RU2013150796A - Способ сжатия и разделение воздуха - Google Patents

Способ сжатия и разделение воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2013150796A
RU2013150796A RU2013150796/06A RU2013150796A RU2013150796A RU 2013150796 A RU2013150796 A RU 2013150796A RU 2013150796/06 A RU2013150796/06 A RU 2013150796/06A RU 2013150796 A RU2013150796 A RU 2013150796A RU 2013150796 A RU2013150796 A RU 2013150796A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressors
compression stages
operating conditions
compression
flow rate
Prior art date
Application number
RU2013150796/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Дэниэл Д. ДеМОР
Роберт Л. БЕЙКЕР
Джон Х. РОЯЛ
Original Assignee
Праксайр Текнолоджи, Инк.
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
Priority claimed from US13/087,734 external-priority patent/US20120260693A1/en
Application filed by Праксайр Текнолоджи, Инк. filed Critical Праксайр Текнолоджи, Инк.
Publication of RU2013150796A publication Critical patent/RU2013150796A/ru

Links

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
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0261—Surge control by varying driving speed
    • 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
    • F25J3/04078—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression
    • F25J3/0409—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit providing pressurized products by liquid compression and vaporisation with cold recovery, i.e. so-called internal compression of oxygen
    • 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
    • F25J3/04133—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
    • 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
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04296—Claude expansion, i.e. expanded into the main or high pressure column
    • 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
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04284—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams
    • F25J3/0429—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion using internal refrigeration by open-loop gas work expansion, e.g. of intermediate or oxygen enriched (waste-)streams of feed air, e.g. used as waste or product air or expanded into an auxiliary column
    • F25J3/04303—Lachmann expansion, i.e. expanded into oxygen producing or low pressure column
    • 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
    • F25J3/044—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 using a single pressure main column system only
    • 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
    • F25J3/04406—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 using a dual pressure main column system
    • F25J3/04412—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 using a dual pressure main column system in a classical double column flowsheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
    • 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
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04781—Pressure changing devices, e.g. for compression, expansion, liquid pumping
    • 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
    • F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04769—Operation, control and regulation of the process; Instrumentation within the process
    • F25J3/04812—Different modes, i.e. "runs" of operation
    • 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
    • F25J2230/40—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being air
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

1. Способ сжатия газа, содержащий этапы, при которых:сжимают газ в последовательности ступеней сжатия от более низкого давления до более высокого давления;эксплуатируют ступени сжатия в нормальных рабочих условиях, во время которых газ подают под более высоким давлением и при большем расходе, и в условиях неполной нагрузки, во время которых газ подают под более высоким давлением и при меньшем расходе,причем ступени сжатия имеют компрессоры, приводимые в действие двигателями с регулируемой скоростью, выполненными с возможностью приводить компрессоры в действие на скоростях, которые можно регулировать независимо для каждого из компрессоров, тем самым регулируя расход через компрессоры и степени повышения давления на компрессорах, иво время рабочих условий неполной нагрузки регулируют скорости двигателей с регулируемой скоростью, а значит - и скорости компрессоров и степени повышения давления на компрессорах, так, что первый из компрессоров, связанный с первой из ступеней сжатия, работает в точке на его кривой максимального кпд, причем степень повышения давления на первом компрессоре, присущая первому из компрессоров, прямо пропорциональна расходу и ниже, чем степень повышения давления при нормальных рабочих условиях, вследствие чего получается меньший расход, а последовательные компрессоры, расположенные в последовательных ступенях сжатия после первой из ступеней сжатия, работают при меньшем расходе и при степенях повышениядавления, которые позволят подавать газ под более высоким давлением.2. Способ по п. 1, в котором и во время нормальных рабочих условий, и во время рабочих условий неполной нагрузки г�

Claims (20)

1. Способ сжатия газа, содержащий этапы, при которых:
сжимают газ в последовательности ступеней сжатия от более низкого давления до более высокого давления;
эксплуатируют ступени сжатия в нормальных рабочих условиях, во время которых газ подают под более высоким давлением и при большем расходе, и в условиях неполной нагрузки, во время которых газ подают под более высоким давлением и при меньшем расходе,
причем ступени сжатия имеют компрессоры, приводимые в действие двигателями с регулируемой скоростью, выполненными с возможностью приводить компрессоры в действие на скоростях, которые можно регулировать независимо для каждого из компрессоров, тем самым регулируя расход через компрессоры и степени повышения давления на компрессорах, и
во время рабочих условий неполной нагрузки регулируют скорости двигателей с регулируемой скоростью, а значит - и скорости компрессоров и степени повышения давления на компрессорах, так, что первый из компрессоров, связанный с первой из ступеней сжатия, работает в точке на его кривой максимального кпд, причем степень повышения давления на первом компрессоре, присущая первому из компрессоров, прямо пропорциональна расходу и ниже, чем степень повышения давления при нормальных рабочих условиях, вследствие чего получается меньший расход, а последовательные компрессоры, расположенные в последовательных ступенях сжатия после первой из ступеней сжатия, работают при меньшем расходе и при степенях повышения
давления, которые позволят подавать газ под более высоким давлением.
2. Способ по п. 1, в котором и во время нормальных рабочих условий, и во время рабочих условий неполной нагрузки газ подают из последнего компрессора последней из ступеней сжатия.
3. Способ по п. 1, в котором:
во время нормальных рабочих условий газ подают из последнего компрессора под упомянутым давлением и при большем расходе, обходя вспомогательный компрессор, а
во время рабочих условий неполной нагрузки вспомогательный компрессор сообщается по текучей среде с последним компрессором, и газ подают из вспомогательного компрессора под упомянутым давлением и при меньшем расходе.
4. Способ по п. 1, в котором:
газ охлаждают между ступенями сжатия и после сжатия в последовательности ступеней сжатия.
5. Способ по п. 1, в котором двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода, и с этими двигателями непосредственного привода соединены контроллеры скорости для регулирования скорости каждого из двигателей непосредственного привода.
6. Способ по п. 4, в котором двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода, и с этими двигателями непосредственного привода соединены контроллеры скорости для регулирования скорости каждого из двигателей непосредственного привода.
7. Способ разделения воздуха, содержащий этапы, при которых:
сжимают воздух в последовательности ступеней сжатия, проводя межступенчатое охлаждение между ступенями сжатия и последующее охлаждение, чтобы охладить воздух после сжатия в последовательности ступеней сжатия, причем воздух в пределах ступеней сжатия сжимают от более низкого давления до более высокого давления;
эксплуатируют ступени сжатия в нормальных рабочих условиях, во время которых воздух подают в главный теплообменник под более высоким давлением и при большем расходе, и в рабочих условиях неполной нагрузки, во время которых воздух подают в главный теплообменник под более высоким давлением и при меньшем расходе;
охлаждают воздух после сжатия внутри главного теплообменника и вводят этот воздух в систему дистилляционных колонн для выработки обратного потока и потока продукта;
согревают обратный поток и поток продукта внутри главного теплообменника для охлаждения воздуха,
причем ступени сжатия имеют компрессоры, приводимые в действие двигателями с регулируемой скоростью, выполненными с возможностью приводить компрессоры в действие на скоростях, которые можно регулировать независимо для каждого из компрессоров, тем самым регулируя расход через компрессоры и степени повышения давления на компрессорах; а
во время рабочих условий неполной нагрузки регулируют скорости двигателей с регулируемой скоростью, и следовательно - и скорости компрессоров и степени повышения давления на компрессорах, так, что первый из компрессоров, связанный с первой из ступеней сжатия, работает в точке на его кривой максимального кпд, причем степень повышения давления на первом компрессоре, присущая первому из компрессоров, прямо пропорциональна расходу и ниже, чем степень повышения давления при нормальных рабочих условиях, вследствие чего получается меньший расход, а последовательные компрессоры, расположенные в последовательных ступенях сжатия после первой из ступеней сжатия, работают при меньшем расходе и при степенях повышения давления, которые позволят подавать газ под более высоким давлением.
8. Способ по п. 7, в котором и во время нормальных рабочих условий, и во время рабочих условий неполной нагрузки воздух подают из последнего компрессора последней из ступеней сжатия.
9. Способ по п. 7, в котором:
во время нормальных рабочих условий воздух подают из последнего компрессора под более высоким давлением и при большем расходе, обходя вспомогательный компрессор; и
во время рабочих условий неполной нагрузки вспомогательный компрессор сообщается по текучей среде с последним компрессором, и газ подают из вспомогательного компрессора под более высоким давлением и при меньшем расходе.
10. Способ по п. 7, в котором двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода, и с этими двигателями непосредственного привода соединены контроллеры скорости для регулирования скорости каждого из двигателей непосредственного привода.
11. Многоступенчатая компрессионная система для сжатия газа, содержащая:
последовательность ступеней сжатия, предназначенных для сжатия газа от более низкого давления до более высокого давления в последней из ступеней сжатия,
причем многоступенчатая компрессионная система выполнена с возможностью работы в нормальных рабочих условиях, во время которых газ подают из ступеней сжатия под более высоким давлением и при большем расходе, и в рабочих условиях неполной нагрузки, во время которых газ подают из ступеней сжатия под более высоким давлением и при меньшем расходе,
причем ступени сжатия имеют компрессоры, приводимые в действие двигателями с регулируемой скоростью, выполненными с возможностью приводить компрессоры в действие со скоростями, которые можно регулировать независимо для каждого из компрессоров, тем самым регулируя расход через компрессоры и степени повышения давления на компрессорах, и с компрессорами соединены контроллеры регулируемой скорости, которые выполнены с возможностью независимо регулировать скорости компрессоров; и
главный контроллер, соединенный с контроллерами регулируемой скорости и выполненный таким образом, что во время рабочих условий неполной нагрузки скорости двигателей с регулируемой скоростью, и следовательно - и скорости компрессоров и степени повышения давления на компрессорах, регулируются так, что первый из компрессоров, связанный с первой из ступеней сжатия, работает в точке на его кривой максимального кпд, причем степень повышения давления на первом компрессоре, присущая первому из компрессоров, прямо пропорциональна расходу и ниже, чем степень повышения давления при нормальных рабочих условиях, вследствие чего получается меньший расход, а последующие компрессоры, находящиеся в последующих ступенях сжатия, расположенных после первой из ступеней сжатия, работают при меньшем расходе и при степенях повышения давления, которые позволят ступеням сжатия подавать газ под более высоким давлением.
12. Многоступенчатая компрессионная система по п. 11, в которой ступени сжатия выполнены таким образом, что и во время нормальных рабочих условий, и во время рабочих условий неполной нагрузки, газ подается из последнего компрессора последней из ступеней сжатия.
13. Многоступенчатая компрессионная система по п. 11, в которой:
ступени сжатия имеют последний компрессор в последней из ступеней сжатия и вспомогательный компрессор во вспомогательной ступени сжатия, входящей в число ступеней сжатия;
предусмотрена цепь управления потоком, имеющая обводную магистраль, первый клапан, расположенный между обводной магистралью и выходным холодильником, соединенным с последним компрессором, и второй клапан, расположенный между выходным холодильником и вспомогательным компрессором,
причем каждый из первого клапана и второго клапана выполнен с возможностью установки в закрытом положении и открытом положении таким образом, что во время нормальных рабочих условий первый клапан установлен в открытом положении, а второй клапан установлен в закрытом положении, и газ подается из последнего компрессора под более высоким давлением и большем расходе по обводной магистрали, обходя при этом вспомогательный компрессор, и
во время рабочих условий неполной нагрузки первый клапан установлен в закрытом положении, а второй клапан установлен в открытом положении, так что вспомогательный компрессор соединен с выходным холодильником, и газ подается из вспомогательного компрессора под более высоким давлением и при меньшем расходе.
14. Многоступенчатая компрессионная система по п. 11, в которой между ступенями сжатия расположены промежуточные холодильники, и с последовательностью ступеней сжатия соединен выходной холодильник, так что газ охлаждается после сжатия в последовательности ступеней сжатия.
15. Многоступенчатая компрессионная система по п. 11, в которой двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода.
16. Многоступенчатая компрессионная система по п. 14, в которой двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода.
17. Воздухоразделительная установка, содержащая:
последовательность ступеней сжатия, предназначенных для сжатия воздуха от более низкого давления до более высокого давления в последней из ступеней сжатия;
промежуточные холодильники, расположенные между последовательностью ступеней сжатия и выходным холодильником, соединенным с последней из ступеней сжатия,
причем многоступенчатая компрессионная система выполнена с возможностью работы в нормальных рабочих условиях, во время которых воздух подают из ступеней сжатия под более высоким
давлением и при большем расходе, и в рабочих условиях неполной нагрузки, во время которых воздух подают из ступеней сжатия под более высоким давлением и при меньшем расходе,
при этом ступени сжатия имеют компрессоры, приводимые в действие двигателями с регулируемой скоростью, выполненными с возможностью приводить компрессоры в действие на скоростях, которые можно регулировать независимо для каждого из компрессоров, тем самым регулируя расход через компрессоры и степени повышения давления на компрессорах, и с компрессорами соединены контроллеры регулируемой скорости, выполненные с возможностью независимо регулировать скорости компрессоров,
главный теплообменник, соединенный с многоступенчатой компрессионной системой и выполненный с возможностью охлаждать воздух после его сжатия;
систему дистилляционных колонн, выполненную с возможностью вырабатывать обратный поток и поток продукта, соединенную с главным теплообменником, так что воздух после его охлаждения в главном теплообменнике вводится в систему дистилляционных колонн, а обратный поток и поток продукта согреваются внутри главного теплообменника для охлаждения воздуха; и
главный контроллер, соединенный с контроллерами регулируемой скорости и выполненный таким образом, что во время рабочих условий неполной нагрузки скорости двигателей с регулируемой скоростью, и следовательно - и скорости компрессоров, регулируют так, что первый из компрессоров, связанный с первой из ступеней сжатия, работает в точке на его кривой максимального кпд, причем степень повышения давления на первом компрессоре, присущая
первому из компрессоров, прямо пропорциональна расходу и ниже, чем степень повышения давления при нормальных рабочих условиях, вследствие чего получается меньший расход, и последующие компрессоры, расположенные в последующих ступенях сжатия после первой из ступеней сжатия, работают при меньшем расходе и при степенях повышения давления, которые позволят ступеням сжатия подавать газ под более высоким давлением.
18. Воздухоразделительная установка по п. 17, в которой ступени сжатия выполнены таким образом, что и во время нормальных рабочих условий, и во время рабочих условий неполной нагрузки воздух подают из последнего компрессора последней из ступеней сжатия.
19. Воздухоразделительная установка по п. 17, в которой
ступени сжатия имеют последний компрессор в последней из ступеней сжатия и вспомогательный компрессор во вспомогательной ступени сжатия, входящей в число ступеней сжатия;
предусмотрена цепь управления потоком, соединенная с последним компрессором и вспомогательным компрессором и имеющая обводную магистраль, первый клапан, расположенный между обводной магистралью и выходным холодильником, соединенным с последним компрессором, и второй клапан, расположенный между выходным холодильником и вспомогательным компрессором,
причем каждый из первого клапана и второго клапана выполнен с возможностью установки в закрытом положении и открытом положении таким образом, что во время нормальных рабочих условий первый клапан установлен в открытом положении, а второй клапан установлен в закрытом положении, и воздух подается из последнего
компрессора под более высоким давлением и большем расходе по обводной магистрали, обходя при этом вспомогательный компрессор, и
во время рабочих условий неполной нагрузки первый клапан установлен в закрытом положении, а второй клапан установлен в открытом положении, так что вспомогательный компрессор соединен с выходным холодильником, и воздух подается из вспомогательного компрессора под более высоким давлением и при меньшем расходе.
20. Воздухоразделительная установка по п. 17, в которой двигатели с регулируемой скоростью являются двигателями непосредственного привода.
RU2013150796/06A 2011-04-15 2012-03-29 Способ сжатия и разделение воздуха RU2013150796A (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/087,734 2011-04-15
US13/087,734 US20120260693A1 (en) 2011-04-15 2011-04-15 Compression method and air separation
US13/432,385 2012-03-28
US13/432,385 US20120263605A1 (en) 2011-04-15 2012-03-28 Compression method and air separation
PCT/US2012/031211 WO2012141912A2 (en) 2011-04-15 2012-03-29 Compression method and air separation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013150796A true RU2013150796A (ru) 2015-05-20

Family

ID=45953280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150796/06A RU2013150796A (ru) 2011-04-15 2012-03-29 Способ сжатия и разделение воздуха

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120263605A1 (ru)
EP (1) EP2699859A2 (ru)
CN (1) CN103946654A (ru)
BR (1) BR112013025224A2 (ru)
CA (1) CA2831911A1 (ru)
MX (1) MX2013012089A (ru)
RU (1) RU2013150796A (ru)
WO (1) WO2012141912A2 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10443603B2 (en) * 2012-10-03 2019-10-15 Praxair Technology, Inc. Method for compressing an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
US20160032934A1 (en) * 2012-10-03 2016-02-04 Carl L. Schwarz Method for compressing an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
US10385861B2 (en) * 2012-10-03 2019-08-20 Praxair Technology, Inc. Method for compressing an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
US20160053764A1 (en) * 2012-10-03 2016-02-25 Ahmed F. Abdelwahab Method for controlling the compression of an incoming feed air stream to a cryogenic air separation plant
US20160032935A1 (en) * 2012-10-03 2016-02-04 Carl L. Schwarz System and apparatus for compressing and cooling an incoming feed air stream in a cryogenic air separation plant
US20150114037A1 (en) * 2013-10-25 2015-04-30 Neil M. Prosser Air separation method and apparatus
US10378536B2 (en) * 2014-06-13 2019-08-13 Clark Equipment Company Air compressor discharge system
JP6670645B2 (ja) * 2016-03-16 2020-03-25 株式会社日立産機システム 多段圧縮機
DE102016112453A1 (de) * 2016-07-07 2018-01-11 Man Diesel & Turbo Se Getriebeturbomaschine
CN106762756B (zh) * 2016-12-15 2019-05-31 福建景丰科技有限公司 一种纺织用空气压缩系统及空气压缩方法
CN108691851A (zh) * 2018-06-04 2018-10-23 肇庆市高新区晓靖科技有限公司 一种金属加工打磨的气动工装

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4853567A (en) * 1987-03-02 1989-08-01 Yokogawa Electric Corporation Direct drive motor
US6178775B1 (en) * 1998-10-30 2001-01-30 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for separating air to produce an oxygen product
BE1012944A3 (nl) * 1999-10-26 2001-06-05 Atlas Copco Airpower Nv Meertraps-compressoreenheid en werkwijze voor het regelen van een der gelijke meertraps-compressoreenheid.
US6192707B1 (en) * 1999-11-12 2001-02-27 Praxair Technology, Inc. Cryogenic system for producing enriched air
JP3751208B2 (ja) * 2001-02-23 2006-03-01 株式会社神戸製鋼所 多段可変速圧縮機の制御方法
US20070189905A1 (en) * 2006-02-13 2007-08-16 Ingersoll-Rand Company Multi-stage compression system and method of operating the same
US7549301B2 (en) * 2006-06-09 2009-06-23 Praxair Technology, Inc. Air separation method
US20110038737A1 (en) * 2007-11-01 2011-02-17 Ronald David Conry Multi-stage compressor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2699859A2 (en) 2014-02-26
CN103946654A (zh) 2014-07-23
CA2831911A1 (en) 2012-10-18
WO2012141912A3 (en) 2015-04-02
US20120263605A1 (en) 2012-10-18
MX2013012089A (es) 2014-04-16
BR112013025224A2 (pt) 2016-12-27
WO2012141912A2 (en) 2012-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013150796A (ru) Способ сжатия и разделение воздуха
CN101484705B (zh) 改进的压缩机装置
EP3064866A1 (en) Modulated oversized compressor configuration for flash gas bypass in a carbon dioxide refrigeration system
US8966916B2 (en) Extended range heat pump
US20120102954A1 (en) Compression/expansion process that allows temperature to vary independent of pressure
KR101990519B1 (ko) 극저온 냉동장치, 및 극저온 냉동장치의 제어방법
CN105928237B (zh) 开式双向热力循环与第一类热驱动压缩式热泵
US20150211386A1 (en) Control of System with Gas Based Cycle
AU2012231887A1 (en) Configuration and process for compressing a gas
US20080127665A1 (en) Compressor
RU2016141616A (ru) Холодильный аппарат
MX2011007725A (es) Mejoras en compresores centrifugos de etapas multiples.
CN103814191A (zh) 气体平衡低温膨胀式发动机
JP5657839B2 (ja) ガス均衡式のブレイトンサイクル低温水蒸気クライオポンプ
CN103954062A (zh) 一种混合工质节流制冷机工况浓度控制系统及其方法
SU473377A3 (ru) Холодильно-газова машина
US20150176489A1 (en) Unknown
RU2019124185A (ru) Балансировка мощности в сплит-системе сжижения со смешанным хладагентом
DK151056B (da) Fremgangsmaade til drift af et koeleanlaeg
CN103900312A (zh) 一种利用超声波调节制冷系统循环组分浓度的方法
RU2370711C1 (ru) Воздушная холодильная установка
CN215333650U (zh) 一种用于离心压缩机的多功能冷却系统
JP2017122524A (ja) 冷凍システム
CN102230420A (zh) 低温排气发动机
CN110986404B (zh) 一种高精度油冷却机及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20160209