Brevet FR3077104A1 (20190726)

REVENDICATIONS1. Dispositif de récupération thermique destiné à être relié à un compresseur d'air non lubrifié assurant la compression mécanique de l'air, convenant pour la récupération des calories générées par la compression de l'air, ledit compresseur d'air comprenant : - un premier étage de compression mécanique (2) configuré pour comprimer un air, produisant un air comprimé chaud d'inter-étage (Act), - un premier système de refroidissement (3) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act), produisant un air comprimé froid d'inter- étage (Aft), - un deuxième étage de compression mécanique (20) configuré pour comprimer l'air froid de l'inter-étage, produisant un air comprimé chaud du deuxième étage - un deuxième système de refroidissement (4) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud du deuxième étage (Acd), produisant un air comprimé froid du deuxième étage (Afd), ledit dispositif (5) de récupération thermique comprenant des moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et/ou des moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du deuxième étage, lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage comprenant : - un système d'échangeur air/fluide (6), comprenant un primaire destiné à être traversé par l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act) présentant une entrée (61) de primaire et une sortie (62) de primaire, et un secondaire destiné à être traversé par un fluide tel qu'un liquide, en particulier de l'eau, de la vapeur, ou encore un gaz - une vanne (7) progressive, trois voies, y compris une entrée de vanne (70) et deux sorties de vanne (71,72), ladite entrée de vanne (70) étant destinée à être connectée à la sortie du premier étage de compression (2) recevant l'air chaud comprimé d'inter-étage (Act), et dans lequel ladite première sortie de vanne (71) est connectée à l'entrée (61) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (6), ladite sortie (62) du 40 primaire étant destinée à être connectée à l'entrée du premier système de refroidissement (3), et la seconde sortie (72) de vanne étant destinée à être connectée à l'entrée du premier système de refroidissement (6) et dans lequel la vanne (7) progressive pouvant passer d'une première position 5 (P1), d'une part, pour laquelle l'air en entrée de vanne est destiné à être acheminé totalement vers la première sortie de vanne (71) vers une deuxième position (P2), d'autre part, pour laquelle l'air en entrée de vanne est destiné à être acheminé totalement vers la deuxième sortie de vanne (72), et dans lequel la vanne (7) progressive est à section de passage constante quel que soit l'état 10 intermédiaire de la vanne progressive entre ladite première position (P1) et ladite seconde position (P2), lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage comprenant: 15 - un système d'échangeur air/fluide (8), comprenant un primaire destiné à être traversé par l'air comprimé du deuxième étage présentant une entrée de primaire (81) et une sortie de primaire (82), et un secondaire destiné à être traversé par un fluide tel qu'un liquide, en particulier de l'eau, de la vapeur, ou encore un gaz - une vanne progressive (9), trois voies, y compris une entrée de vanne (90) et 20 deux sorties de vanne (91), ladite entrée de vanne (90) étant destinée être connectée à la sortie du deuxième étage de compression (20) recevant l'air chaud comprimé du second étage (Acd), et dans lequel ladite première sortie de vanne (91) est connectée à l'entrée (81) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (8), ladite sortie du primaire 25 (82) étant destinée à être connectée à l'entrée du deuxième système de refroidissement (4), et la seconde sortie de vanne (92) étant destinée à être connectée à l'entrée du deuxième système de refroidissement (4) et dans lequel la vanne progressive (9) pouvant passer d'une première position (P1), d'une part, pour laquelle l'air en entrée de vanne (90) est acheminé 30 totalement vers la première sortie de vanne (91), vers une deuxième position (P2), d'autre part, pour laquelle l'air en entrée de vanne (90) est acheminé totalement vers la deuxième sortie de vanne (92), et dans lequel la vanne (9) est 41 à section de passage constante quel que soit l'état intermédiaire de la vanne progressive entre ladite première position (P1) et ladite deuxième position (P2).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 dans lequel les moyens pour la récupération 5 des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage comprennent un capteur de température (C6) ciblant la température (T9) du fluide ayant traversé le secondaire du système d'échangeur air/fluide (6), et une électronique de commande et de régulation (E) configurée pour la mise en oeuvre d'une régulation proportionnelle, connectée au capteur de température et configurée de manière à délivrer un signal de commande 10 proportionnelle de la vanne progressive (7) entre la première position (P1) et la deuxième position (P2) en fonction du signal de température du capteur de température (C6).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits moyens pour la 15 récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage comprennent un capteur de température (C8) ciblant la température (T10) du fluide ayant traversé le secondaire du système d'échangeur air/liquide (8), et une électronique de commande et de régulation (E), configurée pour la mise en oeuvre d'une régulation proportionnelle, connectée au capteur de température et configurée de manière à 20 délivrer un signal de commande proportionnelle de la vanne progressive (9) entre la première position (P1) et la deuxième position (P2) en fonction du signal de température du capteur de température (C8).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la vanne progressive 25 (7 ;\n<CLM>\1\tcomprend un corps de vanne (73 ;\n<CLM>\1\tavec une tubulure interne qui définit : - la première sortie (71;\n<CLM>\1\tde la vanne reliée au système d'échangeur (6; 8), - la deuxième sortie (72;\n<CLM>\1\tde vanne destinée à être reliée au système de refroidissement (3 ; 4), en court-circuitant le système d'échangeur (6 ; 8), - un obturateur mobile (75;\n<CLM>\1\tcomprenant un corps creux tubulaire, monté 30 pivotant dans le corps de vanne (73 ; 93), formant l'entrée (70;\n<CLM>\1\tde la vanne, le fluide 42 en entrée circulant dans le creux de l'obturateur (75 ;\n<CLM>\1\tavant de sortir par une ouverture de paroi (76 ;\n<CLM>\1\tde l'obturateur mobile (75,\n<CLM>\1\tdans la tubulure du corps de vanne (73 ; 93), la vanne étant configurée de sorte que le pivotement de l'obturateur (75 ;\n<CLM>\1\tsuivant 5 deux positions extrêmes permet d'atteindre respectivement la première position P1 et la deuxième position P2 de vanne.\n<CLM>\1\tCompresseur d'air (1) non lubrifié assurant la compression mécanique de l'air, comprenant : 10 - un premier étage de compression mécanique (2) configuré pour comprimer un air, produisant un air comprimé chaud d'inter-étage (Act), - un premier système de refroidissement (3) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act), produisant un air comprimé froid d'inter-étage (Aft), 15 - un deuxième étage de compression mécanique (20) configuré pour comprimer l'air froid de l'inter-étage, produisant un air comprimé chaud du deuxième étage - un deuxième système de refroidissement (4) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud du deuxième étage (Acd), produisant un air comprimé froid du deuxième étage (Afd), 20 caractérisé en ce que ledit compresseur d'air comprend ledit dispositif (5) de récupération d'énergie thermique selon l'une des revendications 1 à 4, convenant pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et/ou des calories contenues dans l'air comprimé chaud du deuxième étage, 25 lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage comprenant : - le système d'échangeur air/fluide (6), comprenant le primaire destiné à être traversé par l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act) présentant ladite entrée 30 (61) de primaire et la sortie (62) de primaire, et le secondaire destiné à être traversé par le fluide, 43 - la vanne (7) progressive, trois voies, y compris ladite entrée de vanne (70) et les deux sorties de vanne (71,72), ladite entrée de vanne (70) étant connectée à la sortie du premier étage de compression (2) recevant l'air chaud comprimé d'inter-étage (Act), 5 et dans lequel ladite première sortie de vanne (71) est connectée à l'entrée (61) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (6), ladite sortie (62) du primaire étant connectée à l'entrée du premier système de refroidissement (3), et la seconde sortie (72) de vanne étant connectée à l'entrée du premier système de refroidissement (3) et dans lequel la vanne (7) progressive pouvant passer de la première position (P1), 10 d'une part, pour laquelle l'air en entrée de vanne est acheminé totalement vers la première sortie de vanne (71) de sorte que l'air soit acheminé au primaire du système d'échangeur air/liquide (6) avant de traverser le premier système de refroidissement (3), vers la deuxième position (P2), d'autre part, pour laquelle l'air en entrée de vanne est acheminé totalement vers la deuxième sortie de vanne (72) de sorte que l'air soit 15 acheminé au premier système de refroidissement (3) sans traverser le système d'échangeur air/liquide (6), lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage comprenant : 20 - le système d'échangeur air/fluide (8), comprenant le primaire destiné à être traversé par l'air comprimé du deuxième étage comprenant ladite entrée de primaire (81) et la sortie de primaire (82), et le secondaire destiné à être traversé par un liquide tel que de l'eau, - la vanne progressive (9), trois voies, y compris une entrée de vanne (90) et deux 25 sorties de vanne (91), ladite entrée de vanne (90) étant connectée à la sortie du deuxième étage de compression (20) recevant l'air chaud comprimé du second étage (Acd), et dans lequel ladite première sortie de vanne (91) est connectée à l'entrée (81) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (8), ladite sortie du primaire 30 (82) étant connectée à l'entrée du deuxième système de refroidissement (4), et la seconde sortie de vanne (92) étant connectée à l'entrée du deuxième système de refroidissement (4) 44 et dans lequel la vanne progressive (9) pouvant passer la première position (P1), d'une part, pour laquelle l'air en entrée de vanne (90) est acheminé totalement vers la première sortie de vanne (91) de sorte que l'air soit acheminé au système d'échangeur air/liquide (8) avant de traverser le deuxième système de 5 refroidissement (4), vers la deuxième position (P2), d'autre part, pour laquelle l'air en entrée de vanne (90) est acheminé totalement vers la deuxième sortie de vanne (92) de sorte que l'air soit acheminé au deuxième système de refroidissement (4) sans traverser le système d'échangeur air/fluide (8), et dans lequel la vanne (9) est à section de passage constante quel que soit l'état 10 intermédiaire de la vanne progressive entre ladite première position (P1) et ladite deuxième position (P2).\n<CLM>\1\tCompresseur d'air (1) selon la revendication 5 dans lequel ledit compresseur d'air comprend lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air 15 comprimé chaud d'inter-étage.\n<CLM>\1\tCompresseur d'air selon la revendication 5 comprenant lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage. 20\n<CLM>\1\tCompresseur d'air selon la revendication 5, comprenant lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage. 25\n<CLM>\1\tCompresseur d'air selon la revendication 8 dans lequel le secondaire du système d'échangeur air/fluide (6) des moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et le secondaire du système d'échangeur air/fluide (8) des moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage sont traversés par un même fluide à chauffer. 30\n<CLM>\1\tProcédé d'obtention d'un compresseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 à partir d'un compresseur existant dépourvu de dispositif de 45 récupération thermique de calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et/ou des calories contenues dans l'air comprimé chaud du deuxième étage, ledit compresseur existant comprenant : - un premier étage de compression mécanique (2) configuré pour comprimer un 5 air, produisant un air comprimé chaud d'inter-étage (Act), - un premier système de refroidissement (3) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act), produisant un air comprimé froid d'inter-étage (Aft), - un deuxième étage de compression mécanique (20) configuré pour comprimer 10 l'air froid de l'inter-étage, produisant un air comprimé chaud du deuxième étage - un deuxième système de refroidissement (4) convenant pour refroidir l'air comprimé chaud du deuxième étage (Acd), produisant un air comprimé froid du deuxième étage (Afd), 15 procédé dans lequel on ajoute au compresseur existant un dispositif (5) de récupération thermique de calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et/ou des calories contenues dans l'air comprimé chaud du deuxième étage selon l'une des revendications 1 à 3, par le montage desdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage et/ou des moyens pour la 20 récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage, lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud d'inter-étage, comprenant : - le système d'échangeur air/fluide (6), comprenant le primaire destiné à être 25 traversé par l'air comprimé chaud d'inter-étage (Act) présentant ladite entrée (61) de primaire et une sortie (62) de primaire, et le secondaire destiné à être traversé par un fluide tel que de l'eau, - la vanne (7) progressive, trois voies, y compris une entrée de vanne (70) et deux sorties de vanne (71,72), ladite première sortie de vanne (71) étant connectée à 30 l'entrée (61) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (6), et procédé dans lequel : 46 - on connecte ladite entrée de vanne (70) à la sortie du premier étage de compression (2) recevant l'air chaud comprimé d'inter-étage (Act), - on connecte ladite sortie (62) du primaire à l'entrée du premier système de refroidissement (3), la seconde sortie (72) de vanne étant connectée à l'entrée du 5 premier système de refroidissement (3), et dans lequel lesdits moyens pour la récupération des calories contenues dans l'air comprimé chaud du second étage comprenant : - le système d'échangeur air/fluide (8), comprenant le primaire destiné à être 10 traversé par l'air comprimé du deuxième étage présentant ladite entrée de primaire (81) et ladite sortie de primaire (82), et le secondaire destiné à être traversé par un fluide tel que de l'eau, - ladite vanne progressive (9), trois voies, y compris une entrée de vanne (90) et deux sorties de vanne (91), ladite première sortie de vanne (91) étant connectée 15 à l'entrée (81) du primaire dudit système d'échangeur air/fluide (8) et procédé dans lequel : - on connecte ladite entrée de vanne (90) à la sortie du deuxième étage de compression (20) recevant l'air chaud comprimé du second étage (Acd), - on connecte ladite sortie du primaire (82) à l'entrée du deuxième système de 20 refroidissement (4), et la seconde sortie de vanne (92) étant connectée à l'entrée du deuxième système de refroidissement (4).\n<CLM>\1\tUtilisation du dispositif de récupération thermique (5) du compresseur d'air selon l'une des revendications 5 à 9 pour chauffer l'eau d'un réseau de chauffage et/ou 25 pour chauffer l'eau du réseau sanitaire.