz est configuré pour être alimenté avec une partie du gaz qui entre dans la partie haute pression, dans lequel la première conduite est configurée pour prélever une partie du gaz diffusé. B. Ensemble détendeur et moto compresseur selon A, dans lequel la partie haute pression (18) est montée entre le détendeur (30) et la partie basse pression (17) sur le deuxième arbre de transmission (10). C. Ensemble détendeur et moto compresseur selon A ou B, dans lequel ladite au moins une section de compression (9) comprend au moins une roue de compression (27, 28) et un deuxième piston d’équilibrage (29) pour compenser une pression différentielle qui agit sur ladite au moins une roue de compression. D. Ensemble détendeur et moto compresseur selon A ou B, - dans lequel ladite au moins une section de compression (9) comprend deux demi-sections de compression (25, 26) comprenant chacune au moins une roue de compression et disposées de telle manière que, pendant la rotation du deuxième arbre de transmission (10), la poussée produite par ladite au moins une roue de compression (27) d’une première demi-section (25) compense la poussée produite par ladite au moins une roue de compression (28) de la deuxième demi-section de compression (26), et - dans lequel un deuxième piston d’équilibrage (29) est placé entre les deux demi-sections de compression pour compenser une pression différentielle agissant sur ladite au moins une roue de compression des première et deuxième demi-sections de compression. E. Ensemble détendeur et moto compresseur intégrés selon l’une quelconque des clauses A, B, C et D, comprenant au moins deux paliers de butée (38, 39), un premier palier de butée (38) desdits au moins deux paliers de butée étant monté sur le premier arbre de transmission (8) desdits au moins deux arbres de transmission et un deuxième palier de butée (39) desdits au moins deux paliers de butée étant monté sur le deuxième arbre de transmission (10) desdits au moins deux arbres de transmission. F. Ensemble détendeur et moto compresseur selon E, dans lequel les paliers de butée (38, 39) comprennent des paliers magnétiques actifs ou des paliers à gaz. G. Ensemble détendeur et moto compresseur selon E ou F, dans lequel chaque palier de butée (38, 39) comprend : un premier demi-palier de butée (40, 41) et un deuxième demi-palier de butée (42, 43), dans lequel le premier demi-palier de butée (40) et le deuxième demi-palier de butée (42) du premier palier de butée (38) sont placés de chaque côté du moteur électrique (6) pour encadrer les paliers radiaux (13, 14) du premier arbre de transmission (8) ; et dans lequel le premier demi-palier de butée (41) et le deuxième demi-palier de butée (43) du deuxième palier de butée (39) sont placés entre le diffuseur de gaz (33) et l’accouplement flexible (11) pour encadrer les paliers radiaux (15, 16) du deuxième arbre de transmission (10), dans lequel les premiers demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une première direction axiale (X) ; et dans lequel les deuxièmes demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une deuxième direction axiale (Y), opposée à la première direction axiale. H. Ensemble détendeur et moto compresseur selon G, dans lequel chaque demi-palier de butée magnétique (40, 41, 42, 43) comprend : - un épaulement (44, 45) dans le premier (8) ou le deuxième arbre de transmission ; et - une bobine (46, 47) située avant l’épaulement et à proximité de celui-ci ; dans lequel le premier ou le deuxième arbre de transmission passe à travers la bobine. I. Ensemble détendeur et moto compresseur selon A, B, C, D, E, F, G ou H comprenant : un premier piston d’équilibrage (35) positionné le long du deuxième arbre de transmission (10) desdits au moins deux arbres de transmission et configuré pour compenser une pression différentielle agissant sur le détendeur (30), dans lequel le détendeur comprend au moins une deuxième conduite (36), et dans lequel le premier piston d’équilibrage comprend au moins une troisième conduite (37), de sorte que les deux conduites sont configurées pour coopérer ensemble pour évacuer le gaz diffusé par le diffuseur de gaz vers une sortie du détendeur. J. Circuit de refroidissement en boucle fermée (1) comprenant un ensemble détendeur et moto compresseur (2) selon A, B, C, D, E, F, G, H ou I et au moins trois échangeurs de chaleur (3, 4, 5), - dans lequel un premier échangeur de chaleur (4) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie basse pression (17) et à une entrée de gaz de la partie haute pression (18), - dans lequel un deuxième échangeur de chaleur (5) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie haute pression (18) et à une entrée de gaz du détendeur, et - dans lequel un troisième échangeur de chaleur (3) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz du détendeur et à l’entrée de gaz de la partie haute pression, et - dans lequel les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont configurés pour refroidir le gaz qui circule dans les premier et deuxième échangeurs de chaleur et le troisième échangeur de chaleur est configuré pour chauffer le gaz qui circule dans le troisième échangeur de chaleur. Ensemble détendeur et moto compresseur intégrés (2) comprenant : - un boîtier (12) ; - au moins deux arbres de transmission (8, 10), supportés chacun dans le boîtier par au moins deux paliers radiaux (13, 14, 15, 16) ; - un dispositif d’accouplement flexible (11) reliant les arbres de transmission ; - un moteur électrique (6) monté sur un premier arbre de transmission ; - un détendeur (30) placé en porte-à-faux à une extrémité libre d’un deuxième arbre de transmission ; et - au moins une section de compression (9) montée entre les deux paliers radiaux (15, 16) sur le deuxième arbre de transmission et ayant une partie haute pression (18) et une partie basse pression (17) couplée de manière fluide à la partie haute pression, de sorte qu’un gaz sortant de la partie basse pression est comprimé dans la partie haute pression, caractérisé en ce que l’ensemble détendeur et moto compresseur intégrés comprend : un diffuseur de gaz (33) positionné entre le détendeur et un premier palier radial (16) du deuxième arbre de transmission, le premier palier étant le palier le plus proche du détendeur, et une première conduite (34) connectée entre le diffuseur de gaz et le premier palier radial et connectée à une entrée (19) de la partie basse pression, dans lequel le diffuseur de gaz est configuré pour diffuser un gaz dirigé vers le détendeur et vers le premier palier radial (16), dans lequel le diffuseur de gaz est configuré pour être alimenté avec une partie du gaz qui entre dans la partie haute pression, dans lequel la première conduite est configurée pour prélever une partie du gaz diffusé. Ensemble détendeur et moto compresseur selon la revendication 1, dans lequel la partie haute pression (18) est montée sur le deuxième arbre de transmission (10) entre le détendeur (30) et la partie basse pression (17). Ensemble détendeur et moto compresseur selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel ladite au moins une section de compression (9) comprend au moins une roue de compression (27, 28) et un deuxième piston d’équilibrage (29) pour compenser une pression différentielle qui agit sur ladite au moins une roue de compression. Ensemble détendeur et moto compresseur selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, - dans lequel ladite au moins une section de compression (9) comprend deux demi-sections de compression (25, 26) comprenant chacune au moins une roue de compression et disposées de telle manière que, pendant la rotation du deuxième arbre de transmission (10), la poussée produite par ladite au moins une roue de compression d’une première demi-section compense la poussée produite par ladite au moins une roue de compression de la deuxième demi-section de compression, et - dans lequel un deuxième piston d’équilibrage (29) est placé entre les deux demi-sections de compression pour compenser une pression différentielle agissant sur ladite au moins une roue de compression des première et deuxième demi-sections de compression. Ensemble détendeur et moto compresseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant au moins deux paliers de butée (38, 39), un premier palier de butée (38) desdits au moins deux paliers de butée étant monté sur le premier arbre de transmission (8) desdits au moins deux arbres de transmission et un deuxième palier de butée (39) desdits au moins deux paliers de butée étant monté sur le deuxième arbre de transmission (10) desdits au moins deux arbres de transmission. Ensemble détendeur et moto compresseur selon la revendication 5, dans lequel les paliers de butée (38, 39) comprennent des paliers magnétiques actifs ou des paliers à gaz. Ensemble détendeur et moto compresseur selon la revendication 5 ou 6, dans lequel chaque palier de butée (38, 39) comprend : un premier demi-palier de butée (40, 41) et un deuxième demi-palier de butée (42, 43), dans lequel le premier demi-palier de butée (40) et le deuxième demi-palier de butée (42) du premier palier de butée (38) sont placés de chaque côté du moteur électrique (6) pour encadrer les paliers radiaux (13, 14) du premier arbre de transmission (8) ; et dans lequel le premier demi-palier de butée (41) et le deuxième demi-palier de butée (43) du deuxième palier de butée (39) sont placés entre le diffuseur de gaz (33) et l’accouplement flexible (11) pour encadrer les paliers radiaux (15, 16) du deuxième arbre de transmission (10), dans lequel les premiers demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression (27, 28) de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une première direction axiale (X) ; et dans lequel les deuxièmes demi-paliers de butée sont configurés pour compenser une poussée produite par ladite au moins une roue de compression de ladite au moins une section de compression sur les premier et deuxième arbres de transmission dans une deuxième direction axiale (Y), opposée à la première direction axiale. Ensemble détendeur et moto compresseur selon la revendication 7, dans lequel chaque demi-palier de butée magnétique (40, 41, 42, 43) comprend : - un épaulement (44, 45) dans le premier (8) ou le deuxième arbre de transmission ; et - une bobine (46, 47) située avant l’épaulement et à proximité de celui-ci ; dans lequel le premier ou le deuxième arbre de transmission passe à travers la bobine. Ensemble détendeur et moto compresseur selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant : un premier piston d’équilibrage (35) positionné le long du deuxième arbre de transmission (10) desdits au moins deux arbres de transmission et configuré pour compenser une pression différentielle agissant sur le détendeur (30), dans lequel le détendeur comprend au moins une deuxième conduite (36), et dans lequel le premier piston d’équilibrage comprend au moins une troisième conduite (37), de sorte que les deux conduites sont configurées pour coopérer ensemble pour évacuer le gaz diffusé par le diffuseur de gaz vers une sortie du détendeur. Circuit de refroidissement en boucle fermée (1) comprenant un ensemble détendeur et moto compresseur (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 et au moins trois échangeurs de chaleur (3, 4, 5), - dans lequel un premier échangeur de chaleur (4) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie basse pression (17) et à une entrée de gaz de la partie haute pression (18), - dans lequel un deuxième échangeur de chaleur (5) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz de la partie haute pression (18) et à une entrée de gaz du détendeur (30) et - dans lequel un troisième échangeur de chaleur (3) desdits au moins trois échangeurs de chaleur est couplé à une sortie de gaz du détendeur et à l’entrée de gaz de la partie haute pression (18), et - dans lequel les premier et deuxième échangeurs de chaleur sont configurés pour refroidir le gaz qui circule dans les premier et deuxième échangeurs de chaleur et le troisième échangeur de chaleur est configuré pour chauffer le gaz qui circule dans le troisième échangeur de chaleur.