BR112012028630B1

BR112012028630B1 - Dispositivo para comprimir e secar gás

Info

Publication number: BR112012028630B1
Application number: BR112012028630-7A
Authority: BR
Inventors: Stijn Jozef Rita Johanna Janssens; Christophe Briers; Uwe Pahner
Original assignee: Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2020-06-23
Also published as: PT2569585E; KR101536391B1; WO2011140616A2; WO2011140616A3; PL2569585T3; CN102893115A; DK2569585T3; ES2524730T3; US20130047661A1; RU2516675C1; EP2569585B1; MX2012012632A; JP5746326B2; EP2569585A2; KR20130047683A; US9050554B2; AU2011252771B2; BE1019332A5; BR112012028630A2; JP2013526695A

Abstract

DISPOSITIVO PARA COMPRIMIR E SECAR GÁS. A presente inevnção se refere a um composição de gasolina compreendendo, como um aditivo, um ou mais sais de amônio quaternário (i) formados pela reação de um composto de fórmula (A): e um composto formado pela reação de um agente acilante hidrocarbila-substituído e uma amina de fórmula (B1) ou (B2): em que R é um grupo alquila, alquenila, arila ou alquilarila opcionalmente substituído; R^ 1^ é um grupo alquila, arila ou alquilarila tendo até 36 átomos de carbono; R^ 2^ e R^ 3^ são os mesmos ou diferentes grupos alquila tendo de 1 a 36 átomos de carbono; X é um grupo alquileno tendo de 1 a 20 átomos de carbono; n é de 0 a 20; m é de 1 a 5; e R^ 4^é hidrogênio ou um grupo alquila C~ 1~ a C~ 36~.

Description

Dispositivo para comprimir e secar gás.

A presente invenção relaciona-se com um dispositivo para comprimir e secar gás.

Já são conhecidos permutadores de calor de tubos que consistem em uma estrutura na qual um ou mais tubos se estendem na direção longitudinal entre uma primeira parte de entrada e saida para um primeiro fluido, e uma segunda parte de entrada e saida para um segundo fluido, em que o primeiro fluido flui através dos tubos e o segundo fluido flui em redor dos tubos, em que o calor é transferido entre os dois fluidos.

Nos permutadores de calor conhecidos, o espaço na estrutura entre a segunda parte de entrada e saida podem ter defletores que guiam o fluxo do segundo fluido num padrão em zig-zag, por exemplo. Ao fazê-lo, o segundo fluido não flui diretamente da segunda parte de entrada para a segunda parte de saida e a transferência de calor é melhorada.

Além disso, é conhecido que a compressão de um gás está associada à geração de uma grande quantidade de calor.

Já existem permutadores de calor nos quais uma fração do gás comprimido é guiada através de um circuito primário de um permutador de calor e, assim, transmite o seu calor para outro gás ou líquido que flui através de um circuito secundário do permutador de calor, em que este segundo fluido aquece.

Há já muito tempo que são conhecidos dispositivos para comprimir e secar gás, em que esses dispositivos são compostos por um dispositivo compressor e um dispositivo de secagem, e em que o dispositivo de secagem é formado por uma zona de secagem com uma zona dessecante e uma zona de regeneração.

Existem também dispositivos nos quais é recuperado o calor gerado pela compressão do gás.

Assim, este calor pode ser usado, por exemplo, para aquecer o fluxo de gás que é guiado através da zona de regeneração, de tal forma que pode ser reduzido o consumo de energia total da instalação do compressor.

Uma desvantagem é que todo o dispositivo é complexo. Além disso, existe um risco considerável de fuga como resultado das várias ligações que têm de ser feitas. O custo da instalação também é bastante elevado.

O documento US 2003/0188542 descreve um dispositivo no qual parte do ar comprimido é retirada após um estágio de pressão média de um compressor, e é então levada para a zona de regeneração do secador de adsorção, após o que a água absorvida nesta parte do ar comprimido é removida através de arrefecimento, e o restante ar é comprimido novamente com o fluxo principal do ar comprimido antes do fluxo principal passar através da zona de secagem do secador de adsorção e deixar o dispositivo como ar comprimido seco.

Uma desvantagem de tal dispositivo é que o gás comprimido após o estágio de pressão média tem uma temperatura muito inferior do que a do gás comprimido após o estágio de baixa pressão, de modo que a parte retirada do gás pode absorver pior a água do meio de adsorção, e o meio de adsorção não consegue secar rapidamente.

Para recuperar o calor que é gerado após a compressão do gás, o permutador de calor é necessário para o qual um permutador de calor de tubos é frequentemente usado.

Já são conhecidos permutadores de calor de tubos que consistem em uma estrutura na qual um ou mais tubos se estendem na direção longitudinal entre uma primeira parte de entrada e saida para um primeiro fluido, e uma segunda parte de entrada e saida para um segundo fluido, em que o primeiro fluido flui em redor dos tubos e o segundo fluido flui através dos tubos, em que o calor é transferido entre os dois fluidos.

Nos permutadores de calor conhecidos, o espaço na estrutura entre a segunda parte de entrada e saída podem ter defletores que guiam o fluxo do fluido primário num padrão em zig-zag, por exemplo.

Ao fazê-lo, o fluido primário não flui diretamente da segunda parte de entrada para a segunda parte de saída e a transferência de calor é melhorada.

O objetivo da presente invenção é providenciar uma solução para uma ou mais das desvantagens acima mencionadas e/ou outras desvantagens, ao providenciar um dispositivo para comprimir e secar gás, e este dispositivo contém um compressor multiestágio com um estágio de baixa pressão, um estágio de alta pressão e um tubo de pressão e um secador de adsorção com uma zona de secagem e uma zona de regeneração, em que um intercooleré colocado entre este estágio de baixa pressão e o estágio de alta pressão, e em que o dispositivo é ainda provido com um permutador de calor que é ligado a uma parte de entrada pelo tubo de pressão acima mencionado, e em que o permutador de calor acima mencionado contém uma estrutura com um número de compartimentos, incluindo um compartimento principal com uma parte de entrada e parte de saida acima mencionadas para um primeiro fluido primário que é guiado neste compartimento principal ao longo ou em redor dos tubos que se estendem através do compartimento principal; em que existe, pelo menos, duas séries de tubos que se estendem através do compartimento principal acima mencionado, e as quais têm como objetivo guiar um fluido secundário ou terciário através do compartimento principal para permutar calor com o fluido primário; e em que a primeira série de tubos acima mencionados forma um circuico de arrefecimento do intercooleracima mencionado de modo a aquecer gás do estágio de alta pressão para a regeneração do secador de adsorção.

Uma vantagem é o fato de o dispositivo ser facilmente fabricado.

Na forma de realização mais simples do permutador de calor do dispositivo, o compartimento principal é fechado ao longo de um lado por uma placa final, em que existe também uma tampa ao longo do lado acima mencionado do compartimento principal, para formar um compartimento lateral entre a tampa e a placa final, em que este compartimento lateral contém os compartimentos de entrada e saida para o fluido secundário e terciário e em que os tubos em forma de U são apertados na placa final.

Em outra forma de realização mais preferida, o compartimento principal é ligado ao longo de dois lados por uma placa final, e em cada lado do compartimento principal existe uma tampa para formar dois compartimentos laterais entre cada placa final respetiva e a rampa oposta.

Uma vantagem é ser necessário realizar menos ligações, de tal forma gue é mantido no minimo o risco de fugas como resultado de uma ligação imperfeita.

Outra vantagem é que o custo de instalação deste dispositivo é muito baixo. A aplicação do permutador de calor de acordo com a invenção neste dispositivo resulta, assim, num método mais eficiente para comprimir e secar gás, o que obviamente influencia favoravelmente os custos do gás fornecido.

É então claro que a aplicação em tal dispositivo para comprimir e secar gás permite as funcionalidades de dois permutadores de calor serem integrados num único permutador de calor, o que, obviamente, poupa nos custos de material.

Na forma de realização mais prática, o compressor é construído como um compressor de múltiplos estágios, com um estágio de alta e baixa pressão, em que existe um intercooler entre este estágio de alta e baixa pressão, em que a parte de entrada do permutador de calor está ligada ao tubo de pressão acima mencionado do compressor, e em que a primeira série de tubos acima mencionados forma o circuito de arrefecimento do intercooleracima mencionado, de modo a aquecer o gás que vem do estágio de alta pressão para a regeneração do secador de adsorção.

Uma vantagem é ser criado um dispositivo muito eficiente em termos de energia, na medida que o calor do gás comprimido pode ser recuperado para aquecer parte do gás que tem origem no estágio de alta pressão, em que a fracção de gás acima mencionada atinge uma temperatura elevada, e ao fazê-lo é adequado para utilização como um gás de regeneração para o secador de adsorção.

Uma vantagem adicional é que, como resultado da integração de dois permutadores de calor num único permutador de calor, o volume do permutador de calor composto pode ser mantido, significativamente, menor do que os volumes combinados dos dois permutadores de calor separados, de tal forma que pode ser efetuada uma poupança de espaço significativa.

Uma vantagem adicional é que a utilização de um permutador de calor não é apenas limitada a dispositivos para comprimir e secar gás, mas o permutador de calor também pode ser utilizado em utilizações sem um secador de adsorção, sujeito a algumas ligeiras modificações.

Com a intenção de melhor mostrar as características da invenção, uma forma de realização preferida do dispositivo de acordo com a invenção é descrita de seguida, através de exemplo, sem qualquer natureza limitativa, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

a figura 1 mostra, esquematicamente, um corte transversal de uma primeira forma de realização de um permutador de calor para o dispositivo;
a figura 2 mostra uma forma de realização alternativa da figura 1;
a figura 3 mostra um exemplo de um dispositivo para comprimir e secar gás de acordo com a invenção;
a figura 4 mostra uma forma de realização alternativa da figura 2.

A figura 1 mostra, esquematicamente, uma primeira forma de realização de um permutador de calor de tubos 1 para um dispositivo de acordo com a invenção, que compreende principalmente uma estrutura fechada 2 com uma cobertura 3, a qual neste caso é, mas não necessariamente, cilíndrica.

A estrutura 2 é fechada em ambos os lados através de uma tampa 4, em que a tampa 4 é apertada à cobertura 3 do cilindro, por exemplo, através de parafusos não mostrados nos desenhos, que podem ser aparafusados em orifícios roscados 5B na cobertura 3 através de passagens 5A na tampa 4.

Nesta forma de realização, a estrutura 2 tem uma placa final 6 que forma a separação entre o compartimento principal 7 e um compartimento lateral 8, em que o compartimento principal 7 está preso pela cobertura 3 e a tampa 4, e em que o compartimento lateral 8 está preso pela placa final 6 e a tampa 4 localizada neste lado.

Na cobertura 3 do cilindro existe uma parte de entrada 9 e uma parte de saída 10 para guiar o fluido principal através do compartimento principal 7.

Na forma de realização mostrada, a parte de entrada 9 e a parte de saida 10 acima mencionadas estão situadas no mesmo lado da cobertura 3, mas podem, obviamente, também ser colocadas em outros locais na cobertura 3.

No permutador de calor 1, pelo menos duas séries de tubos 11-12 se estendem através do compartimento principal 7, em que as séries 11-12 acima mencionadas são, cada uma delas, pretendidas para guiar um fluido secundário ou terciário através do compartimento principal 7, de modo a permutar calor com o fluido primário que flui sobre ou em redor desses tubos 13 no compartimento 7.

As extremidades dos tubos 13 da primeira série 11 estão ligadas a um primeiro compartimento de entrada 14 e um primeiro compartimento de saida 15 para o segundo fluido. De forma semelhante, as extremidades dos tubos 13 da segunda série 12 estão ligados a um segundo compartimento de entrada 16 e um segundo compartimento de saída 17 para o fluido terciário. De acordo com a invenção, os compartimentos de entrada e saída 14-17 acima mencionados estão completamente separados um do outro.

Para este efeito, na forma de realização mostrada, o compartimento lateral 8 está dividido por um número de secções 18 em quatro sub-compartimentos 19, respectivamente o primeiro compartimento de entrada 14, o primeiro compartimento de saida 15, o segundo compartimento de entrada 16 e o segundo compartimento de saída 17 para a segunda série de tubos 12.

Na forma de realização mostrada, os tubos 13 têm a forma de 0, em que um lado de cada tubo 13 da primeira série 11 abre para o primeiro compartimento de entrada 14 e a outra entrada abre para o primeiro compartimento de saída 15. De forma análoga, os tubos 13 da segunda série 12 abrem para o segundo compartimento de entrada e saida 17-1.8, todos de modo a que os circuitos dos fluidos secundário e terciário estão totalmente separados um do outro.

Na forma de realização da figura 1, o compartimento principal 7 está equipado com defletores 20 (também denominados placas), cuja forma e posição relativa são escolhidas de modo que certos padrões de fluxo sejam impostos no fluido principal, tal como um padrão em zig-zag, por exemplo, de modo que o fluido principal flua através do compartimento principal num número de passagens, num movimento vaivém.

Para este efeito, os defletores 20 estendem-se de um lado do compartimento principal 7 até uma certa distância do outro lado do compartimento principal 7, para formar passagens de inversão 21 para o fluido principal, e isto de tal forma que as sucessivas passagens de inversão 21 alternam num lado ou no outro lado do permutador de calor 1.

Os defletores são preferencialmente fabricados de aço inoxidável, mas a invenção não é de modo algum limitada a isto.

Noutra forma de realização da invenção, as passagens são colocadas nos defletores 20 com um diâmetro que praticamente corresponde ou que é ligeiramente maior do que o diâmetro dos tubos 13, em que existe uma margem limitada entre os defletores 20 e os tubos 13.

A presença dos defletores 20 no permutador de calor 1 não é necessária.

A figura 2 mostra, esquematicamente, uma forma de realização preferida diferente de um permutador de calor de tubos 1 para um dispositivo de acordo com a invenção que compreende principalmente uma estrutura 2 fechada com um compartimento principal 7, em que o compartimento principal 7 tem uma primeira parte de entrada e saida 9-10 para um primeiro fluido que é guiado no compartimento principal 7, sobre ou em redor dos tubos 13 que se estendem através do compartimento principal 7.

Nesta forma de realização, a parte de entrada e saída 9-10 acima mencionada está localizada em lados opostos da cobertura 3, e estão tão longe uma da outra quanto possível, como visto a partir de uma direção axial.

Esta disposição mais ou menos diagonal da parte de entrada e saída permite uma transferência de calor mais eficiente.

É evidentemente possível para a parte de entrada e saída 9-10 que o fluido primário esteja no mesmo lado da cobertura 3 ou em outros locais na cobertura 3.

Em contraste à forma de realização da figura 1, na figura 2 o compartimento principal 7 é unido por duas placas finais 6, e nos lados do compartimento principal 7 existe uma tampa 4 para formar dois compartimentos laterais 8 entre cada placa final 6 respectiva e a cobertura 4 oposta.

Na forma de realização mais prática da invenção, os tubos 13 que se estendem no compartimento principal 7 são fixos numa das duas placas finais 6A, em que esta placa final 6A é apertada entre a estrutura 2 e a tampa 4A está localizada de forma oposta a esta placa final 6A.

Os tubos 13 são então fixos de forma hermética nas passagens das placas finais 6, por exemplo, ao soldar ou semelhante.

Preferencialmente, as placas finais 6 são diferentes entre si e uma das duas placas finais 6B tem menores dimensões, o que permite que esta placa final 6B seja disposta de forma flutuante, tudo para que a expansão térmica seja acomodada.

No corte transversal da figura 2, a placa final 6A, na qual os tubos 13 estão fixos, tem dimensões maiores do que a outra placa final 6B, e a placa final 6B mais pequena é fixada de forma móvel num anel entre a cobertura 3 e a tampa 4B.

Nesta forma de realização, os compartimentos laterais 8 são ligados em conjunto em ambos os lados das placas finais 6 acima mencionadas através de tubos paralelos 13, em que os tubos 13 acima mencionados correm através do compartimento principal 7 e estendem-se através das passagens 22 nestas placas finais 6.

Os defletores podem, obviamente, ser providos nesta forma de realização, mas não é necessário.

De acordo com uma característica preferida do permutador de calor, os compartimentos laterais 8 acima mencionados são subdivididos em dois ou mais sub—compartimentos 19.

Para este efeito, no corte transversal indicado, no lado interior da tampa existe uma ou mais paredes verticais ou secções 18 e existe um vedante 23 entre os bordos destas paredes 18 e a placa final 6.

Na variante de acordo com a figura 2, em cada compartimento lateral 8 existem dois sub-compartimentos 19 para guiar um fluido secundário ou terciário.

No corte transversal da figura 2, o primeiro sub-compartimento 19A liga-se a uma primeira série 11 de tubos no compartimento principal 7, e todos os tubos 13 da série 11 acima mencionada abrem para o mesmo sub—compartimento 19B no outro lado do permutador de calor 1.

Os sub-compartimentos 19A e 19B estão, então, situados em linha entre si.

De forma análoga, os outros dois sub-compartimentos 19C-19D podem ser ligados entre si através de uma segunda série 12 de tubos.

Preferencialmente, os sub-compartimentos 19 para o fluido secundário e terciário são totalmente separados um do outro e cada fluido circula nos seus próprios circuitos separados para o fluido em questão.

Apesar de poder ser entendido a partir do corte transversal mostrado que o número de tubos 13 das duas séries 11-12 deve ser o mesmo, são também possiveis disposições em que o número de tubos 13 é diferente para o fluido secundário e terciário.

Claro que os diâmetros dos tubos 13 para o fluido secundário e terciário podem também divergir um do outro.

Também é possível que os tubos 13 para o fluido secundário e terciário possam também apresentar uma forma interna diferente e/ou que alguns tubos 13 possam ser providos com aletas ou outros meios de modo a promover a transferência de calor entre o fluido primário e o fluido secundário e/ou terciário.

Na forma de realização mais simples, a primeira série de tubos 11 acima mencionada para o fluido secundário está situada na metade superior do permutador de calor 1 e os tubos da segunda série 12 para o fluido terciário estão na metade inferior.

Ao nível da parede 18 e vedante 23 acima mencionados, um espaço 24 é deixado no compartimento principal 7 entre o primeiro e segundo grupo de tubos 11-12.

Claro que o permutador de calor não está limitado a tais disposições mostradas e são também possiveis disposições alternativas, tal como por exemplo, uma disposição concêntrica na qual os tubos do primeiro grupo 11 estão localizados em redor do eixo do permutador de calor 1 e em que o segundo grupo de tubos 12 forma um anel concêntrico dos tubos em termos do primeiro grupo 11 acima mencionado.

Outra disposição possivel é com os tubos da primeira série 11 distribuídos ao longo de um primeiro sector de um círculo, e os tubos da segunda série 12 distribuídos ao longo de outro sector de um círculo.

Claro que os dois sectores não têm de ter, necessariamente, o mesmo tamanho e em conjunto podem formar um disco circular completo ou de outra forma.

O funcionamento do permutador de calor 1 para um dispositivo de acordo com a invenção é simples e do seguinte modo.

Um fluido primário é guiado para o compartimento principal 7 através da parte de entrada 9 na cobertura 3, em que quando flui através do compartimento principal 7, este fluido primário é guiado através de quaisquer defletores 20 de acordo com um certo padrão, como indicado pelas setas P na figura 1.

Ao mesmo tempo, dois fluidos, que podem ou não ser diferentes, fluem através dos tubos 13 do compartimento principal 7, isto é, um fluido secundário que flui através dos tubos 13 da primeira série 11 numa direção de acordo com a seta Q, e um fluido terciário que flui através dos tubos 13 da segunda série 12 numa direção R.

No corte transversal mostrado, as direções Q e R do fluido secundário e terciário são opostas, mas isto não é um requisito rigoroso do dispositivo de acordo com a invenção.

Como resultado, no compartimento principal 7 o calor será transferido entre o fluido primário e o fluido secundário, por um lado, e entre o fluido primário e o fluido terciário, por outro lado.

Não será necessário indicar que os fluidos secundário e terciário que fluem através dos tubos 13 podem ser um gás, uma mistura de gás ou liquido, ou que o fluido secundário é um gás e o fluido terciário é um liquido ou similar.

O permutador de calor 1 é particularmente adequado para um dispositivo 25, de acordo com a invenção, para comprimir e secar gás, uma disposição que é mostrada na figura 3 através de um exemplo.

Este dispositivo 25 consiste de um dispositivo compressor 26 e um secador de adsorção 27 e tem uma entrada 28 que liga à entrada do dispositivo compressor 26, e uma saída 29 que guia o gás comprimido seco para uma rede de consumidor não mostrada no desenho.

O dispositivo compressor 26 mostrado é um compressor multiestágio com, neste caso, três elementos compressores 30-32 ligados em série para formar um estágio de baixa pressão 30, um estágio de pressão média 31 e um estágio de alta pressão 32.

Cada elemento compressor 30-32 é accionado por um motor elétrico 33, e a jusante de cada elemento compressor 30-32 existe um arrefecedor 34-36, respectivamente dois intercoolers34-35 e um pós-arrefecedor 36.

Cada um dos arrefecedores 34-36 acima mencionados arrefece o gás comprimido pelo elemento compressor 30-32 em questão.

Preferencialmente, existem arrefecedores líquido-gás em tal dispositivo 25, em que o gás a ser arrefecido é guiado através do arrefecedor 34-36 como um fluido primário, e um líquido de refrigeração é guiado através dos tubos como um fluido secundário.

Entre o estágio de baixa pressão 30 e o estágio de média pressão 31 existe um permutador de calor 37 a montante do intercooler34, o que juntamente com o intercooler34 é integrado num permutador de calor 1 num dispositivo de acordo com a invenção.

Na figura 3, o permutador de calor 1 é mostrado esquematicamente por uma caixa em redor de um permutador de calor 37 e o intercooler 34 .

Preferencialmente, o permutador de calor 1 tem uma parte de entrada 9 para o gás comprimido que tem origem no estágio de baixa pressão 30, e uma parte de saída 10 que está ligada à entrada do estágio de média pressão 31.

O permutador de calor 37 tem um compartimento de entrada 14 que está diretamente ligado através de um tubo de derivação 38 ao tubo de saída 39 do estágio de alta pressão 32 para retirar uma quantidade de gás comprimido ao longo da direção da seta Q.

Além disso, o permutador de calor tem um compartimento de saída 15 que está ligado à zona de regeneração do secador de adsorção 27.

O intercooler34 tem um compartimento de entrada 16 e um compartimento de saída 17 que age como uma entrada e saída para um circuito de arrefecimento externo, por exemplo, um fluxo de água que flui através deste intercooler34 na direção das setas R.

Na disposição mostrada, todo o fluxo do gás, que é comprimido pelo estágio de baixa pressão 30, flui através do permutador de calor 37 e através do intercooler34, e isto na direção das setas P.

A camada de adsorção 27 é, por exemplo, do tipo com um tambor rotativo com zona de regeneração 40 e uma zona de secagem 41 que é cheia com um dessecante, em que o dessecante é enviado alternativamente através desta zona de secagem 41 e zona de regeneração 40 através de um motor.

Após arrefecer no pós-arrefecedor 36, o gás comprimido do estágio de alta pressão 32 é guiado através da zona de secagem 41 através de um ejetor 42, e após a secagem é enviado para uma rede de consumidor através da saída 29.

O gás que sai do permutador de calor 37 através do compartimento de saída 15 é ligado de volta para o secador 27 e guiado através da zona de regeneração 40 para depois ser combinado, através de um arrefecedor 43 e através do ejetor 42 acima mencionado, com o gás que é enviado através da zona de secagem 41.

É claro que um permutador de calor combinado para um dispositivo de acordo com a invenção constitui uma função dupla e age como um primeiro permutador de calor que cumpre a função de intercooler34, em que um fluido de arrefecimento externo é usado, e um segundo permutador de calor 37, em que a parte retirada do gás quente do estágio de alta pressão 32 é adicionalmente aquecida, em primeiro lugar, ao colocar este gás em contato com o gás que vem do estágio de baixa pressão 30, cuja temperatura na disposição mostrada é mais elevada do que aquela do gás comprimido do estágio de alta pressão 32.

Desta forma é obtida uma operação mais eficiente da camada de adsorção 27.

É claro que no dispositivo mostrado, o calor de compressão do primeiro estágio de baixa pressão 30 é recuperado, em contraste com os dispositivos mais simples melhor conhecidos, onde este calor é perdido com o liquido de refrigeração que flui através do primeiro intercooler34.

Adicionalmente, tal dispositivo é extra benéfico porque um elemento de aquecimento externo não é necessário para aquecer o gás de regeneração e porque o intercooler34 pode ser mantido menor.

A figura 4 mostra outra variante possivel de um permutador de calor para um dispositivo de acordo com a invenção que é diferente daquele da figura 2, em que o compartimento de entrada 16 e compartimento de saida 17 para o fluido terciário estão situados na mesma tampa 4.

Para este efeito, um dos dois compartimentos laterais 8 tem uma parede extra para que o compartimento de entrada e saida 16-17 para o fluido terciário estejam completamente separados um do outro.

No corte transversal mostrado, o fluido terciário do compartimento de entrada 16 flui através da série 12 inferior de tubos para o compartimento de saida 17 através da série 12 superior de tubos através do compartimento 44.

Apesar de na figura 4 não existirem defletores 20 no compartimento principal 7, são possíveis variantes com defletores 20, de modo a que o fluido primário flua através do compartimento principal 7, num número de passagens, num movimento vaivém.

Será claro para alguém experiente na técnica que muitas outras variantes são também possíveis, em que, por exemplo, uma tampa 4 contém um compartimento de entrada 14 e um compartimento de saída 15 do fluido secundário, e a outra tampa 4 contém o compartimento de entrada 16 e compartimento de saída 17 do fluido terciário.

Também não pode ser excluído providenciar dois compartimentos de entrada 14-16 e dois compartimentos de saída 15-17 numa única tampa, de modo a que a outra tampa possa ser construída sem compartimentos de entrada ou saida.

, Será claro para alguém experiente na técnica que existem muitas

possibilidades de escolha para a posição e dimensão de diferentes 5 sub-compartimentos, e que certas disposições poderão ser mais benéficas, por exemplo, dependendo da aplicação prática.

A presente invenção não é de modo algum limitada à forma de realização descrita como um exemplo e mostrada nos desenhos, mas um dispositivo de acordo com a invenção pode ser concebido em todos os 10 tipos de variantes, sem sair do âmbito da invenção.

Claims

Dispositivo para comprimir e secar gás, em que este dispositivo (25) contém um compressor multiestágio com um estágio de baixa pressão (30), um estágio de alta pressão (32) e um tubo de pressão (39), e um secador de adsorção (27) com uma zona de secagem (41) e uma zona de regeneração (40) , em que um intercooler(34) é colocado entre o estágio de baixa pressão (30) e um estágio de alta pressão (32), e em que o dispositivo (25) é ainda provido com um permutador de calor (1) que é ligado a uma parte de entrada (9) pelo tubo de pressão (39) acima mencionado,caracterizado pelo fato de que o permutador de calor (1) acima mencionado contém uma estrutura com um número de compartimentos, incluindo um compartimento principal (7) com uma parte de entrada (9) e uma parte de saída (10) acima mencionadas para um primeiro fluido primário que é guiado neste compartimento principal ao longo, ou em redor, dos tubos (13) que se estendem através do compartimento principal (7) ; que existem, pelo menos, duas séries (11 e 12) de tubos (13) que se estendem através do compartimento principal (7) acima mencionado, e as quais se destinam a guiar um fluido secundário ou terciário através do compartimento principal para permutar calor com o fluido primário; e que as extremidades dos tubos (13) acima mencionados ligam, respectivamente, a um compartimento de entrada (14 e 16) e compartimento de saída (15 e 16) , em separado, para cada série de tubos (11 e 12) ; e que a primeira série (11) de tubos acima mencionada forma um circuito de arrefecimento do intercooler(34) acima mencionado de modo a aquecer gás do estágio de alta pressão (32) para a regeneração do secador de adsorção (27) .
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizadopelo fato de que o compartimento principal (7) contém um número de partes de entrada e saída (9 e 10) para um número de fluidos primários.
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizadopelo fato de que o compartimento principal (7) acima mencionado é unido por duas placas finais (6) e nos lados do compartimento principal (7) existe uma tampa (4) para formar dois compartimentos laterais (8) entre cada placa final (6) respectiva e a tampa (4) oposta.
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que os tubos (13) são fixos numa das placas de extremidade (6) acima mencionadas.
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que os compartimentos laterais (8) acima mencionados contêm os compartimentos de entrada e saída (14 a 17) .
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que os compartimentos laterais (8) acima mencionados estão subdivididos em dois ou mais sub- compartimentos (19) e que os ditos sub-compartimentos (19) estão ligados em ambos os lados do compartimento principal (7) através da série (11 e 12) de tubos (13), de modo a que, pelo menos, sejam formados dois circuitos separados para, pelo menos, os respectivos fluidos secundário e terciário acima mencionados.
Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6,caracterizado pelo fato de que o compartimento principal (7) tem defletores (20), mais especificamente entre a parte de entrada e saída (9 e 10) para o fluido primário.
Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7,caracterizado pelo fato de que o permutador de calor (1) está equipado para dois ou mais fluidos extra e que os respectivos compartimentos laterais (8) são subdivididos em ambos os lados do compartimento principal (7) , por secções (18), nos compartimentos de entrada e saída (14, 15, 16 e 17) acima mencionados, respectivamente um primeiro compartimento de entrada e saída (14 e 15) que liga a um primeiro grupo (11) de tubos (13) para guiar um fluido secundário, e um segundo compartimento de entrada e saída (16 e 17) que liga a um segundo grupo (12) de tubos (13) para guiar um fluido terciário.
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que existe um vedante (23) entre as secções (18) e as placas de extremidade (6) .
Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9,caracterizado pelo fato de que existe um espaço (24) entre o primeiro grupo (11) e o segundo grupo (12) dos tubos.
Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 10,caracterizado pelo fato de que os tubos (13) do primeiro e segundo grupo (11 e 12) estão distribuídos ao longo de um sector de um círculo.
Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11,caracterizado pelo fato de que os tubos (13) são distribuídos numa disposição concêntrica, em que o primeiro grupo (11) dos tubos está localizado dentro de um círculo e em que o segundo grupo (12) de tubos está situado num anel em redor do círculo acima mencionado.
Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12,caracterizado pelo fato de que a parte de entrada e saída (9 e 10) do permutador de calor (1) está num lado da cobertura (3) que está unida ao compartimento principal (7) .
Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13,caracterizado pelo fato de que o primeiro compartimento de entrada e saída (14 e 15) está em lados opostos do permutador de calor (1), enquanto o segundo compartimento de entrada e saída (16 e 17) está no mesmo lado do permutador de calor (1).