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EP3299630A1 - Anordnung zum verdichten - Google Patents

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Publication number
EP3299630A1
EP3299630A1 EP16190726.6A EP16190726A EP3299630A1 EP 3299630 A1 EP3299630 A1 EP 3299630A1 EP 16190726 A EP16190726 A EP 16190726A EP 3299630 A1 EP3299630 A1 EP 3299630A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressor
transmission
drive
gvt
cmp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16190726.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim NISSLER
Hans Schulz
Daniel Seiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP16190726.6A priority Critical patent/EP3299630A1/de
Priority to PCT/EP2017/071740 priority patent/WO2018059863A1/de
Publication of EP3299630A1 publication Critical patent/EP3299630A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/163—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows driven by a common gearing arrangement

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for compressing a process fluid with a drive and a multi-stage gear compressor, wherein the drive is mechanically drivingly connected by means of a first clutch with the gear compressor.
  • the known gear compressor are used for the compression of large volume flows, in particular for the air compression.
  • the space required for the radial fluid energy machines or the compressor stages-arranged on the transmission housing of the transmission compressor- also increases. This results in collision problems of the housing of the radial fluid energy machines, which are also referred to as spiral housing.
  • the distance of the arranged on the gearbox volute casing is limited due to internal gear design conditions. With reasonable constructive effort this distance can hardly be increased.
  • the usually used in the transmission Large wheel is chosen so large in diameter that the distance between the pinion shafts to drive the radial turbofan energy machines is sufficient.
  • the enlargement of the large wheel has limits, because the outer peripheral speed can not be increased without limit.
  • the speed of the radial fluid power machines or the drive speed can not be increased without limit. Accordingly, results for a given gear design in the gearbox of the gear compressor, an upper size barrier, which can not be broken with previous means.
  • the invention has the object to develop an arrangement of the type defined in such a way that even larger volume flows of process gas can be compressed.
  • a preferred embodiment of the transmission compressor of the arrangement according to the invention provides that the transmission comprises a large wheel, wherein the large gear and the drive shaft have a common first axis of rotation, wherein an external toothing of the large wheel drives directly or indirectly pinion shafts of the radial fluid energy machines. Furthermore, it is expedient according to the invention if the radial fluid power machines are compressor stages.
  • a preferred field of application for the arrangement according to the invention is the air separation.
  • the efficiency of the compression has a high priority in the air separation.
  • the mechanical losses in gearbox compressors are mainly ventilation losses in the gearboxes.
  • the gas volume trapped in the gears is swirled by the intermeshing gears and heats up significantly in this lossy flow. Accordingly, it is desirable to design the smallest possible transmission with a small pitch circle speed.
  • the gear size of the gear compressor can be reduced as a result of the outsourcing of the first compression stage, without causing collisions of the spiral housing. In this way, there are improvements in efficiency of the transmission compressor as a result of the invention.
  • the invention results in a further degree of freedom of design because the gear compressor can on the one hand be designed as a standard component and the separate individual compressor can be adapted to the prevailing ambient pressure of the installation site.
  • the adaptation of the upstream of the gear compressor arranged single compressor is less expensive.
  • the final pressure of the compressor is highly dependent on the ambient pressure, so that the simple possibility of adaptation by means of the arrangement according to the invention is desirable.
  • An advantageous development of the invention provides that the process fluid from the separate single compressor completely is forwarded to the first stage of the transmission compressor by means of the connecting line.
  • a complete redirection is to be understood as forwarding minus any losses (eg leaks).
  • the separate single compressor can be suitably designed as a large blower, as axial compressor or as a radial compressor.
  • the gear compressor has a drive shaft to which at one end of the shaft, the first clutch and at the other end of the shaft, the second clutch are arranged so that the drive shaft is formed as a drive through the gear compressor.
  • through drive means that a shaft of the gear compressor driven by the drive extends through the gearbox of the gear compressor, so that a direct or indirect coupling of the separate single compressor can take place by means of the second clutch.
  • An indirect coupling of the separate single compressor is conceivable, for example, by providing an intermediate gear.
  • the separate single compressor may be coupled directly or indirectly to a pinion shaft of the gear compressor.
  • An alternative to a drive through the gearbox of the gear compressor is the ability to provide the drive between the separate single compressor and the gear compressor, so that a motor shaft extends through the drive and is coupled to a shaft end by means of a first clutch of the gear compressor and on the other shaft end of the motor shaft is coupled to transmit power by means of a second clutch of the separate single compressor.
  • the separate individual compressor particularly preferably has a pressure ratio of between 2 and 3.
  • the entire arrangement has a pressure ratio between 4 and 600.
  • the transmission compressor may expediently have a pressure ratio between 2-200.
  • the gear compressor is designed with up to 8 stages.
  • the gear compressor may each have an intermediate cooling between the individual compression stages. It is particularly advantageous to provide intermediate cooling between the individual compressor and the transmission compressor.
  • An advantageous development provides that the individual compressor has only a single stage or a single impeller of a centrifugal compressor.
  • the individual compressor can be structurally given an adapted speed by means of a variation of the number of teeth of a first gear, which can be advantageously assigned to the individual compressor for the transformation of the drive speed to the compressor speed.
  • the individual compressor has adjustable bearing points, so that the speed adaptation does not require a complicated adaptation design.
  • FIGS. 1 . 2 and 3 each show an inventive arrangement A in a schematic plan view.
  • the entire arrangement is driven by means of a drive DR, which is preferably designed as a four-pole or six-pole electric motor.
  • the drive DR is mechanically drivingly connected to the transmission compressor GVT by means of a first clutch CP1.
  • a second clutch CP2 By means of a second clutch CP2, the drive DR is indirectly or directly mechanically connected to a separate single compressor CMP.
  • the separate single compressor CMP is arranged upstream of the transmission compressor GVT such that the process fluid PF is forwarded downstream to the first stage SG1 of the transmission compressor via a connection line CD1.
  • a first intermediate cooling IC1 may be provided in the connecting line CD1 for removing a first heat flow Q1 ( FIG. 1 ).
  • the first stage SG1 of the transmission compressor GVT is at the same time the second stage ST2 of the entire compression process.
  • the gear compressor GVT itself has four compression stages and, based on the overall process, these stages include the second compression stage ST2, the third compression stage ST3, the fourth compression stage ST4 and the fifth compression stage ST5.
  • an intermediate cooling can be provided between each compression stage of the transmission compressor GVT, in which FIG. 1
  • a second, third and fourth intermediate cooling IC2, IC3, IC4 provided for discharging a second, third and fourth heat flow Q2, Q3, Q4.
  • FIG. 1 the special embodiment of a drive through the drive DR is shown, in which a motor shaft MSH carries the first clutch CP1 with a first end and the second clutch CP2 with a second end. Accordingly, the separate single compressor CMP is arranged at the first end of the motor shaft MSH and the gear compressor GVT is connected to the second clutch CP2.
  • the motor shaft MSH extends through the drive DR in the sense of a through drive, wherein the drive DR between the transmission compressor GVT and the separate single compressor CMP is arranged.
  • the single compressor CMP has a first transmission GE1.
  • the transmission compressor has a second transmission GE2.
  • the first transmission 1 may also be formed integrated into the second transmission GE2.
  • the individual compressor can constructively by means of a variation of the number of teeth of the first transmission GE1, which is advantageously assigned to the individual compressor CMP for the transformation of the input speed to the compressor speed, an adapted speed can be awarded.
  • the gear compressor GVT in this case has a drive shaft DRS, at which at one end of the shaft, the first clutch CP1 and at the other end of the shaft, the second clutch CP2 are arranged. Accordingly drives the drive shaft DRS of the gear compressor GVT as a through drive the separate single compressor CMP.
  • FIG. 3 An advantageous development of this shows the FIG. 3 , in which the gear compressor GVT is also arranged as a through drive between the separate single compressor CMP and the drive DR.
  • the transmission of the gear compressor GVT is not only provided for the translation of the speed of the drive for the stages two to five, but it is in the gear compressor GVT also a translation of the rotational speed of the drive DR to a speed the separate single compressor CMP provided.
  • an intermediate gear between the drive DR and the separate single compressor CMP is installed as an integrated component in the gear box of the gear compressor GVT.
  • This intermediate gear can also be provided as a separate module between the gear compressor GVT and the separate single compressor CMP or as an integrated transmission component of the separate single compressor CMP, as in the FIG. 1 shown.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (A) zum Verdichten eines Prozessfluids (PF) mit einem Antrieb (DR) und einem mehrstufigen Getriebeverdichter (GVT), wobei der Antrieb (DR) mittels einer ersten Kupplung (CP1) mit dem Getriebeverdichter (GVT) mechanisch antreibbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (DR) mittels einer zweiten Kupplung (CP2) mittelbar oder unmittelbar mit einem separaten Einzelverdichter (CMP) mechanisch antreibbar verbunden ist, wobei der separate Einzelverdichter (CMP) derart stromaufwärts des Getriebeverdichters (GVT) angeordnet ist, dass der separate Einzelverdichter (CMP) das Prozessfluid (PF) ansaugt und verdichtet und stromabwärts mindestens zum Teil an eine erste Stufe (SG1) des Getriebeverdichters (GVT) mittels einer Verbindungsleitung (CD1) der Anordnung (A) weiterleitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verdichten eines Prozessfluids mit einem Antrieb und einem mehrstufigen Getriebeverdichter, wobei der Antrieb mittels einer ersten Kupplung mit dem Getriebeverdichter mechanisch antreibend verbunden ist.
  • Anordnungen mit einem Getriebeverdichter bzw. Getriebeverdichter sind bereits aus den DE102010020145-A1 , DE102009015862-A1 , DE102014225136-A1 , DE102015200439-A1 , DE102015203287-A1 bekannt.
  • Ein Getriebeverdichter einer Anordnung im Sinne der Erfindung umfasst in der Regel:
    • ein Getriebegehäuse
    • eine Antriebswelle
    • mehrere Radialfluidenergiemaschinen,
    • ein Getriebe in dem Getriebegehäuse, das mehrere Ritzelwellen aufweist, wobei die mehreren Radialfluidenergiemaschinen von den mehreren Ritzelwellen angetrieben werden, wobei die mehreren Radialfluidenergiemaschinen außen an dem Getriebegehäuse angeordnet sind.
  • Die bekannten Getriebeverdichter werden zur Verdichtung von großen Volumenströmen, insbesondere für die Luftverdichtung, eingesetzt. Mit zunehmender Größe nimmt auch der benötigte Bauraum der Radialfluidenergiemaschinen bzw. der Verdichterstufen - angeordnet an dem Getriebegehäuse des Getriebeverdichters - zu. Dadurch ergeben sich Kollisionsprobleme der Gehäuse der Radialfluidenergiemaschinen, die auch als Spiralgehäuse bezeichnet werden. Regelmäßig ist der Abstand der an dem Getriebekasten angeordneten Spiralgehäuse aufgrund getriebeinterner konstruktiver Gegebenheiten begrenzt. Mit vertretbarem konstruktivem Aufwand kann dieser Abstand kaum erhöht werden. Das in der Regel in dem Getriebe eingesetzte Großrad wird hierbei im Durchmesser so groß gewählt, dass der Abstand zwischen den Ritzelwellen zum Antrieb der Radialturbofluidenergiemaschinen ausreicht. Aus Festigkeitsmechanischen Gründen hat die Vergrößerung des Großrades Grenzen, weil die äußere Umfangsgeschwindigkeit nicht grenzenlos gesteigert werden kann. Aus den gleichen Gründen kann auch die Drehzahl der Radialfluidenergiemaschinen bzw. die Antriebsdrehzahl nicht grenzenlos gesteigert werden. Dementsprechend ergibt sich für eine gegebene Getriebekonstruktion in dem Getriebekasten des Getriebeverdichters eine obere Baugrößenschranke, die mit bisherigen Mitteln nicht durchbrochen werden kann.
  • Ausgehend von den Problemen und Nachteilen des Standes der Technik hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Anordnung der eingangs definierten Art derart weiterzubilden, dass auch größere Volumenströme an Prozessgas verdichtet werden können.
  • Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird eine Anordnung der eingangs definierten Art mit den zusätzlichen Merkmalen des Kennzeichens des unabhängigen Anspruchs vorgeschlagen. Die jeweils rückbezogenen Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform für den Getriebeverdichter der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass das Getriebe ein Großrad umfasst, wobei das Großrad und die Antriebswelle eine gemeinsame erste Drehachse aufweisen, wobei eine Außenverzahnung des Großrades direkt oder indirekt Ritzelwellen der Radialfluidenergiemaschinen antreibt. Weiterhin ist es Erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn es sich bei den Radialfluidenergiemaschinen um Verdichterstufen handelt.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für die Anordnung nach der Erfindung ist die Luftzerlegung. Der Wirkungsgrad der Verdichtung hat in der Luftzerlegung einen besonders hohen Stellenwert. Die mechanischen Verluste bei Getriebeverdichtern sind hauptsächlich Ventilationsverluste in den Getrieben. Das in den Getrieben eingesperrte Gasvolumen wird durch die miteinander kämmenden Zahnräder verwirbelt und erhitzt sich in dieser verlustbehafteten Strömung signifikant. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein möglichst kleines Getriebe mit kleiner Teilkreisgeschwindigkeit auszulegen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Getriebegröße des Getriebeverdichters in Folge der Ausgliederung der ersten Verdichtungsstufe verringert werden, ohne dass es zu Kollisionen der Spiralgehäuse kommt. Auf diese Weise ergeben sich Wirkungsgradverbesserungen des Getriebeverdichters in Folge der Erfindung.
  • Durch hohe zu übertragende Leistungen werden im Getriebe des Getriebeverdichters große Verzahnungsbreiten der Getriebezahnräder notwendig. Das die Zahnräder schmierende Öl erhitzt sich in Folge der durch die erhöhte Breite ebenfalls erhöhten Quetschölverluste signifikant stärker. Die Erwärmung muss mittels einer Kühlanlage fortgekühlt werden, so dass es nicht zu einer Zerstörung (Cracken) des Öls kommt. Die Erfindung verringert dieses Problem gleichfalls mittels der Ausgliederung der ersten Verdichtungsstufe, so dass das Getriebe des Getriebeverdichters eine nur noch geringere Leistung übertragen muss.
  • Die Erfindung hat einen weiteren Freiheitsgrad der Auslegung zur Folge, weil der Getriebeverdichter einerseits als Standardbauteil ausgelegt werden kann und der separate Einzelverdichter an den jeweils vorherrschenden Umgebungsdruck des Aufstellungsortes angepasst werden kann. Die Anpassung des stromaufwärts des Getriebeverdichters angeordneten Einzelverdichters ist hierbei weniger aufwändig. Der Enddruck des Verdichters ist stark abhängig von dem Umgebungsdruck, so dass die einfache Anpassungsmöglichkeit mittels der erfindungsgemäßen Anordnung wünschenswert ist.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Prozessfluid aus dem separaten Einzelverdichter vollständig an die erste Stufe des Getriebeverdichters mittels der Verbindungsleitung weitergeleitet wird. Unter einer vollständigen Weiterleitung ist die Weiterleitung abzüglich etwaiger Verluste (z.B. Leckagen) zu verstehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine nur teilweise Weiterleitung erfolgt, beispielsweise, wenn der separate Einzelverdichter die Vorverdichtung nicht nur für einen einzelnen Getriebeverdichter übernimmt. Der separate Einzelverdichter kann hierbei zweckmäßig als großes Gebläse, als Axialverdichter oder als Radialverdichter ausgebildet sein.
  • Eine besonders bevorzugte Lösung nach der Erfindung sieht vor, dass der Getriebeverdichter eine Antriebswelle aufweist, an der an einem Wellenende die erste Kupplung und an dem anderen Wellenende die zweite Kupplung angeordnet sind, so dass die Antriebswelle als Durchtrieb durch den Getriebeverdichter ausgebildet ist. Das Wort "Durchtrieb" meint hierbei, dass sich eine von dem Antrieb angetriebene Welle des Getriebeverdichters durch den Getriebekasten des Getriebeverdichters hindurch erstreckt, so dass mittels der zweiten Kupplung eine direkte oder indirekte Ankopplung des separaten Einzelverdichters erfolgen kann. Eine indirekte Ankopplung des separaten Einzelverdichters ist beispielsweise denkbar, indem ein Zwischengetriebe vorgesehen wird. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass ein Durchtrieb durch das Getriebe des Getriebeverdichters vorgesehen ist, wobei dieser Durchtrieb eine Veränderung der Drehzahl von dem Antrieb auf den separaten Einzelverdichter in dem Getriebe des Getriebeverdichters vorsieht. Beispielsweise kann der separate Einzelverdichter direkt oder indirekt an eine Ritzelwelle des Getriebeverdichters angekoppelt sein.
  • Eine Alternative zu einem Durchtrieb durch das Getriebe des Getriebeverdichters ist die Möglichkeit, den Antrieb zwischen dem separaten Einzelverdichter und dem Getriebeverdichter vorzusehen, so dass sich eine Motorwelle durch den Antrieb hindurch erstreckt und an einem Wellenende mittels einer ersten Kupplung der Getriebeverdichter angekuppelt ist und an dem anderen Wellenende der Motorwelle mittels einer zweiten Kupplung der separate Einzelverdichter leistungsübertragend angekuppelt ist.
  • Besonders bevorzugt weist der separate Einzelverdichter ein Druckverhältnis zwischen 2 bis 3 auf. In diesem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass die gesamte Anordnung ein Druckverhältnis zwischen 4 bis 600 aufweist. Hierbei kann der Getriebeverdichter zweckmäßig ein Druckverhältnis zwischen 2-200 aufweisen. Der Getriebeverdichter ist mit bis zu 8 Stufen ausgeführt. Der Getriebeverdichter kann zwischen den einzelnen Verdichtungsstufen jeweils eine Zwischenkühlung aufweisen. Besonders vorteilhaft ist eine Zwischenkühlung zwischen der Einzelverdichter und dem Getriebeverdichter vorgesehen sein. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Einzelverdichter nur eine einzelne Stufe bzw. ein einzelnes Laufrad eines Radialverdichters aufweist.
  • Nach der Erfindung kann dem Einzelverdichter konstruktiv mittels einer Variation der Zähnezahl eines ersten Getriebes, das dem Einzelverdichter zur Transformation der Antriebsdrehzahl auf die Verdichterdrehzahl vorteilhaft zugeordnet sein kann, eine angepasst Drehzahl verliehen werden. Hierzu ist es im Sinne einer Standardisierung vorteilhaft, wenn der Einzelverdichter verstellbare Lagerstellen aufweist, so dass die Drehzahlanpassung keine aufwendige Anpassungskonstruktion erfordert.
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figuren 1, 2, 3
    jeweils eine schematische Wiedergabe einer erfindungsgemäßen Anordnung.
  • Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Anordnung A in einer schematischen Draufsicht. In diesen Beispielen findet jeweils die Verdichtung eines Prozessfluids PF in fünf aufeinanderfolgenden Stufen ST1, ST2, ST3, ST4, ST5 statt. Die gesamte Anordnung wird mittels eines Antriebs DR angetrieben, der bevorzugt als vierpoliger oder sechspoliger Elektromotor ausgebildet ist. Der Antrieb DR ist mittels einer ersten Kupplung CP1 mit dem Getriebeverdichter GVT mechanisch antreibend verbunden. Mittels einer zweiten Kupplung CP2 ist der Antrieb DR mittelbar oder unmittelbar mit einem separaten Einzelverdichter CMP mechanisch antreibend verbunden. Der separate Einzelverdichter CMP ist derart stromaufwärts des Getriebeverdichters GVT angeordnet, dass das Prozessfluid PF stromabwärts an die erste Stufe SG1 des Getriebeverdichters mittels einer Verbindungsleitung CD1 weitergeleitet wird. Optional kann in der Verbindungsleitung CD1 eine erste Zwischenkühlung IC1 zur Abfuhr eines ersten Wärmestroms Q1 vorgesehen sein (Figur 1). Die erste Stufe SG1 des Getriebeverdichters GVT ist gleichzeitig die zweite Stufe ST2 des gesamten Verdichtungsprozesses. Der Getriebeverdichter GVT selbst hat hierbei vier Verdichtungsstufen und bezogen auf den Gesamtprozess umfassen diese Stufen die zweite Verdichtungsstufe ST2, die dritte Verdichtungsstufe ST3, die vierte Verdichtungsstufe ST4 und die fünfte Verdichtungsstufe ST5. Besonders bevorzugt kann zwischen jeder Verdichtungsstufe des Getriebeverdichters GVT jeweils eine Zwischenkühlung vorgesehen sein, in der Figur 1 sind hierzu jeweils zwischen den Stufen ST2, ST3, ST4, ST5 eine zweite, dritte und vierte Zwischenkühlung IC2, IC3, IC4 vorgesehen zur Abfuhr eines zweiten, dritten und vierten Wärmestroms Q2, Q3, Q4.
  • In der Figur 1 ist die spezielle Ausführung eines Durchtriebs durch den Antrieb DR gezeigt, bei dem eine Motorwelle MSH mit einem ersten Ende die erste Kupplung CP1 und mit einem zweiten Ende die zweite Kupplung CP2 trägt. An dem ersten Ende der Motorwelle MSH ist dementsprechend der separate Einzelverdichter CMP angeordnet und an der zweiten Kupplung CP2 ist der Getriebeverdichter GVT angeschlossen. Die Motorwelle MSH erstreckt sich durch den Antrieb DR im Sinne eines Durchtriebs hindurch, wobei der Antrieb DR zwischen dem Getriebeverdichter GVT und dem separaten Einzelverdichter CMP angeordnet ist.
  • Der Einzelverdichter CMP weist ein erstes Getriebe GE1 auf. Der Getriebeverdichter weist ein zweites Getriebe GE2 auf. Wie in der Figur 3 dargestellt, kann das erste Getriebe 1 auch in das zweite Getriebe GE2 integriert ausgebildet sein. Dem Einzelverdichter kann konstruktiv mittels einer Variation der Zähnezahl des ersten Getriebes GE1, das dem Einzelverdichter CMP zur Transformation der Antriebsdrehzahl auf die Verdichterdrehzahl vorteilhaft zugeordnet ist, eine angepasst Drehzahl verliehen werden. Hierzu ist es im Sinne einer Standardisierung vorteilhaft, wenn der Einzelverdichter CMP verstellbare Lagerstellen aufweist, so dass die Drehzahlanpassung keine aufwendige Anpassungskonstruktion erfordert.
  • Die Leitungen für das Prozessfluid PF sind an dem Getriebeverdichter GVT exemplarisch nur in Figur 1 eingezeichnet, in den übrigen Figuren 2,3 wurde das Detail vereinfachend fortgelassen.
  • Als Alternative hierzu zeigt die Figur 2 einen Durchtrieb durch den Getriebeverdichter GVT. Der Getriebeverdichter GVT weist hierbei eine Antriebswelle DRS auf, an der an einem Wellenende die erste Kupplung CP1 und an dem anderen Wellenende die zweite Kupplung CP2 angeordnet sind. Dementsprechend treibt die Antriebswelle DRS des Getriebeverdichters GVT als Durchtrieb den separaten Einzelverdichter CMP an.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung hierzu zeigt die Figur 3, bei der der Getriebeverdichter GVT ebenfalls als Durchtrieb zwischen dem separaten Einzelverdichter CMP und dem Antrieb DR angeordnet ist. Anders als in der Figur 2 ist hier das Getriebe des Getriebeverdichters GVT nicht nur für die Übersetzung der Drehzahl des Antriebes für die Stufen zwei bis fünf vorgesehen, sondern es ist in dem Getriebeverdichter GVT auch eine Übersetzung der Drehzahl des Antriebs DR auf eine Drehzahl des separaten Einzelverdichters CMP vorgesehen. Dementsprechend ist ein Zwischengetriebe zwischen dem Antrieb DR und dem separaten Einzelverdichter CMP als integriertes Bauelement in dem Getriebekasten des Getriebeverdichters GVT eingebaut. Dieses Zwischengetriebe kann auch als separates Modul zwischen dem Getriebeverdichter GVT und dem separaten Einzelverdichter CMP vorgesehen sein oder als integriertes Getriebe Bestandteil des separaten Einzelverdichters CMP sein, wie in der Figur 1 dargestellt.

Claims (7)

  1. Anordnung (A) zum Verdichten eines Prozessfluids (PF) mit einem Antrieb (DR) und einem mehrstufigen Getriebeverdichter (GVT),
    wobei der Antrieb (DR) mittels einer ersten Kupplung (CP1) mit dem Getriebeverdichter (GVT) mechanisch antreibend verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Antrieb (DR) mittels einer zweiten Kupplung (CP2) mittelbar oder unmittelbar mit einem separaten Einzelverdichter (CMP) mechanisch antreibend verbunden ist,
    wobei der separate Einzelverdichter (CMP) derart stromaufwärts des Getriebeverdichters (GVT) angeordnet ist, dass der separate Einzelverdichter (CMP) das Prozessfluid (PF) verdichtet und stromabwärts mindestens zum Teil an eine erste Stufe (SG1) des Getriebeverdichters (GVT) mittels einer Verbindungsleitung (CD1) der Anordnung (A) weiterleitet.
  2. Anordnung(A) nach Anspruch 1,
    wobei der separate Einzelverdichter (CMP) das Prozessfluid (PF) vollständig an die erste Stufe (SG1) des Getriebeverdichters (GVT) mittels der Verbindungsleitung (CD1) weiterleitet.
  3. Anordnung(A) nach Anspruch 1,
    wobei der Getriebeverdichter (GVT) eine Antriebswelle (DRS) aufweist, an der an einem Wellenende die erste Kupplung (CP1) und an dem anderen Wellenende die zweite Kupplung (CP2) angeordnet sind, so dass die Antriebswelle (DRS) als Durchtrieb durch den Getriebeverdichter (GVT) ausgebildet ist.
  4. Anordnung(A) nach Anspruch 3,
    wobei der Getriebeverdichter (GVT) ein erstes Getriebe (GE1) als integralen Bestandteil aufweist zur Änderung der Antriebsdrehzahl des Antriebs (DR) auf eine Drehzahl des Einzelverdichters (CMP), so dass der Getriebeverdichter (GVT) neben einem zweiten Getriebe (GE2) zum Antrieb der Stufen (ST2-ST5) des Getriebeverdichters (GVT) auch noch ein erstes Getriebe (GE2) aufweist.
  5. Anordnung (A) nach Anspruch 1,
    wobei der Antrieb (DR) zwischen dem Getriebeverdichter (GVT) und dem separaten Einzelverdichter (CMP) angeordnet ist, wobei der Antrieb (DR) eine Motorwelle (MSH) aufweist, wobei ein erstes Ende der Motorwelle (MSH) die erste Kupplung (CP1) trägt, wobei ein zweites Ende der Motorwelle (MSH) die zweite Kupplung (CP2) trägt.
  6. Anordnung (A) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3,
    wobei der separate Einzelverdichter (CMP) ein Druckverhältnis zwischen 2-3 aufweist.
  7. Anordnung (A) nach mindestens Anspruch 1 oder 5,
    wobei die gesamte Anordnung (A) ein Gesamtdruckverhältnis zwischen 4,0 bis 70 aufweist.
EP16190726.6A 2016-09-27 2016-09-27 Anordnung zum verdichten Withdrawn EP3299630A1 (de)

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