DE102009038786A1

DE102009038786A1 - compressor

Info

Publication number: DE102009038786A1
Application number: DE200910038786
Authority: DE
Inventors: Steffen Dorn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-05-05
Also published as: WO2011023690A3; WO2011023690A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verdichter (C) aufweisend mindestens zwei Stufen (ST1, ST2, ST3, ST4) der Verdichtung, eine erste Stufe (ST1) und eine zweite Stufe (ST2). Herkömmliche Verdichter dieser Art weisen starke Einschränkungen hinsichtlich der möglichen Betriebsparameter auf. Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem die erste Stufe (ST1) mindestens zwei parallel zueinander betriebene Verdichtungsmodule (CM1-CM4) aufweist, ein erstes Verdichtungsmodul (CM1) und ein zweites Verdichtungsmodul (CM2), wobei das erste Verdichtungsmodul (CM1) einen ersten Prozessgasstrom (VF1) und das zweite Verdichtungsmodul (CM2) einen zweiten Prozessgasstrom (VF2) verdichtet, welche Prozessgasströme (VF1, VF2) stromabwärts der ersten Stufe (ST1) vor Eintritt in die zweite Stufe (ST2) zusammengeführt werden, wobei die zweite Stufe (ST2) nur ein Verdichtungsmodul (CM3) aufweist.The invention relates to a compressor (C) having at least two stages (ST1, ST2, ST3, ST4) of compression, a first stage (ST1) and a second stage (ST2). Conventional compressors of this type have severe restrictions with regard to the possible operating parameters. The invention provides a remedy in that the first stage (ST1) has at least two compression modules (CM1-CM4) operated in parallel, a first compression module (CM1) and a second compression module (CM2), the first compression module (CM1) having a first process gas flow (VF1) and the second compression module (CM2) compresses a second process gas stream (VF2), which process gas streams (VF1, VF2) are merged downstream of the first stage (ST1) before entering the second stage (ST2), the second stage (ST2 ) has only one compression module (CM3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter aufweisend mindestens zwei Stufen der Verdichtung, eine erste und eine zweite Stufe.The invention relates to a compressor having at least two stages of compression, a first and a second stage.

Mehrstufige Verdichter kommen überall dort zum Einsatz, wo das angestrebte Druckverhältnis zwischen Eintritts- und Austrittsdruck der Verdichtung eine konstruktive Lösung in einer einzigen Verdichtungsstufe ungünstig erscheinen lässt oder unmöglich macht. Die Mehrstufigkeit ist grundsätzlich bei allen Verdichterbauarten bekannt, sowohl bei Hubkolbenverdichtern als auch bei Turbomaschinen und für letztere ebenso für Axialverdichter als auch für Radial- bzw. Zentrifugalverdichter. Eine besondere Bauart der Mehrstufigkeit zeigt sich bei Getriebeverdichtern, wo das Getriebe im Wesentlichen integrierter Bestandteil des Verdichters ist und einzelne Verdichterstufen, meist Zentrifugalverdichterstufen, in dem Bereich von Abtrieben aus dem Getriebe an ein Getriebegehäuse angeflanscht sind. Ausgehend von den Möglichkeiten des Antriebes des Getriebeverdichters und den thermodynamischen Anforderungen an die Verdichtung erhält der Konstrukteur bei dem Getriebeverdichter unter anderem die Möglichkeiten der Anpassung der Drehzahl und der Geometrie der einzelnen Radialverdichterstufen zur Optimierung des Wirkungsgrades des Getriebeverdichters.Multi-stage compressors are used wherever the desired pressure ratio between the inlet and outlet pressure of the compression makes a constructive solution in a single compression stage unfavorable or impossible. The multi-stage is basically known in all types of compressor, both in reciprocating compressors and turbomachinery and for the latter also for axial compressor and for radial or centrifugal compressor. A special type of multi-stage is shown in transmission compressors, where the transmission is essentially an integral part of the compressor and individual compressor stages, usually centrifugal compressor stages, are flanged in the range of outputs from the transmission to a transmission housing. Based on the possibilities of driving the gear compressor and the thermodynamic requirements of the compression, the designer gets in the gear compressor, among other things, the possibilities of adjusting the speed and geometry of the individual radial compressor stages to optimize the efficiency of the gear compressor.

Eine Anordnung dieser Art ist beispielsweise aus der WO 97/23731 bekannt, wobei dort an jeweils einem Abtrieb des Getriebes mehrere Radialverdichterstufen sequentiell hintereinander angeordnet sind.An arrangement of this kind is for example from the WO 97/23731 known, where there are arranged sequentially one behind the other at each output of the transmission a plurality of radial compressor stages.

Trotz der genannten breiten Variationsmöglichkeiten, die der Konstrukteur insbesondere bei einem Getriebeverdichter zur Verfügung hat, ergeben sich für insbesondere das Schluckvermögen bzw. den maximal förderbaren Prozessgasstrom bei herkömmlicher Bauweise Grenzen, die im Wesentlichen von dem maximalen Durchmesser des jeweiligen Laufrads vorgegeben sind. Der maximale Durchmesser kann hierbei bestimmt sein durch den zur Verfügung stehenden Bauraum oder beispielsweise rotordynamische Aspekte, die in Verbindung mit einem Getriebe zusätzlichen Auflagen unterliegen. Oftmals sind von den Betreibern Laufräder nur in referenzierten, d. h. bereits ausgeführten Größen zugelassen.Despite the wide range of variations mentioned, which the designer has available, in particular in the case of a gear compressor, in particular the absorption capacity or the maximum process gas flow which can be conveyed result in limits of conventional construction which are essentially predetermined by the maximum diameter of the respective impeller. The maximum diameter can be determined by the available space or, for example, rotor dynamic aspects, which are subject to additional requirements in connection with a transmission. Often, the operators are only referenced in the wheels, d. H. already exported sizes.

Die Erfindung hat es sich ausgehend von einem Verdichter der eingangs genannten Art, insbesondere einem Getriebeverdichter, zur Aufgabe gemacht, den zur Verfügung stehenden Gestaltungsbereich für die Konstruktion insbesondere hinsichtlich des maximal förderbaren Prozessgasstroms zu erweitern, ohne zwingend den Bauraumbedarf zu erhöhen.The invention has, starting from a compressor of the type mentioned, in particular a gear compressor, the task of expanding the available design area for the construction, in particular with regard to the maximum recoverable process gas flow, without necessarily increasing the space requirement.

Der Anspruch 1 definiert die erfindungsgemäße Lösung für einen Verdichter der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils. Die rückbezogenen Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The claim 1 defines the inventive solution for a compressor of the type mentioned above with the features of the characterizing part. The dependent claims include advantageous developments of the invention.

Dadurch, dass die erste Stufe mindestens zwei parallel zueinander betriebene Verdichtungsmodule aufweist und die Prozessgasströme stromabwärts wieder zusammengeführt werden zur nachfolgenden Verdichtung in weiteren Stufen, begrenzt der maximale Durchmesser eines Verdichtungsmoduls der ersten Stufe nicht mehr notwendigerweise das Schluckvermögen des gesamten Verdichters. Untersuchungen haben gezeigt, dass der maximale Prozessgasstrom durch einen Verdichter, insbesondere Getriebeverdichter, bestimmt wird durch den maximalen Prozessgasstrom, den das erste Verdichtungsmodul bzw. das Laufrad der ersten Stufe aufnehmen kann. Ist der zur Verfügung stehende Raum für das erste Laufrad konstruktiv begrenzt oder schreibt die Rotordynamik, insbesondere des Getriebes, ein maximalen Laufraddurchmesser vor, ist der Einsatzbereich des Verdichtertyps dadurch beschränkt. Die Erfindung erweitert diesen Einsatzbereich, indem der Prozessgasstrom in zwei Verdichtungsmodule der ersten Stufe aufgeteilt wird und nach dieser Druckerhöhung diese Prozessgasströme für die nachfolgende Verdichtung wieder miteinander vereinigt werden. Im Regelfall sind die Druckverhältnisse der einzelnen Stufen derart aufgeteilt, dass nach der ersten Stufe bereits eine Volumenkontraktion von ca. 70% vorliegt, so dass eine Tandemausführung gemäß der Erfindung nur der ersten Stufe mit nachfolgender Wiedervereinigung die Möglichkeiten des Einsatzes eines Verdichtertyps nahezu verdoppelt, wobei lediglich die nachfolgenden Stufen in ihrem Potential besser ausgenutzt werden, dadurch, dass die beschränkende Wirkung der herkömmlichen Funktion des einzelnen Verdichtermoduls der ersten Stufe aufgehoben worden ist.Due to the fact that the first stage has at least two compression modules operated in parallel with one another and the downstream process gas streams are combined for subsequent compression in further stages, the maximum diameter of a first stage compression module no longer necessarily limits the absorption capacity of the entire compressor. Investigations have shown that the maximum process gas flow through a compressor, in particular a transmission compressor, is determined by the maximum process gas flow which the first compression module or the impeller of the first stage can absorb. If the available space for the first impeller is structurally limited or if the rotor dynamics, in particular of the transmission, dictates a maximum impeller diameter, the range of use of the compressor type is limited by this. The invention extends this field of application by dividing the process gas stream into two compression modules of the first stage, and after this pressure increase, these process gas streams are combined again for the subsequent compression. In general, the pressure ratios of the individual stages are divided such that after the first stage, a volume contraction of about 70% is present, so that a tandem embodiment according to the invention only the first stage with subsequent reunification almost doubles the possibilities of using a compressor type, Only the subsequent stages are better exploited in their potential, in that the limiting effect of the conventional function of the single compressor module of the first stage has been removed.

Ein besonders sinnvoller Einsatz der Erfindung ergibt sich, wenn alle Verdichtungsmodule von nur einem einzigen Antrieb angetrieben werden. Werden kostspielig mehrere Antriebe vorgesehen, so ist eine beliebige Anordnung und Auslegung der dann im Wesentlichen voneinander unabhängigen Verdichtungsmodule möglich, so dass Einschränkungen hinsichtlich des Raumbedarfs von nur untergeordneter Bedeutung sind.A particularly useful use of the invention results when all compression modules are driven by a single drive. If several drives are costly provided, any arrangement and design of the then essentially independent compression modules is possible, so that restrictions in terms of space requirements of only minor importance.

Die Benutzung nur eines einzigen Antriebes ist besonders interessant bei der Nutzung von Abwärme mittels einer Dampfturbine als Antrieb oder bei der Nutzung von brennbaren Gasen, beispielsweise als Abfallprodukt, falls eine Gasturbine den Verdichter antreiben soll.The use of only a single drive is particularly interesting in the use of waste heat by means of a steam turbine as a drive or in the use of combustible gases, for example as a waste product, if a gas turbine to drive the compressor.

Aus Gründen des bevorzugten Einsatzbereichs von Zentrifugalverdichtern und der Möglichkeit der Umlenkung der Strömung nach jeder einzelnen Stufe bzw. jeder einzelnen Verdichtereinheit eignet sich die Erfindung vornehmlich für diesen Verdichtertyp. For reasons of the preferred use of centrifugal compressors and the possibility of deflecting the flow after each step or each compressor unit, the invention is primarily for this type of compressor.

Bei der Ausführung mit nur einem einzigen Antrieb für den gesamten Verdichter ist es zweckmäßig, wenn zur Übertragung der Drehbewegung auf die einzelnen Verdichtermodule zumindest teilweise, bevorzugt für alle, ein Getriebe vorgesehen ist, so dass eine individuelle Stufendrehzahl eine wirkungsgradoptimierte Anpassung an die thermodynamischen Randbedingungen ermöglicht.In the embodiment with only a single drive for the entire compressor, it is expedient if at least partially, preferably for all, a transmission is provided for transmitting the rotary motion to the individual compressor modules, so that an individual stage speed allows an efficiency-optimized adaptation to the thermodynamic boundary conditions ,

Die bereits hohe Akzeptant des Getriebeverdichters, bei dem das Getriebe derart in den Verdichter integriert ist, dass ein Getriebegehäuse einen Antrieb aufweist und mehrere Abtriebswellen, die jeweils Verdichtermodule antreiben, die an dem Gehäuse befestigt sind, lässt sich mittels der Erfindung weiter steigern, da hier die Einschränkungen hinsichtlich Bauraum und Rotordynamik stärker als bei anderen Verdichtertypen ins Gewicht fallen.The already high acceptance of the transmission compressor, in which the transmission is integrated in the compressor so that a transmission housing has a drive and a plurality of output shafts, each driving compressor modules which are fixed to the housing, can be further increased by means of the invention, as here The limitations in terms of space and rotor dynamics are more significant than other compressor types.

Für den Getriebeverdichter ergeben sich erfindungsgemäß weitere Vorteile, wenn die beiden Verdichtungsmodule der ersten Stufe ähnlich, bzw. identisch hinsichtlich der zu erzeugenden Druckdifferenz und des Prozessgasstroms ausgebildet sind. Werden diese beiden Verdichtermodule der ersten Stufe an zwei sich gegenüberliegenden Enden einer Abtriebswelle des Getriebes angebracht, hat diese Symmetrie eine geringere mechanische Belastung des Getriebes zur Folge. Gleichzeitig reduziert sich der Fertigungsaufwand bzw. der Aufwand der Konstruktion, da diese Verdichtungsmodule allenfalls zueinander spiegelverkehrt bzw. spiegelsymmetrisch auszubilden und ansonsten identisch sind, weil lediglich die Drehrichtung unterschiedlich ist.According to the invention, there are further advantages for the transmission compressor if the two compression modules of the first stage are designed to be similar or identical with regard to the pressure difference to be generated and the process gas flow. If these two first-stage compressor modules are attached to two opposite ends of an output shaft of the transmission, this symmetry results in less mechanical stress on the transmission. At the same time, the production costs and / or the complexity of the construction are reduced, since these compaction modules are at most mirror-symmetrical to each other or mirror-symmetrical and otherwise identical, because only the direction of rotation is different.

Die Aufgrund der Verdichtung meist herbeigeführte Temperaturerhöhung kann zweckmäßig mittels eines nachgeordneten Kühlmoduls hinter der ersten Stufe im Interesse der Wirkungsgradverbesserung herabgekühlt werden, wobei die beiden Prozessgasströme aus den beiden Verdichtereinheiten der ersten Stufe in dem Kühlmodul zusammengeführt werden können. Vorteilhaft hat das Kühlmodul hierzu zwei Eingänge und einen Ausgang zur nachfolgenden Verdichtung. Für einen akzeptablen Wirkungsgrad auch im Teillastbereich ist es sinnvoll, wenn das erste und das zweite Verdichtungsmodul der ersten Stufe jeweils mit einem separaten variablen Eintrittsleitgitter ausgestattet sind.The temperature increase usually brought about by the compression can expediently be cooled down by means of a downstream cooling module behind the first stage in the interest of improving the efficiency, wherein the two process gas streams from the two compressor units of the first stage can be brought together in the cooling module. Advantageously, the cooling module for this purpose has two inputs and an output for subsequent compression. For an acceptable efficiency even in the partial load range, it makes sense if the first and the second compression module of the first stage are each equipped with a separate variable inlet guide.

Mittels der variablen Eintrittsleitgitter wird sichergestellt, dass die beiden ersten Verdichterstufen im gleichen Kennfeldbereich arbeiten.By means of the variable inlet guide grids it is ensured that the two first compressor stages work in the same map area.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher beschrieben. Neben der beispielhaft gezeigten Konstruktion ergeben sich für den Fachmann insbesondere aus beliebiger Kombination der Patentansprüche weitere Ausführungsmöglichkeiten, die ebenfalls der Erfindung zuzurechnen sind. Es zeigen:In the following the invention with reference to a specific embodiment with reference to drawings is described in detail. In addition to the construction shown by way of example arise for the skilled person in particular from any combination of claims further execution options, which are also attributable to the invention. Show it:

1 eine schematische Darstellung der Prozessgasströme durch einen erfindungsgemäßen Verdichter, 1 a schematic representation of the process gas flows through a compressor according to the invention,

2 eine schematisch Darstellung eines Antriebes und eines Getriebes eines erfindungsgemäßen Verdichters und 2 a schematic representation of a drive and a transmission of a compressor according to the invention and

3 eine Draufsicht auf eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Verdichter. 3 a plan view of an arrangement with a compressor according to the invention.

1 zeigt eine schematische Übersicht über einen erfindungsgemäßen Verdichter C und die Pfade der zu verdichtenden Prozessgasströme VF1, VF2. Ein erster Prozessgasstrom VF1 und ein zweiter Prozessgasstrom VF2 treten in symmetrischer Weise durch einen ersten Eintritt CIN1 und einen zweiten Eintritt CIN2 parallel in ein erstes Verdichtungsmodul CM1 bzw. zweites Verdichtungsmodul CM2 einer ersten Stufe ST1 des Verdichters C ein. Die beiden Verdichtungsmodule CM1, CM2 sind jeweils mit einem Eintrittsleitapparat IGV1, IGV2 versehen, um eine Anpassung der Einströmbedingungen insbesondere im Teillastbereich des Betriebes zu bewirken. 1 shows a schematic overview of a compressor C according to the invention and the paths of the process gas streams to be compressed VF1, VF2. A first process gas stream VF1 and a second process gas stream VF2 enter symmetrically through a first inlet CIN1 and a second inlet CIN2 in parallel into a first compression module CM1 and second compression module CM2 of a first stage ST1 of the compressor C, respectively. The two compression modules CM1, CM2 are each provided with an inlet guide IGV1, IGV2, in order to effect an adaptation of the inflow conditions, in particular in the partial load range of the operation.

Nach der jeweiligen Verdichtung in dem ersten und zweiten Verdichtungsmodul CM1, CM2 der ersten Stufe ST1 werden die beiden Prozessgasströme VF1, VF2 in einem ersten Zwischenkühler INT1 zusammengeführt, wo sie sich vermischen und vor dem Eintritt in die zweite Stufe ST2 des Verdichters C abgekühlt werden. Der Zwischenkühler ist hierbei bevorzugt als Wärmetauscher zum Betrieb mit einem flüssigen Kühlmedium, insbesondere mit Wasser ausgeführt. Der erste Zwischenkühler INT1 weist einen ersten Zwischenkühlereintritt INI11 und einen zweiten Zwischenkühlereintritt INI12 auf sowie einen Zwischenkühleraustritt INO11. Die vereinten Prozessgasströme VF1, VF2 treten stromabwärts des ersten Zwischenkühlers INT1 in die zweite Stufe ST2 des Verdichters C als gemeinsamer Prozessgasstrom VT ein. Die Temperaturerhöhung aus der Verdichtung der zweiten Stufe ST2 wird mittels des zweiten Zwischenkühlers INT2 herabgekühlt, wobei der zweite Zwischenkühler IMT2 einen dritten Zwischenkühlereintritt INI21 und einen zweiten Zwischenkühleraustritt INO22 aufweist. Anschließend wird der gemeinsame Prozessgasstrom VT in der dritten Stufe ST3 des Verdichters C verdichtet. Der Enddruck PE der Verdichtung dient, wie schematisch dargestellt, der Regelung der Stellung des Eintrittsleitapparates IGV1. Die Regelung der Stellung des Eintrittsleitapparates IGV2 erfolgt über den Volumenstrom des Verdichtermoduls CM1. Damit wird sichergestellt, dass die beiden Verdichtungsmodule CM1, CM2 der ersten Stufe ST1 im gleichen Kennfeldbereich arbeiten.After the respective compression in the first and second compression module CM1, CM2 of the first stage ST1, the two process gas streams VF1, VF2 are brought together in a first intercooler INT1, where they mix and are cooled before entering the second stage ST2 of the compressor C. The intercooler here is preferably designed as a heat exchanger for operation with a liquid cooling medium, in particular with water. The first intercooler INT1 has a first intercooler inlet INI11 and a second intercooler inlet INI12 and an intercooler outlet INO11. The combined process gas streams VF1, VF2 enter downstream of the first intercooler INT1 in the second stage ST2 of the compressor C as a common process gas flow VT. The temperature increase from the compression of the second stage ST2 is cooled down by means of the second intercooler INT2, wherein the second intercooler IMT2 has a third intercooler inlet INI21 and a second intercooler outlet INO22. Subsequently, the common process gas flow VT in the third stage ST3 of the compressor C is compressed. The final pressure PE of the compression is used, as shown schematically, the regulation of the position of Inlet guide IGV1. The regulation of the position of the inlet guide IGV2 via the volume flow of the compressor module CM1. This ensures that the two compression modules CM1, CM2 of the first stage ST1 work in the same map area.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung des Antriebs DR des Verdichters C, der als Getriebeverdichter GC ausgebildet mit zusätzlichen Details des Getriebes GE. Der Antrieb DR ist hier beispielhaft mittels einer Dampfturbine STT bereitgestellt. Zu dem Antrieb DR gehört ein Untersetzungsgetriebe GER, welches die verhältnismäßig hohe Drehzahl der Dampfturbine STT auf eine passende Eingangsdrehzahl zum Antrieb des Verdichters C anpasst. Ein Getriebe GE des Getriebeverdichters GC weist eine Antriebswelle DRS und vier Abtriebswellenenden DS1–DS4 auf. Im Bereich der Abtriebswellenenden DS1–DS4 ist jeweils ein Verdichtungsmodul CM1–CM4 angebracht, das mit einer spezifischen Drehzahl n1, n2 von dem Abtriebswellenende DS1–DS4 angetrieben wird. Die Verdichtereinheiten CM1–CM4 sind als Zentrifugalverdichter ausgebildet mit axialer Zuströmung und radialer Abströmung. Das Getriebe GE des Getriebeverdichters GC übersetzt die Eingangsdrehzahl n einerseits auf eine erste Drehzahl n1 für das erste und das zweite Verdichtungsmodul CM1, CM2 und andererseits auf eine zweite Drehzahl n2 für das dritte und das vierte Verdichtungsmodul CM3, CM4. Das erste und das zweite Abtriebswellenende DS1, DS2, die an gegenüberliegenden Seiten eines Getriebegehäuses CA des Getriebeverdichters GC herausragen, sind Enden der gleichen Welle und weisen somit stets eine identische Drehzahl auf, so dass sich für das erste und das zweite Verdichtungsmodul CM1, CM2 eine Tandemanordnung mit identischer Drehzahl n1 ergibt. Dementsprechend kann man das erste und zweite Abtriebswellende DS1, DS2 als ein erstes Abtriebspaar DSP1 bezeichnen. Da das erste und das zweite Verdichtungsmodul CM1, CM2 im Wesentlichen identische Prozessgasströme VF1, VF2 in einer ersten Stufe ST1 der Verdichtung komprimieren, sind die Impeller der Verdichtungsmodule CM1, CM2 bis auf ihren Drehsinn ebenfalls identisch ausgebildet und spiegelsymmetrisch zu einer Mittelachse des Getriebes GA an den Antriebswellenenden DS1, DS2 derselben Abtriebswelle angebracht.The 2 shows a schematic representation of the drive DR of the compressor C, which is designed as a transmission compressor GC with additional details of the transmission GE. The drive DR is provided here by way of example by means of a steam turbine STT. To the drive DR includes a reduction gear GER, which adapts the relatively high speed of the steam turbine STT to a suitable input speed for driving the compressor C. A transmission GE of the transmission compressor GC has a drive shaft DRS and four output shaft ends DS1-DS4. In the area of the output shaft ends DS1-DS4, a respective compression module CM1-CM4 is mounted, which is driven at a specific speed n1, n2 by the output shaft end DS1-DS4. The compressor units CM1-CM4 are designed as centrifugal compressors with axial inflow and radial outflow. The gear GE of the gear compressor GC translates the input speed n on the one hand to a first speed n1 for the first and the second compression module CM1, CM2 and on the other hand to a second speed n2 for the third and the fourth compression module CM3, CM4. The first and second output shaft ends DS1, DS2, which protrude on opposite sides of a transmission housing CA of the gear compressor GC, are ends of the same shaft and thus always have an identical rotational speed, so that for the first and the second compression module CM1, CM2 Tandem arrangement with identical speed n1 results. Accordingly, the first and second output shaft ends DS1, DS2 may be referred to as a first output pair DSP1. Since the first and the second compression module CM1, CM2 compress substantially identical process gas streams VF1, VF2 in a first stage ST1 of the compression, the impellers of the compression modules CM1, CM2 are also identical in their sense of rotation and mirror-symmetrical to a central axis of the transmission GA attached to the drive shaft ends DS1, DS2 the same output shaft.

Das dritte und das vierte Verdichtungsmodul CM3, CM4 werden ebenfalls mit identischer Drehzahl N2 von dem dritten Abtriebswellenende DS3 bzw. vierten Abtriebswellenende DS4 wiederum einer einzigen Abtriebswelle angetrieben. Dementsprechend kann man das dritte und vierte Abtriebswellende DS3, DS4 als ein zweites Abtriebspaar DSP2 bezeichnen. Da das dritte Verdichtungsmodul CM3 und das vierte Verdichtungsmodul CM4 hinsichtlich der Eintritts- und Austrittsparameter des zu verdichtenden Prozessgases unterschiedlich sind infolge ihres Reihenbetriebes, unterscheiden sich die Verdichtungsmodule CM3, CM4 voneinander hinsichtlich ihrer Geometrie nicht nur durch Spiegelsymmetrie und können beispielsweise unterschiedliche Durchmesser aufweisen.The third and the fourth compression module CM3, CM4 are also driven at identical rotational speed N2 of the third output shaft end DS3 and fourth output shaft end DS4 turn a single output shaft. Accordingly, the third and fourth output shaft ends DS3, DS4 may be referred to as a second output pair DSP2. Since the third compression module CM3 and the fourth compression module CM4 are different in terms of the inlet and outlet parameters of the process gas to be compressed due to their series operation, the compression modules CM3, CM4 differ from each other in terms of their geometry not only by mirror symmetry and may for example have different diameters.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung mit einem Verdichter C gemäß der Erfindung, wobei Proportionen der Verdichtungsmodule CM1–CM4, der Zwischenkühler INT1, INT2, des Antriebs DR, des Getriebes GE zueinander im Verhältnis dargestellt sind. Daneben zeigt 3 schematisch die Strömungspfade der Prozessgasströme VF1, VF2, VT. 3 shows a plan view of an arrangement with a compressor C according to the invention, wherein proportions of the compression modules CM1-CM4, the intercooler INT1, INT2, the drive DR, the gear GE are shown in relation to each other. Next to it shows 3 schematically the flow paths of the process gas streams VF1, VF2, VT.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 97/23731 [0003]

Claims

Compressor (C) comprising at least two stages (ST1, ST2, ST3, ST4) of the compression, a first stage (ST1) and a second stage (ST2), characterized in that the first stage (ST1) at least two parallel operated compression modules (CM1-CM4), a first compression module (CM1) and a second compression module (CM2), wherein the first compression module (CM1) a first process gas stream (VF1) and the second compression module (CM2) a second process gas stream (VF2) densifies Process gas streams (VF1, VF2) are merged downstream of the first stage (ST1) before entering the second stage (ST2), wherein the second stage (ST2) has only one compression module (CM3).

Compressor (C) according to claim 1, wherein all the compression modules (CM1-CM4) are driven by only one drive (DR).

Compressor (C) according to claim 1 or 2, wherein all the compression modules (CM1-CM4) are designed as centrifugal compressors.

Compressor (C) according to claim 2, wherein between the drive (DR) and at least one compression module (CM1-CM4) at least one gear (GE) is arranged, which a rotational speed (N) of the drive (DR) to a step speed (n1, n2) of the compaction module (CM1-CM4) over- or under-staged.

Compressor (C) according to claim 4, wherein the transmission (GE) is integrated into the compressor (C) such that a transmission housing (GC) has at least one drive shaft (DRS) protruding from the transmission housing (GC) and a plurality of output shafts (output shaft ends DS1 DS4) and a plurality of output shafts (DS1-DS4) protrude from the transmission housing (GC) respectively in the area in which the compression modules (CM1-CM4) are mounted on the transmission housing (GC), which are driven by the respective output shaft.

Compressor (C) according to at least one of the preceding claims, wherein the first compression module and the second compression module (CM1, CM2) for generating an identical pressure difference at the same process gas flow (VF1, VF2) are formed.

Compressor (C) according to at least one of the preceding claims, wherein downstream of each of the first compression module (CM1) and the second compression module (CM2) a common first cooling module (INT1) is arranged, in which the combined process gas streams (VF1, VF2) before entry as a common process gas stream (VT) in the subsequent second stage (ST2) are cooled.

Compressor (C) according to at least one of the preceding claims, wherein the first compression module (CM1) and the second compression module (CM2) each have a separate inlet guide grille (IGV1, IGV2).