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Turbo-Brayton cryogenic systems

Systèmes cryogéniques Turbo-Brayton

La technologie Turbo-Brayton, une solution cryogénique pour la réfrigération et la liquéfaction de 25K à 200K

La technologie Turbo-Brayton d’Air Liquide advanced Technologies est une solution innovante, fiable et efficace, permettant d’économiser de l'énergie. Elle garantit un fonctionnement d’une grande fiabilité et dispose d’une haute efficacité énergétique, totalement exempt d’huile.

L’innovation de cette technologie réside essentiellement dans l’assemblage de tous les éléments actifs sur un même axe. La récupération de l'énergie mécanique de la turbine, le rendement élevé de la compression centrifuge et du moteur haute vitesse permet un rendement global élevé.

Le fonctionnement est très souple et la puissance froide peut être adaptée de 0 à 100% en changeant la vitesse de rotation du moteur, tout en maintenant un rendement élevé sur une large plage de fonctionnement (97% de rendement nominal à 50% de la puissance froide nominale).
Ceci convient particulièrement à des process où le besoin en puissance froide n'est pas constant et où l'économie d’énergie ainsi que la fiabilité sont des points clés. Le MTBF (Mean Time Between Failure) du Turbo-Brayton est de 105 000 heures et l’intervalle entre chaque maintenance est de 5 ans.

La technologie Turbo-Brayton

Le Turbo-Brayton est un équipement intégré comprenant :

  • Une ou plusieurs turbomachine(s) :
    > Moteur synchrone haute vitesse sur paliers magnétiques
    > Compresseur centrifuge à entrainement direct permettant un rendement élevé
    > Une turbine dont la puissance est récupérée et utilisée pour réduire la consommation du moteur
  • Une enceinte sous vide contenant un échangeur contre-courant
  • Un système de contrôle commande 
Turbo-Brayton
Turbo-Brayton en courbe

Une solution adaptée à différentes applications

Pour la réfrigération

  • Réfrigération entre 25K et 200K en fonction des besoins de chaque client
  • Refroidissement pour la supraconductivité (HTS, SFCL) : bobine, moteur, générateur, câble...
  • Purification et/ou séparation cryogénique des gaz

Pour la liquéfaction

  • De tous les gaz ayant une température de saturation entre 25K et 200K : méthane, air, azote, oxygène, argon, xénon... (Jusqu’à 70 bars)
  • Du biogaz
  • Ou pour la reliquéfaction des boil-off: CnHm, GNL, LN2, Ar, O2 ...

Bénéfices clés

Economie d'énergie maximale - Tous les composants des systèmes Turbo-Brayton sont conçus pour être à la fois souples et économes en énergie (jusqu’à 40% du rendement de Carnot). Des économies d'énergie supplémentaires sont réalisées grâce au variateur de fréquence intégré, qui adapte automatiquement la vitesse du moteur en fonction de la puissance froide souhaitée.

Grande fiabilité – Grâce aux paliers magnétiques, les systèmes Turbo-Brayton offrent une fiabilité exceptionnelle et assurent une production en continu.

Certifié 100% exempt d’huile et respectueux de l’environnement - Pas de risque de dommages dus à la pollution par les hydrocarbures, aucun risque de pertes lors d’une interruption de fonctionnement, grâce à une technologie sans maintenance.

Module prêt à l’emploi – Le Turbo-Brayton étant conçu totalement skidé (tuyauteries, enceinte, réfrigérants, moteur, système de contrôle), l’ensemble est livré prêt à l'utilisation. L'installation est optimisée et le temps de mise en service est faible. Il vous suffit de brancher l’unité et de la démarrer.

Disponibilité maximale - Une des principales préoccupations d'Air Liquide est de fournir un produit qui garantit un fonctionnement en continu de votre système.

Un coût optimisé - Compte tenu des investissements et des coûts d'exploitation, nos solutions sont développées de manière à vous assurer les coûts les plus bas.

La gamme Turbo-Brayton

 

TBF-80

TBF-175 TBF-350 TBF-1050

Puissance froide à 77K

7,8 kW 16,5 kW 50,8 kW 152,4 kW

Taux de reliquéfaction de méthane

2 t/j 4,8 t/j 12 t/j 36 t/j
Taux de liquéfaction du gaz Dépend du gaz à reliquéfier.
Veuillez nous contacter pour plus d'information.
Offshore Non Oui Oui Oui

 

Options disponibles

  • Circulateur cryogénique LN2, GH2, GHe intégré dans le réfrigérateur
  • Containerisation du design
  • Refroidissement à air
  • Récupération de la chaleur du système (chauffage de bâtiments, besoins clients...)

Les systèmes cryogéniques Turbo-Brayton peuvent également être conçus selon des designs spécifiques, une température froide plus basse, une puissance cryogénique plus élevée...