[go: up one dir, main page]

EP4163501A1 - Air compression assembly for air separation - Google Patents

Air compression assembly for air separation Download PDF

Info

Publication number
EP4163501A1
EP4163501A1 EP21201812.1A EP21201812A EP4163501A1 EP 4163501 A1 EP4163501 A1 EP 4163501A1 EP 21201812 A EP21201812 A EP 21201812A EP 4163501 A1 EP4163501 A1 EP 4163501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressor
air
module
booster
air compressor
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Withdrawn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
EP21201812.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Attilla Yildiz
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 Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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 Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority to EP21201812.1A priority Critical patent/EP4163501A1/en
Priority to PCT/EP2022/077563 priority patent/WO2023061806A1/en
Publication of EP4163501A1 publication Critical patent/EP4163501A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04012—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling
    • F25J3/04018—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit by compression of warm gaseous streams; details of intake or interstage cooling of main feed air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04121—Steam turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04127—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F25J3/04115—Arrangements of compressors and /or their drivers characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J3/04133—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft

Definitions

  • a geared compressor usually includes three compression stages and two intermediate coolers.
  • the other geared compressor typically includes four to six airends and three to five intercoolers.
  • the geared compressors have many mechanical components (ring gear, pinion shaft, large housings, etc.) which result in high costs.
  • an intermediate gear is usually used between the steam turbine and the geared compressor.
  • MAC main air compressor
  • BAC booster air compressor
  • Conventional MACs are usually designed as at least three-stage geared compressors.
  • Such compression systems are correspondingly expensive because usually a gear and at least two compressor shafts are required, on the shaft ends of which the corresponding compressors can be attached.
  • the high installation effort, the maintenance costs and the amount of the investment are undesirable from an economic point of view.
  • the invention has set itself the task of reducing investment costs without significantly impairing the efficiency of such systems.
  • a compressor module within the meaning of the invention is a compressor or a compressor stage and, in the case of the radial compressor or centrifugal compressor, comprises at least one impeller.
  • the main air compressor and the booster air compressor each have at least one compressor module that is driven by the drive unit.
  • the invention is essentially concerned with the compression of air for air separation, which must meet the specific requirements of air separation, and with the drive of this compression process.
  • a supplier it is a mandatory requirement for a supplier to provide a main air compressor and at least one, preferably two, so-called booster air compressors (BAC).
  • BAC booster air compressors
  • the separate compressor train of the booster air compressor is designed as a geared compressor with a large gear wheel and a plurality of planetary gear wheels that transmit torque on the large gear wheel.
  • the first compressor module of the main air compressor, the drive unit and the first planetary gear have a common shaft.
  • the drive unit is arranged between the first compressor module of the main air compressor and the first planetary gear wheel.
  • the planetary gear wheel is arranged between the drive unit and the second compressor module of the main air compressor.
  • the invention proposes reducing the number of compressor modules in the main air compressor from three to two, which leads to a reduction in investment costs.
  • a second compressor module of the booster air compressor is arranged on the second planetary gear wheel.
  • the geared compressor has a third planetary gear wheel, with a third compressor module of the booster air compressor being arranged on the planetary gear wheel.
  • the geared compressor has a third planetary gear wheel, with a third compressor module of the booster air compressor being arranged on the planetary gear wheel.
  • a fourth compressor module of the booster air compressor is arranged on the third planetary gear wheel.
  • first compressor module and the second compressor module of the main air compressor are fluidically connected to one another and a first intercooler is arranged between the two compressor modules, the first intercooler being designed to cool the process fluid flowing out of the first compressor module of the main air compressor during operation.
  • the second compressor module of the main air compressor and the first compressor module of the booster air compressor are fluidically connected to one another and a second intercooler is arranged between the two compressor modules, with the second intercooler for cooling the process fluid flowing out of the first compressor module of the main air compressor during operation is trained.
  • the compressor modules of the booster air compressor are fluidically connected to one another.
  • an intercooler is arranged between the compressor modules of the booster air compressor.
  • main air compressor main air compressor
  • booster air compressor booster air compressor
  • the air compression system 1 also includes a drive unit 4 for driving at least one compressor module 5, 6 of the main air compressor 2.
  • the air compression system 1 has a geared compressor 7 with a large gear wheel and a plurality of planetary gearwheels, a second compressor module 6 of the main air compressor being coupled to a first planetary gearwheel on the geared compressor in a torque-transmitting manner.
  • a first planetary gear wheel is driven by the large gear wheel, with the second compressor module of the main air compressor and the drive unit being coupled in a torque-transmitting manner to the first planetary gear wheel.
  • the drive unit, the first compressor module of the main air compressor and the first planetary gear wheel of the geared compressor and the second compressor module of the main air compressor have a common shaft 8 .
  • the geared compressor 7 has a second planetary gear wheel, with a first compressor module 9 of the booster air compressor and a second compressor module 10 of the booster air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to the second planetary gear wheel.
  • the geared compressor 7 has a third planetary gear wheel, with a third compressor module 11 of the booster air compressor and a fourth compressor module 12 of the booster air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to the third planetary gear wheel.
  • the drive unit 4 drives the first planetary gearwheel of the geared compressor 7 .
  • the large gear, the first planetary gear, the second planetary gear and the third planetary gear are coupled to one another in a torque-transmitting manner. Rotation of the first planetary gear results in rotation of the large gear, which in turn results in rotation of the second planetary gear and the third planetary gear.
  • the drive unit 4 is arranged between the first compressor module 5 of the main air compressor 2 and the geared compressor 7 .
  • the first planetary gear wheel is arranged between the drive unit 4 and the second compressor module 6 of the main air compressor 2 .
  • the first drive unit 4 is designed as a steam turbine. In alternative embodiments, the first drive unit 4 can also be designed as an electric motor, gas turbine or the like.
  • a flow medium flows into the first compression module 5 via a first line 13.
  • the flow medium can be air.
  • the pressure and the temperature of the flow medium are increased.
  • the flow medium flows via a second line 14 to a first intermediate cooler 15.
  • the flow medium is cooled.
  • the flow medium then flows to the second compressor module 6. There the flow medium is further compressed, with the pressure and the temperature increasing. The flow medium then flows via a third line 16 to a second intermediate cooler 17. In the second intermediate cooler 17, the temperature of the flow medium is reduced.
  • the compression work in the main air compressor 2 would thus be completed.
  • the further compression work is carried out in the booster air compressor 3 .
  • the flow medium flows via a fourth line 18 into the first compressor module 9 of the booster air compressor 3.
  • the pressure and the temperature of the flow medium are increased.
  • the flow medium then flows via a fifth line 19 to a third intermediate cooler 20, where the temperature of the flow medium is reduced again.
  • the flow medium flows into the second compressor module 10 of the booster air compressor 3, where the pressure of the flow medium is further increased, with the temperature also rising in the process.
  • the flow medium then flows to a fourth intercooler 21 where the temperature of the flow medium is reduced.
  • the flow medium flows via a sixth line 22 to the third compressor module 11 of the booster air compressor 3, the pressure of the flow medium being increased and the temperature increasing.
  • the flow medium then flows via a seventh line 23 to a fifth intercooler 24, where the temperature of the flow medium is reduced.
  • the flow medium flows to the fourth compressor module 12 of the booster air compressor 3, where the pressure and temperature of the flow medium is increased.
  • the flow medium flows out of the air compression system via an eighth line 25 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung umfassend:- mindestens einen Hauptluftverdichter (2) (MAC),- mindestens einen Booster-Luftverdichter (3) (BAC),- eine erste Antriebseinheit (4) zum Antrieb zumindest eines ersten Verdichtermoduls (5) des Hauptluftverdichters (2) (MAC),- einen Getriebeverdichter (7) mit einem Großzahnrad und mehreren Planeten-Zahnrädern, wobei an dem Getriebeverdichter (7) an einem ersten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) drehmomentübertragend gekoppelt ist,- zumindest ein erstes Verdichtermodul (9) des Booster-Luftverdichters (3), wobei das erste Verdichtermodul (9) des Booster-Luftverdichters (3) drehmomentübertragend an einem zweiten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters (7) drehmomentübertragend gekoppelt ist,dadurch gekennzeichnet,dass die Antriebseinheit (4) drehmomentübertragend mit dem ersten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters (7) gekoppelt ist.The invention relates to an air compression system (1) for air separation, comprising: - at least one main air compressor (2) (MAC), - at least one booster air compressor (3) (BAC), - a first drive unit (4) for driving at least one first compressor module (5) of the main air compressor (2) (MAC),- a geared compressor (7) with a large gear wheel and several planetary gearwheels, with a second compressor module (6) of the main air compressor (2nd ) is coupled in a torque-transmitting manner,- at least a first compressor module (9) of the booster air compressor (3), wherein the first compressor module (9) of the booster air compressor (3) is coupled in a torque-transmitting manner to a second planetary gear wheel of the transmission compressor (7). , characterized in that the drive unit (4) is coupled in a torque-transmitting manner to the first planetary gearwheel of the geared compressor (7).

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung umfassend:

  • mindestens einen Hauptluftverdichter (MAC),
  • mindestens einen Booster-Luftverdichter (BAC),
  • mindestens eine erste Antriebseinheit zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls des Hauptluftverdichters (MAC),
  • mindestens eine zweite Antriebseinheit zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls des Booster-Luftverdichters (BAC) .
The invention relates to an air compression system for air separation, comprising:
  • at least one main air compressor (MAC),
  • at least one booster air compressor (BAC),
  • at least one first drive unit for driving at least one compressor module of the main air compressor (MAC),
  • at least one second drive unit for driving at least one compressor module of the booster air compressor (BAC).

Aus der WO 2011/141439-A1 ist bereits eine Anordnung mit einem mehrstufigen Getriebeverdichter insbesondere zur Luftzerlegung bekannt. Bei einem derartigen Kompressor-Strang einer Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung werden sehr viele mechanische Komponenten, beispielsweise Getriebegehäuse mit Getriebeelementen und Kupplungen, etc. verwendet. Diese Bauteile dienen häufig nicht unmittelbar dem Zweck der Druckerhöhung eines Volumenstroms an Luft. Stattdessen sind diese Elemente notwendig, die eigentliche konstruktive Lösung zu realisieren, insbesondere, die einzelnen Verdichter mit einer geeigneten Drehzahl zu betreiben. Viele dieser Bauteile erzeugen neben hohen Investitionskosten auch insbesondere mechanische Verlustleistungen, die in Form von Wärme abgeführt werden, muss. Dementsprechend sind in der Regel großvolumige Ölanlagen zur Schmierung von Lagern und auch zur Kühlung des Getriebeöls erforderlich.From the WO 2011/141439-A1 an arrangement with a multi-stage geared compressor, in particular for air separation, is already known. A large number of mechanical components, for example gear housings with gear elements and clutches, etc., are used in such a compressor train of an air compression system for air separation. These components often do not directly serve the purpose of increasing the pressure of a volume flow of air. Instead, these elements are necessary to implement the actual design solution, in particular to operate the individual compressors at a suitable speed. In addition to high investment costs, many of these components also generate mechanical power losses, which must be dissipated in the form of heat. Accordingly, large-volume oil systems are usually required to lubricate bearings and also to cool the gear oil.

Es ist bekannt, Luftzerlegungsanlagen mit zwei Getriebeverdichtern auszubilden, wobei der eine Getriebeverdichter für die Verdichtung der Hauptluft und der andere Getriebeverdichter für die Verdichtung von Zusatzluft ausgebildet ist, wobei beide Getriebeverdichter mit einer Dampfturbine angetrieben werden. Der eine Getriebeverdichter umfasst in der Regel drei Verdichtungsstufen und zwei Zwischenkühler. Der andere Getriebeverdichter umfasst in der Regel vier bis sechs Verdichterstufen und drei bis fünf Zwischenkühler. Die Getriebeverdichter haben viele mechanische Komponenten (Hohlrad, Ritzelwelle, große Gehäuse usw.), die zu hohen Kosten führen. Außerdem wird meistens ein Zwischengetriebe zwischen der Dampfturbine und des Getriebeverdichters eingesetzt.It is known to design air separation plants with two geared compressors, one geared compressor for compressing the main air and the other geared compressor for compressing additional air, with both geared compressors being driven by a steam turbine. A geared compressor usually includes three compression stages and two intermediate coolers. The other geared compressor typically includes four to six airends and three to five intercoolers. The geared compressors have many mechanical components (ring gear, pinion shaft, large housings, etc.) which result in high costs. In addition, an intermediate gear is usually used between the steam turbine and the geared compressor.

Insbesondere für Anlagen zur Zerlegung von Luft in die einzelnen Bestandteile werden große Verdichtungsleistungen benötigt. In der Regel erfolgt ein derartiger Verdichtungsprozess in zwei miteinander verknüpften Verdichtungsanlagen einem sogenannten Main-Air-Compressor (MAC = Hauptluftverdichter) und einem Booster-Air-Compressor (BAC = > zusätzliche Verdichtung). Herkömmliche MAC werden in der Regel als mindestens dreistufige Getriebeverdichter ausgeführt.Large compression capacities are required in particular for systems for separating air into its individual components. As a rule, such a compression process takes place in two interconnected compression systems, a so-called main air compressor (MAC = main air compressor) and a booster air compressor (BAC = > additional compression). Conventional MACs are usually designed as at least three-stage geared compressors.

Anordnungen mit einem Getriebeverdichter bzw. Getriebeverdichter sind bereits aus den DE 102010020145 A1 , DE 102009015862 A1 , DE 102014225136 A1 , DE 102015200439 A1 , DE 102015203287 A1 bekannt.Arrangements with a geared compressor or geared compressor are already from the DE 102010020145 A1 , DE 102009015862 A1 , DE 102014225136 A1 , DE 102015200439 A1 , DE 102015203287 A1 known.

Derartige Verdichtungsanlagen sind dementsprechend teuer, weil in der Regel ein Getriebe und mindestens zwei Verdichterwellen benötigt werden, an dessen Wellenenden die entsprechenden Verdichter angebracht werden können. Der hohe Installationsaufwand, die Wartungskosten und die Höhe der Investition schlechthin sind schon aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten unerwünscht.Such compression systems are correspondingly expensive because usually a gear and at least two compressor shafts are required, on the shaft ends of which the corresponding compressors can be attached. The high installation effort, the maintenance costs and the amount of the investment are undesirable from an economic point of view.

Die Erfindung hat es sich ausgehend von den bekannten Problemen und Nachteilen des Standes der Technik im Bereich der Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung zur Aufgabe gemacht, Investitionskosten zu senken, ohne den Wirkungsgrad derartiger Anlagen nennenswert zu verschlechtern.Based on the known problems and disadvantages of the prior art in the field of air compression systems for air separation, the invention has set itself the task of reducing investment costs without significantly impairing the efficiency of such systems.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung umfassend:

  • mindestens einen Hauptluftverdichter (MAC),
  • mindestens einen Booster-Luftverdichter (BAC),
  • eine erste Antriebseinheit zum Antrieb zumindest eines ersten Verdichtermoduls des Hauptluftverdichters (MAC),
  • einen Getriebeverdichter mit einem Großzahnrad und mehreren Planeten-Zahnrädern, wobei an dem Getriebeverdichter an einem ersten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul des Hauptluftverdichters drehmomentübertragend gekoppelt ist,
  • zumindest ein erstes Verdichtermodul des Booster-Luftverdichter, wobei das erste Verdichtermodul des Booster-Luftverdichter drehmomentübertragend an einem zweiten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters drehmomentübertragend gekoppelt ist,
    wobei die Antriebseinheit drehmomentübertragend mit dem ersten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters gekoppelt ist.
The task is solved by an air compression system for air separation comprising:
  • at least one main air compressor (MAC),
  • at least one booster air compressor (BAC),
  • a first drive unit for driving at least a first compressor module of the main air compressor (MAC),
  • a geared compressor with a large gear wheel and a plurality of planetary gearwheels, a second compressor module of the main air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to a first planetary gearwheel on the geared compressor,
  • at least one first compressor module of the booster air compressor, the first compressor module of the booster air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to a second planetary gear wheel of the geared compressor,
    wherein the drive unit is torque-transmittingly coupled to the first planetary gear of the geared compressor.

Die rückbezogenen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.

Ein Verdichtermodul im Sinne der Erfindung ist ein Verdichter oder eine Verdichterstufe und umfasst im Fall des Radialverdichters bzw. Zentrifugalverdichters mindestens ein Laufrad. Der Hauptluftverdichter und der Booster-Luftverdichter weisen jeweils mindestens ein Verdichtermodul auf, dass von der Antriebseinheit angetrieben wird.A compressor module within the meaning of the invention is a compressor or a compressor stage and, in the case of the radial compressor or centrifugal compressor, comprises at least one impeller. The main air compressor and the booster air compressor each have at least one compressor module that is driven by the drive unit.

Während eine Luftzerlegung einen sehr komplexen Verfahrensablauf aufweisen kann, beschäftigt sich die Erfindung im Wesentlichen mit der Verdichtung von Luft für eine Luftzerlegung, die den bestimmten Anforderungen einer Zerlegung von Luft genügen muss und mit dem Antrieb dieses Verdichtungsvorgangs. Dem industriellen Standard folgend, ist es für einen Anbieter eine zwingende Voraussetzung, einen Hauptluftverdichter (main air compressor) und mindestens einen, bevorzugt zwei sogenannte Booster-Luftverdichter (Booster Air Compressor BAC) bereitzustellen.While air separation can have a very complex process sequence, the invention is essentially concerned with the compression of air for air separation, which must meet the specific requirements of air separation, and with the drive of this compression process. Following the industrial standard, it is a mandatory requirement for a supplier to provide a main air compressor and at least one, preferably two, so-called booster air compressors (BAC).

Besondere Vorteile der Erfindung ergeben sich insbesondere als eine Auflösung der Strang-Struktur mehrstufiger Getriebeverdichter, wie aus dem zitierten Stand der Technik bekannt.Particular advantages of the invention arise in particular when the train structure of multi-stage geared compressors is dissolved, as is known from the cited prior art.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist der separate Verdichterstrang des Booster-Luftverdichters (BAC) als Getriebeverdichter mit einem Großzahnrad und mehrere an dem Großzahnrad drehmomentübertragende Planeten-Zahnräder ausgebildet.In a first advantageous development, the separate compressor train of the booster air compressor (BAC) is designed as a geared compressor with a large gear wheel and a plurality of planetary gear wheels that transmit torque on the large gear wheel.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weisen das erste Verdichtermodul des Hauptluftverdichters, die Antriebseinheit und das erste Planeten-Zahnrad eine gemeinsame Welle auf.In an advantageous development, the first compressor module of the main air compressor, the drive unit and the first planetary gear have a common shaft.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Antriebseinheit zwischen dem ersten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters und dem ersten Planeten-Zahnrad angeordnet.In a further advantageous development, the drive unit is arranged between the first compressor module of the main air compressor and the first planetary gear wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Planeten-Zahnrad zwischen der Antriebseinheit und dem zweiten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters angeordnet.In a further advantageous development, the planetary gear wheel is arranged between the drive unit and the second compressor module of the main air compressor.

Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, die Anzahl der Verdichtermodule im Hauptluftverdichter von drei auf zwei zu reduzieren, was zu einer Reduzierung der Investitionskosten führt.The invention proposes reducing the number of compressor modules in the main air compressor from three to two, which leads to a reduction in investment costs.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist an dem zweiten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet.In an advantageous development, a second compressor module of the booster air compressor is arranged on the second planetary gear wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Getriebeverdichter ein drittes Planeten-Zahnrad auf, wobei an dem Planeten-Zahnrad ein drittes Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet ist.In a further advantageous development, the geared compressor has a third planetary gear wheel, with a third compressor module of the booster air compressor being arranged on the planetary gear wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Getriebeverdichter ein drittes Planeten-Zahnrad auf, wobei an dem Planeten-Zahnrad ein drittes Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet ist.In a further advantageous development, the geared compressor has a third planetary gear wheel, with a third compressor module of the booster air compressor being arranged on the planetary gear wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist an dem dritten Planeten-Zahnrad ein viertes Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet.In a further advantageous development, a fourth compressor module of the booster air compressor is arranged on the third planetary gear wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das erste Verdichtermodul und das zweite Verdichtermodul des Hauptluftverdichters strömungstechnisch miteinander verbunden und zwischen den beiden Verdichtermodulen ein erster Zwischenkühler angeordnet, wobei der erste Zwischenkühler zum Kühlen des im Betrieb aus dem ersten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters ausströmenden Prozessfluids ausgebildet ist.In a further advantageous development, the first compressor module and the second compressor module of the main air compressor are fluidically connected to one another and a first intercooler is arranged between the two compressor modules, the first intercooler being designed to cool the process fluid flowing out of the first compressor module of the main air compressor during operation.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind das zweite Verdichtermodul des Hauptluftverdichters und das erste Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters strömungstechnisch miteinander verbunden und zwischen den beiden Verdichtermodulen ist ein zweiter Zwischenkühler angeordnet, wobei der zweite Zwischenkühler zum Kühlen des im Betrieb aus dem ersten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters ausströmenden Prozessfluids ausgebildet ist.In a further advantageous development, the second compressor module of the main air compressor and the first compressor module of the booster air compressor are fluidically connected to one another and a second intercooler is arranged between the two compressor modules, with the second intercooler for cooling the process fluid flowing out of the first compressor module of the main air compressor during operation is trained.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Verdichtermodule des Booster-Luftverdichter strömungstechnisch miteinander verbunden.In a further advantageous development, the compressor modules of the booster air compressor are fluidically connected to one another.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den Verdichtermodulen des Booster-Luftverdichters jeweils ein Zwischenkühler angeordnet.In a further advantageous development, an intercooler is arranged between the compressor modules of the booster air compressor.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using specific exemplary embodiments with reference to drawings.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.The properties, features and advantages of this invention described above, and the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in connection with the drawings.

Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical components or components with the same function are identified with the same reference symbols.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbeispiele nicht maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der in der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. These are not intended to represent the exemplary embodiments to scale, rather the drawing, where useful for explanation, is in schematic and/or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings that can be seen directly in the drawing, reference is made to the relevant state of the art.

Es zeigt:

Figur
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung einer Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung.It shows:
figure
a schematic representation of the air compression system according to the invention for air separation.
The figure shows an embodiment of an air compression system for air separation according to the invention.

Die in der Figur 1 dargestellte Luftverdichtungsanlage 1 für eine Luftzerlegung sieht mindestens einen Hauptluftverdichter 2, der auch als Main-Air-Compressor (MAC = Hauptluftverdichter) bezeichnet wird und mindestens einen Booster-Luftverdichter 3, der auch als Booster-Air-Compressor (BAC = > zusätzliche Verdichtung) bezeichnet wird, vor.The air compression system 1 for air separation shown in Figure 1 has at least one main air compressor 2, which is also referred to as the main air compressor (MAC = main air compressor) and at least one booster air compressor 3, which is also referred to as the booster air compressor (BAC => additional compression) before.

Die Luftverdichtungsanlage 1 umfasst des Weiteren eine Antriebseinheit 4 zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls 5, 6 des Hauptluftverdichters 2.The air compression system 1 also includes a drive unit 4 for driving at least one compressor module 5, 6 of the main air compressor 2.

Des Weiteren weist die Luftverdichtungsanlage 1 einen Getriebeverdichter 7 mit einem Großzahnrad und mehreren Planeten-Zahnrädern, wobei an dem Getriebeverdichter an einem ersten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul 6 des Hauptluftverdichters drehmomentübertragend gekoppelt ist.Furthermore, the air compression system 1 has a geared compressor 7 with a large gear wheel and a plurality of planetary gearwheels, a second compressor module 6 of the main air compressor being coupled to a first planetary gearwheel on the geared compressor in a torque-transmitting manner.

Mit dem Großzahnrad wird ein erstes Planeten-Zahnrad angetrieben, wobei an dem ersten Planeten-Zahnrad das zweite Verdichtermodul des Hauptluftverdichters und die Antriebseinheit drehmomentübertragend gekoppelt sind.A first planetary gear wheel is driven by the large gear wheel, with the second compressor module of the main air compressor and the drive unit being coupled in a torque-transmitting manner to the first planetary gear wheel.

Die Antriebseinheit, das erste Verdichtermodul des Hauptluftverdichters und das erste Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters sowie das zweite Verdichtermodul des Hauptluftverdichters weisen eine gemeinsame Welle 8 auf.The drive unit, the first compressor module of the main air compressor and the first planetary gear wheel of the geared compressor and the second compressor module of the main air compressor have a common shaft 8 .

Der Getriebeverdichter 7 weist ein zweites Planeten-Zahnrad auf, wobei an dem zweiten Planeten-Zahnrad ein erstes Verdichtermodul 9 des Booster-Luftverdichters und ein zweites Verdichtermodul 10 des Booster-Luftverdichters drehmomentübertragend gekoppelt ist.The geared compressor 7 has a second planetary gear wheel, with a first compressor module 9 of the booster air compressor and a second compressor module 10 of the booster air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to the second planetary gear wheel.

Der Getriebeverdichter 7 weist ein drittes Planeten-Zahnrad auf, wobei an dem drittem Planeten-Zahnrad ein drittes Verdichtermodul 11 des Booster-Luftverdichters und ein viertes Verdichtermodul 12 des Booster-Luftverdichters drehmomentübertragend gekoppelt ist.The geared compressor 7 has a third planetary gear wheel, with a third compressor module 11 of the booster air compressor and a fourth compressor module 12 of the booster air compressor being coupled in a torque-transmitting manner to the third planetary gear wheel.

Die Antriebseinheit 4 treibt das erste Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters 7 an. Das Großzahnrad, das erste Planeten-Zahnrad, das zweite Planeten-Zahnrad und das dritte Planeten-Zahnrad sind drehmomentübertragend miteinander gekoppelt. Eine Drehung des ersten Planeten-Zahnrades führt zu einer Drehung des Großzahnrades und dies wiederum zu einer Drehung des zweiten Planeten-Zahnrades und des dritten Planeten-Zahnrades.The drive unit 4 drives the first planetary gearwheel of the geared compressor 7 . The large gear, the first planetary gear, the second planetary gear and the third planetary gear are coupled to one another in a torque-transmitting manner. Rotation of the first planetary gear results in rotation of the large gear, which in turn results in rotation of the second planetary gear and the third planetary gear.

Die Antriebseinheit 4 ist zwischen dem ersten Verdichtermodul 5 des Hauptluftverdichters 2 und dem Getriebeverdichter 7 angeordnet.The drive unit 4 is arranged between the first compressor module 5 of the main air compressor 2 and the geared compressor 7 .

Das erste Planeten-Zahnrad ist zwischen der Antriebseinheit 4 und dem zweiten Verdichtermodul 6 des Hauptluftverdichters 2 angeordnet.The first planetary gear wheel is arranged between the drive unit 4 and the second compressor module 6 of the main air compressor 2 .

Die erste Antriebseinheit 4 ist als Dampfturbine ausgebildet. Die erste Antriebseinheit 4 kann in alternativen Ausführungsformen auch als elektrischer Motor, Gasturbine oder vergleichbarem ausgebildet sein.The first drive unit 4 is designed as a steam turbine. In alternative embodiments, the first drive unit 4 can also be designed as an electric motor, gas turbine or the like.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Luftverdichtungsanlage 1 erläutert.The functioning of the air compression system 1 is explained below.

Ein Strömungsmedium strömt über eine erste Leitung 13 in das erste Verdichtungsmodul 5. Das Strömungsmedium kann Luft sein. In dem ersten Verdichtungsmodul 5 wird der Druck und die Temperatur des Strömungsmediums erhöht. Über eine zweite Leitung 14 strömt das Strömungsmedium zu einem ersten Zwischenkühler 15. Im ersten Zwischenkühler 15 wird das Strömungsmedium abgekühlt.A flow medium flows into the first compression module 5 via a first line 13. The flow medium can be air. In the first compression module 5, the pressure and the temperature of the flow medium are increased. The flow medium flows via a second line 14 to a first intermediate cooler 15. In the first intermediate cooler 15, the flow medium is cooled.

Anschließend strömt das Strömungsmedium zu dem zweiten Verdichtermodul 6. Dort wird das Strömungsmedium weiter verdichtet, wobei sich der Druck und die Temperatur erhöht. Das Strömungsmedium strömt anschließend über eine dritte Leitung 16 zu einem zweiten Zwischenkühler 17. In dem zweiten Zwischenkühler 17 wird die Temperatur des Strömungsmediums verringert.The flow medium then flows to the second compressor module 6. There the flow medium is further compressed, with the pressure and the temperature increasing. The flow medium then flows via a third line 16 to a second intermediate cooler 17. In the second intermediate cooler 17, the temperature of the flow medium is reduced.

Die Verdichtungsarbeit in dem Hauptluftverdichter 2 wäre somit abgeschlossen. Die weitere Verdichtungsarbeit wird in dem Booster-Luftverdichter 3 durchgeführt.The compression work in the main air compressor 2 would thus be completed. The further compression work is carried out in the booster air compressor 3 .

Dazu strömt das Strömungsmedium über eine vierte Leitung 18 in das erste Verdichtermodul 9 des Booster-Luftverdichters 3. Im ersten Verdichtermodul 9 des Booster-Luftverdichters 3 wird der Druck und die Temperatur des Strömungsmediums erhöht. Anschließend strömt das Strömungsmedium über eine fünfte Leitung 19 zu einem dritten Zwischenkühler 20, wo die Temperatur des Strömungsmediums wieder verringert wird.For this purpose, the flow medium flows via a fourth line 18 into the first compressor module 9 of the booster air compressor 3. In the first compressor module 9 of the booster air compressor 3, the pressure and the temperature of the flow medium are increased. The flow medium then flows via a fifth line 19 to a third intermediate cooler 20, where the temperature of the flow medium is reduced again.

Nach dem dritten Zwischenkühler 20 strömt das Strömungsmedium in das zweite Verdichtermodul 10 des Booster-Luftverdichters 3, wo der Druck des Strömungsmediums weiter erhöht wird, wobei dabei auch die Temperatur ansteigt.After the third intercooler 20, the flow medium flows into the second compressor module 10 of the booster air compressor 3, where the pressure of the flow medium is further increased, with the temperature also rising in the process.

Anschließend strömt das Strömungsmedium zu einem vierten Zwischenkühler 21, wo die Temperatur des Strömungsmediums verringert wird. Nach dem vierten Zwischenkühler 21 strömt das Strömungsmedium über eine sechste Leitung 22 zu dem dritten Verdichtermodul 11 des Booster-Luftverdichters 3, wobei der Druck des Strömungsmediums erhöht wird, wobei sich die Temperatur erhöht.The flow medium then flows to a fourth intercooler 21 where the temperature of the flow medium is reduced. After the fourth intercooler 21, the flow medium flows via a sixth line 22 to the third compressor module 11 of the booster air compressor 3, the pressure of the flow medium being increased and the temperature increasing.

Anschließend strömt das Strömungsmedium über eine siebte Leitung 23 zu einem fünften Zwischenkühler 24, wo die Temperatur des Strömungsmediums verringert wird.The flow medium then flows via a seventh line 23 to a fifth intercooler 24, where the temperature of the flow medium is reduced.

Nach dem fünften Zwischenkühler 24 strömt das Strömungsmedium zu dem vierten Verdichtermodul 12 des Booster-Luftverdichters 3, wo der Druck und die Temperatur des Strömungsmediums vergrößert wird.After the fifth intercooler 24, the flow medium flows to the fourth compressor module 12 of the booster air compressor 3, where the pressure and temperature of the flow medium is increased.

Nach dem vierten Verdichtermodul 12 des Booster-Luftverdichters 3 strömt das Strömungsmedium über eine achte Leitung 25 aus der Luftverdichtungsanlage heraus.After the fourth compressor module 12 of the booster air compressor 3 , the flow medium flows out of the air compression system via an eighth line 25 .

Claims (11)

Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung umfassend: - mindestens einen Hauptluftverdichter (2) (MAC), - mindestens einen Booster-Luftverdichter (3) (BAC), - eine erste Antriebseinheit (4) zum Antrieb zumindest eines ersten Verdichtermoduls (5) des Hauptluftverdichters (2) (MAC), - einen Getriebeverdichter (7) mit einem Großzahnrad und mehreren Planeten-Zahnrädern, wobei an dem Getriebeverdichter (7) an einem ersten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) drehmomentübertragend gekoppelt ist, - zumindest ein erstes Verdichtermodul (9) des Booster-Luftverdichters (3), wobei das erste Verdichtermodul (9) des Booster-Luftverdichters (3) drehmomentübertragend an einem zweiten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters (7) drehmomentübertragend gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebseinheit (4) drehmomentübertragend mit dem ersten Planeten-Zahnrad des Getriebeverdichters (7) gekoppelt ist.Air compression system (1) for air separation, comprising: - at least one main air compressor (2) (MAC), - at least one booster air compressor (3) (BAC), - a first drive unit (4) for driving at least a first compressor module (5) of the main air compressor (2) (MAC), - a geared compressor (7) with a large gear wheel and several planetary gearwheels, a second compressor module (6) of the main air compressor (2) being coupled in a torque-transmitting manner to a first planetary gearwheel on the geared compressor (7), - at least one first compressor module (9) of the booster air compressor (3), wherein the first compressor module (9) of the booster air compressor (3) is coupled in a torque-transmitting manner to a second planetary gearwheel of the geared compressor (7) in a torque-transmitting manner, characterized,
that the drive unit (4) is coupled in a torque-transmitting manner to the first planetary gearwheel of the geared compressor (7). Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach Anspruch 1,
wobei das erste Verdichtermodul (5) des Hauptluftverdichters (2), die Antriebseinheit (4) und das erste Planeten-Zahnrad eine gemeinsame Welle (8) aufweisen.Air compression system (1) for air separation according to claim 1,
wherein the first compressor module (5) of the main air compressor (2), the drive unit (4) and the first planetary gear have a common shaft (8). Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach Anspruch 2,
wobei die Antriebseinheit (4) zwischen dem ersten Verdichtermodul (5) des Hauptluftverdichters (2) und dem ersten Planeten-Zahnrad angeordnet ist.Air compression system (1) for air separation according to claim 2,
wherein the drive unit (4) is arranged between the first compressor module (5) of the main air compressor (2) and the first planetary gear wheel. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach Anspruch 2 oder 3,
wobei das Planeten-Zahnrad zwischen der Antriebseinheit (4) und dem zweiten Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) angeordnet ist.Air compression system (1) for air separation according to claim 2 or 3,
wherein the planetary gear wheel is arranged between the drive unit (4) and the second compressor module (6) of the main air compressor (2). Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
wobei an dem zweiten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul (10) des Booster-Luftverdichters (3) angeordnet ist.Air compression system (1) for air separation according to one of the preceding claims 1 to 4,
a second compressor module (10) of the booster air compressor (3) being arranged on the second planetary gear wheel. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Getriebeverdichter (7) ein drittes Planeten-Zahnrad aufweist, wobei an dem Planeten-Zahnrad ein drittes Verdichtermodul (11) des Booster-Luftverdichters (3) angeordnet ist.Air compression system (1) for air separation according to one of the preceding claims,
wherein the geared compressor (7) has a third planetary gear wheel, a third compressor module (11) of the booster air compressor (3) being arranged on the planetary gear wheel. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach Anspruch 6,
wobei an dem dritten Planeten-Zahnrad ein viertes Verdichtermodul (12) des Booster-Luftverdichters (3) angeordnet ist.Air compression system (1) for air separation according to claim 6,
a fourth compressor module (12) of the booster air compressor (3) being arranged on the third planetary gear wheel. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das erste Verdichtermodul (5) und das zweite Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) strömungstechnisch miteinander verbunden sind und zwischen den beiden Verdichtermodulen (5, 6) ein erster Zwischenkühler (15) angeordnet ist, wobei der erste Zwischenkühler (15) zum Kühlen des im Betrieb aus dem ersten Verdichtermodul (5) des Hauptluftverdichters (2) ausströmenden Prozessfluids ausgebildet ist.Air compression system (1) for air separation according to one of the preceding claims,
wherein the first compressor module (5) and the second compressor module (6) of the main air compressor (2) are fluidically connected to one another and a first intermediate cooler (15) is arranged between the two compressor modules (5, 6), the first intermediate cooler (15) for Cooling of the process fluid flowing out of the first compressor module (5) of the main air compressor (2) during operation is formed. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das zweite Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) und das erste Verdichtermodul (9) des Booster-Luftverdichters (3) strömungstechnisch miteinander verbunden sind und zwischen den beiden Verdichtermodulen (6, 9) ein zweiter Zwischenkühler (17) angeordnet ist, wobei der zweite Zwischenkühler (17) zum Kühlen des im Betrieb aus dem zweiten Verdichtermodul (6) des Hauptluftverdichters (2) ausströmenden Prozessfluids ausgebildet ist.Air compression system (1) for air separation according to one of the preceding claims,
wherein the second compressor module (6) of the main air compressor (2) and the first compressor module (9) of the booster air compressor (3) are fluidically connected to one another and a second intermediate cooler (17) is arranged between the two compressor modules (6, 9), wherein the second intermediate cooler (17) is designed to cool the process fluid flowing out of the second compressor module (6) of the main air compressor (2) during operation. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdichtermodule (9, 10, 11, 12) des Booster-Luftverdichters (3) strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Air compression system (1) for air separation one of the preceding claims, wherein the compressor modules (9, 10, 11, 12) of the booster air compressor (3) are fluidically connected to one another. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den Verdichtermodulen (9, 10, 11, 12) des Booster-Luftverdichters (3) jeweils ein Zwischenkühler (20, 21, 24) angeordnet ist. Air compression system (1) for air separation one of the preceding claims, an intermediate cooler (20, 21, 24) being arranged between the compressor modules (9, 10, 11, 12) of the booster air compressor (3).
EP21201812.1A 2021-10-11 2021-10-11 Air compression assembly for air separation Withdrawn EP4163501A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21201812.1A EP4163501A1 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Air compression assembly for air separation
PCT/EP2022/077563 WO2023061806A1 (en) 2021-10-11 2022-10-04 Air compression system for an air separation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21201812.1A EP4163501A1 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Air compression assembly for air separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4163501A1 true EP4163501A1 (en) 2023-04-12

Family

ID=78087116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21201812.1A Withdrawn EP4163501A1 (en) 2021-10-11 2021-10-11 Air compression assembly for air separation

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4163501A1 (en)
WO (1) WO2023061806A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402631A (en) * 1991-05-10 1995-04-04 Praxair Technology, Inc. Integration of combustor-turbine units and integral-gear pressure processors
DE102009015862A1 (en) 2009-04-01 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Gear compressor rotor for cold gas applications
DE102010020145A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Multi-stage gearbox compressor
EP2604862A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-19 Air Products and Chemicals, Inc. A compressor arrangement
DE102014225136A1 (en) 2014-12-08 2016-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Transmission compressor, arrangement with a drive and a gear compressor
DE102015200439A1 (en) 2015-01-14 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement, gear compressor
DE102015001418A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Man Diesel & Turbo Se Geared turbine machine
DE102015203287A1 (en) 2015-02-24 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Transmission compressor housing, transmission compressor
DE102016112453A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-11 Man Diesel & Turbo Se Geared turbine machine

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5402631A (en) * 1991-05-10 1995-04-04 Praxair Technology, Inc. Integration of combustor-turbine units and integral-gear pressure processors
DE102009015862A1 (en) 2009-04-01 2010-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Gear compressor rotor for cold gas applications
DE102010020145A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Multi-stage gearbox compressor
WO2011141439A1 (en) 2010-05-11 2011-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Multi-stage integrally geared compressor
EP2604862A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-19 Air Products and Chemicals, Inc. A compressor arrangement
DE102014225136A1 (en) 2014-12-08 2016-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Transmission compressor, arrangement with a drive and a gear compressor
DE102015200439A1 (en) 2015-01-14 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement, gear compressor
DE102015001418A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Man Diesel & Turbo Se Geared turbine machine
DE102015203287A1 (en) 2015-02-24 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Transmission compressor housing, transmission compressor
DE102016112453A1 (en) * 2016-07-07 2018-01-11 Man Diesel & Turbo Se Geared turbine machine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023061806A1 (en) 2023-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2569542B1 (en) Multi-stage integrally geared compressor
DE4234739C1 (en) Gearbox multi-shaft turbo compressor with feedback stages
DE4416497C1 (en) Geared multi-shaft turbo-compressor and geared multi-shaft radial expander
EP1726814A2 (en) Jet engine
DE102015001418A1 (en) Geared turbine machine
DE102008031116A1 (en) Transmission turbo machine for a machine line, machine line with and transmission for gear turbo machine
DE102012022131A1 (en) Geared turbine machine
DE102011003525A1 (en) Stepped parting line on a gearbox
DE102009038786A1 (en) compressor
DE102008046509A1 (en) Apparatus for energy recovery for a large diesel engine
WO2013041452A1 (en) Turbomachine train
EP4163501A1 (en) Air compression assembly for air separation
EP3482080B1 (en) Turbo-machine with gear drive
EP4163500A1 (en) Air compression assembly for air separation
DE202015000883U1 (en) Geared turbine machine
DE202016002126U1 (en) Machine train for the production of nitric acid
DE1813335B2 (en) Multi-stage turbo compressor
DE102019214039A1 (en) Drive arrangement for a motor vehicle
EP2143912A1 (en) Gas turbine with at least one multi-stage compressor unit with multiple compressor modules
WO2018059863A1 (en) Compression assembly
BE1030268B1 (en) Nitric acid plant for the production of nitric acid
EP3491272B1 (en) Drive device with speed modulation gearbox
DE102019204234A1 (en) Transmission device for a motor vehicle
EP3572628A1 (en) Steam turbine assembly
DE102017124689A1 (en) Axial compressor, comprising juxtaposed rotors that rotate in opposite directions

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20231013