EP4163501A1 - Luftverdichtungsanlage für eine luftzerlegung - Google Patents

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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
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EP
European Patent Office
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compressor
air
module
booster
air compressor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21201812.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Attilla Yildiz
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Priority to PCT/EP2022/077563 priority patent/WO2023061806A1/de
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    • 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
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    • 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 .

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.

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) .
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die rückbezogenen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • Besondere Vorteile der Erfindung ergeben sich insbesondere als eine Auflösung der Strang-Struktur mehrstufiger Getriebeverdichter, wie aus dem zitierten Stand der Technik bekannt.
  • 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 einer vorteilhaften Weiterbildung weisen das erste Verdichtermodul des Hauptluftverdichters, die Antriebseinheit und das erste Planeten-Zahnrad eine gemeinsame Welle auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Antriebseinheit zwischen dem ersten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters und dem ersten Planeten-Zahnrad angeordnet.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Planeten-Zahnrad zwischen der Antriebseinheit und dem zweiten Verdichtermodul des Hauptluftverdichters angeordnet.
  • Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, die Anzahl der Verdichtermodule im Hauptluftverdichter von drei auf zwei zu reduzieren, was zu einer Reduzierung der Investitionskosten führt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist an dem zweiten Planeten-Zahnrad ein zweites Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet.
  • 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 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 einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist an dem dritten Planeten-Zahnrad ein viertes Verdichtermodul des Booster-Luftverdichters angeordnet.
  • 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 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 einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die Verdichtermodule des Booster-Luftverdichter strömungstechnisch miteinander verbunden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den Verdichtermodulen des Booster-Luftverdichters jeweils ein Zwischenkühler angeordnet.
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.
  • 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.
  • Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 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.
  • Es zeigt:
    • Figur
    eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung.
    Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung einer Luftverdichtungsanlage für eine Luftzerlegung.
  • 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.
  • Die Luftverdichtungsanlage 1 umfasst des Weiteren eine Antriebseinheit 4 zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls 5, 6 des Hauptluftverdichters 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Antriebseinheit 4 ist zwischen dem ersten Verdichtermodul 5 des Hauptluftverdichters 2 und dem Getriebeverdichter 7 angeordnet.
  • Das erste Planeten-Zahnrad ist zwischen der Antriebseinheit 4 und dem zweiten Verdichtermodul 6 des Hauptluftverdichters 2 angeordnet.
  • 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.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der Luftverdichtungsanlage 1 erläutert.
  • 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.
  • 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.
  • Die Verdichtungsarbeit in dem Hauptluftverdichter 2 wäre somit abgeschlossen. Die weitere Verdichtungsarbeit wird in dem Booster-Luftverdichter 3 durchgeführt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Anschließend strömt das Strömungsmedium über eine siebte Leitung 23 zu einem fünften Zwischenkühler 24, wo die Temperatur des Strömungsmediums verringert wird.
  • 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.
  • Nach dem vierten Verdichtermodul 12 des Booster-Luftverdichters 3 strömt das Strömungsmedium über eine achte Leitung 25 aus der Luftverdichtungsanlage heraus.

Claims (11)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung nach Anspruch 6,
    wobei an dem dritten Planeten-Zahnrad ein viertes Verdichtermodul (12) des Booster-Luftverdichters (3) angeordnet ist.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
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