WO2023061813A1 - Luftverdichtungsanlage für eine luftzerlegung - Google Patents

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WO2023061813A1
WO2023061813A1 PCT/EP2022/077619 EP2022077619W WO2023061813A1 WO 2023061813 A1 WO2023061813 A1 WO 2023061813A1 EP 2022077619 W EP2022077619 W EP 2022077619W WO 2023061813 A1 WO2023061813 A1 WO 2023061813A1
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Attilla Yildiz
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Siemens Energy Global GmbH & Co. KG
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    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft

Definitions

  • the invention relates to an air compression system for air separation comprising: at least one main air compressor (MAC), at least one booster air compressor (BAC), at least one first drive unit for driving at least one compressor module of the main air compressor (MAC), at least one second drive unit for driving at least one compressor module of the booster air compressor (BAC).
  • MAC main air compressor
  • BAC booster air compressor
  • first drive unit for driving at least one compressor module of the main air compressor
  • second drive unit for driving at least one compressor module of the booster air compressor (BAC).
  • WO 2011/141439 A1 already discloses an arrangement with a multi-stage geared compressor, in particular for air separation.
  • a large number of mechanical components such as gear housings with gear elements and clutches, etc. used .
  • These components often do not directly serve the purpose of increasing the pressure of a volume flow of air. Instead, these elements are necessary to implement the actual design solution, in particular to operate the individual compressors at a suitable speed.
  • many of these components also generate mechanical power losses, which must be dissipated in the form of heat. Accordingly, large-volume oil systems are usually required to lubricate bearings and also to cool the gear oil.
  • a geared compressor usually includes three compression stages and two intermediate coolers.
  • the other Drive compressors usually have four to six compressor stages 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
  • BAG booster air compressor
  • Geared compressors are already known from DE 102010020145 A1, DE 102009015862 A1, DE 102014225136 A1, DE 102015200439 A1, DE 102015203287 A1.
  • Such compression systems are correspondingly expensive because usually a gear and at least two compressor shafts are required, at the shaft ends of which the corresponding compressors can be attached.
  • the high installation costs, the maintenance costs and the amount of the investment are simply 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.
  • an air compression system for air separation comprising: at least one main air compressor (MAC), at least one booster air compressor (BAG), at least one first drive unit for driving at least one compressor module of the main air compressor (MAC), at least one second drive unit for driving at least one compressor module of the booster air compressor (BAC), the main air compressor (MAC) comprising a first compressor train which is coupled to the first drive unit in a torque-transmitting manner
  • the booster air compressor (BAC) comprises a separate compressor train, which is coupled to the second drive unit in a torque-transmitting manner
  • the first drive unit (4) being formed as a steam turbine
  • the second drive unit (7) being formed as an electric motor.
  • a compressor module within the meaning of the invention is a compressor or a compressor stage and, in the case of the centrifugal compressor or Centrifugal compressor 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 respective 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.
  • Booster Air Compressor BAC booster air compressors
  • the large gear wheel is coupled in a torque-transmitting manner to the second drive unit via a common second shaft.
  • the geared compressor has at least two planetary gearwheels, on each of which two compressor modules are coupled in a torque-transmitting manner.
  • the main air compressor has two compressor modules on the compressor train, with the first drive unit and the two compressor modules having a common first shaft, with the two compressor modules being coupled to the first drive unit in a torque-transmitting manner via the common first shaft.
  • 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.
  • the first drive unit is arranged between the two compressor modules.
  • the two compressor modules are fluidically connected to one another, with an intermediate cooler being arranged between the two compressor modules, the intermediate cooler being designed for cooling the process fluid flowing out of the compressor module during operation.
  • the booster air compressor (BAC) has a number of compressor modules, one compressor module being fluidically connected to the compressor module of the main air compressor (MAC).
  • a second intermediate cooler is arranged between the compressor module of the main air compressor and the compressor module of the booster air compressor.
  • an intercooler is in each case arranged between the compressor modules of the booster air compressor.
  • Figure is a schematic representation of the air compression system according to the invention for air separation.
  • the figure shows an embodiment according to the invention of an air compression system for air separation.
  • main air compressor main air compressor
  • booster air compressor booster air compressor
  • the air compression system 1 also includes a first drive unit 4 for driving at least one compressor module 5 , 6 of the main air compressor 2 .
  • the air compression system 1 also includes at least one second drive unit 7 for driving at least one compressor module 8 , 9 , 10 , 11 of the booster air compressor 3 .
  • the main air compressor 2 includes a first compressor line, which is coupled to the first drive unit 4 in a torque-transmitting manner, with the booster air compressor 3 including a separate compressor line, which is coupled to the second drive unit 7 in a torque-transmitting manner.
  • the two compressor trains of the main air compressor 2 and the booster air compressor 3 are fluidically connected to one another, there is no drive-side connection between the two compressor trains. This saves costs because no gears, clutches, etc. are needed .
  • the separate compressor train of the booster air compressor 3 is designed with a geared compressor 12 .
  • the geared compressor 12 has a large gearwheel which is coupled to the second drive unit 7 in a torque-transmitting manner via a shaft 13 .
  • the gearbox Compressor 12 has a plurality of planetary gear wheels which are coupled in a torque-transmitting manner to the large wheel gear wheel. Rotation of the large wheel gear results in rotation of the planetary gears.
  • Each planetary gear is coupled to at least one compressor module 8 , 9 , 10 , 11 such that the rotation of the large gear results in the performance of the sealing work in the compressor modules 8 , 9 , 10 , 11 .
  • the main air compressor 2 has two compressor modules 5 , 6 which form a compressor train with the first drive unit 4 .
  • the first drive unit 4 and the two compressor modules 5 , 6 have a common first shaft 13 , the two compressor modules 5 , 6 being coupled to the first drive unit 4 in a torque-transmitting manner via the common first shaft 13 .
  • the large gear wheel is coupled in a torque-transmitting manner to the second drive unit 7 via a common second shaft 27 .
  • the first drive unit 4 is here arranged between the first compression module 5 and the second compression module 6 .
  • 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 similar.
  • the second drive unit 7 is designed as an electric motor. In alternative embodiments, the second drive unit 7 can also be designed as an electric motor, gas turbine or similar.
  • a flow medium flows into the first compression module 5 via a first line 14 .
  • the flow medium can be air.
  • the pressure and the temperature of the flow medium are increased in the first compression module 5 .
  • the flow medium flows to a first intermediate cooler 16 via a second line 15 .
  • the flow medium is cooled in the first intermediate cooler 16 .
  • the flow medium then flows to the second compressor module 6 .
  • the flow medium is further compressed there, increasing the pressure and the temperature.
  • the flow medium then flows via a third line 17 to a second intermediate cooler 18 .
  • the temperature of the flow medium is reduced in the second intercooler.
  • 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 19 into a third compressor module 8 .
  • the pressure and the temperature of the flow medium are increased in the third compressor module 8 .
  • the flow medium then flows via a fifth line 20 to a third intermediate cooler 21 where the temperature of the flow medium is reduced again.
  • the flow medium flows into a fourth compressor module 9, where the pressure of the flow medium is further increased, with the temperature also rising.
  • the flow medium then flows to a fourth intercooler 22 where the temperature of the flow medium is reduced.
  • the flow medium flows via a sixth line 23 to a fifth compressor module 10, the pressure of the flow medium being increased, and the temperature increasing.
  • the flow medium then flows via a seventh line 24 to a fifth intercooler 25 where the temperature of the flow medium is reduced.
  • the flow medium flows to a sixth compressor module 11 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 26 .

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luftzerlegung umfassend: mindestens einen Hauptluftverdichter (2) (MAC), mindestens einen Booster-Luftverdichter (3) (BAC), mindestens eine erste Antriebseinheit (4) zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls (5, 6) des Hauptluftverdichters (2) (MAC), mindestens eine zweite Antriebseinheit (7) zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls (8, 9, 10, 11) des Booster-Luftverdichter (3) (BAC), wobei der Hauptluftverdichter (2) (MAC) einen ersten Verdichterstrang umfasst, der mit der ersten Antriebseinheit (4) drehmomentübertragend gekoppelt ist, wobei der Booster-Luftverdichter (3) (BAC) einen separaten Verdichterstrang umfasst, der mit der zweiten Antriebseinheit (7) drehmomentübertragend gekoppelt ist.

Description

Beschreibung
Luftverdichtungsanlage für eine Luft Zerlegung
Die Erfindung betri f ft eine Luftverdichtungsanlage für eine Luft Zerlegung 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 Al ist bereits eine Anordnung mit einem mehrstufigen Getriebeverdichter insbesondere zur Luftzerlegung bekannt . Bei einem derartigen Kompressor-Strang einer Luftverdichtungsanlage für eine Luft Zerlegung 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 , Luft Zerlegungsanlagen mit zwei Getriebeverdichtern aus zubilden, 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 Ge- triebeverdichter 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 (BAG = > 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 Al , DE 102009015862 Al , DE 102014225136 Al , DE 102015200439 Al , DE 102015203287 Al 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 Luft Zerlegung zur Aufgabe gemacht , Investitionskosten zu senken, ohne den Wirkungsgrad derartiger Anlagen nennenswert zu verschlechtern .
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Luftverdichtungsanlage für eine Luft Zerlegung umfassend : mindestens einen Hauptluftverdichter (MAC ) , mindestens einen Booster-Luftverdichter (BAG ) , mindestens eine erste Antriebseinheit zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls des Hauptluftverdichters (MAC ) , mindestens eine zweite Antriebseinheit zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls des Booster-Luftverdichter (BAC ) , wobei der Hauptluftverdichter (MAC ) einen ersten Verdichterstrang umfasst , der mit der ersten Antriebseinheit drehmomentübertragend gekoppelt ist , wobei der Booster-Luftverdichter (BAC ) einen separaten Verdichterstrang umfasst , der mit der zweiten Antriebseinheit drehmomentübertragend gekoppelt ist , wobei der separate Verdichterstrang des Booster-Luft-verdichter ( 3 ) (BAC ) als Getriebeverdichter ( 12 ) mit einem Groß zahnrad und mehrere an dem Groß zahnrad dreh-momentübertragende Planeten-Zahnräder ausgebildet ist , wobei die erste Antriebseinheit ( 4 ) als Dampfturbine ausgebildet ist , wobei die zweite Antriebseinheit ( 7 ) als Elektromotor ausgebildet ist .
Die rückbezogenen Unteransprüche betref fen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung .
Ein Verdichtermodul im Sinne der Erfindung ist ein Verdichter oder eine Verdichterstufe und umfasst im Fall des Radialverdichters bzw . Zentri fugalverdichters mindestens ein Laufrad . Der Hauptluftverdichter und der Booster-Luftverdichter weisen j eweils mindestens ein Verdichtermodul auf , dass von der j eweiligen Antriebseinheit angetrieben wird .
Während eine Luft Zerlegung 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 weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das Großzahnrad über eine gemeinsame zweite Welle mit der zweiten Antriebseinheit drehmomentübertragend gekoppelt .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Getriebeverdichter mindestens zwei Planeten-Zahnräder auf , an dem j eweils zwei Verdichtermodule drehmomentübertragend gekoppelt sind .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Hauptluftverdichter (MAC ) zwei Verdichtermodule an dem Verdichterstrang auf , wobei die erste Antriebseinheit und die zwei Verdichtermodule eine gemeinsame erste Welle aufweisen, wobei die zwei Verdichtermodule über die gemeinsame erste Welle drehmomentübertragend mit der ersten Antriebseinheit gekoppelt sind .
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 die erste Antriebseinheit zwischen den zwei Verdichtermodulen angeordnet .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sind die zwei Verdichtermodule strömungstechnisch miteinander verbunden, wobei zwischen den beiden Verdichtermodulen ein Zwischenkühler angeordnet ist , wobei der Zwischenkühler zum Kühlen des im Betrieb aus dem Verdichtermodul ausströmenden Prozess fluids ausgebildet ist . In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Booster-Luftverdichter (BAC ) mehrere Verdichtermodule auf , wobei ein Verdichtermodul strömungstechnisch mit dem Verdichtermodul des Hauptluftverdichters (MAC ) verbunden ist .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem Verdichtermodul des Hauptluf t-verdichters und dem Verdichtermodul des Booster-Luftverdichter ein zweiter Zwischenkühler angeordnet .
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen den Verdichtermodulen des Booster-Luftverdichters j eweils ein Zwischenkühler angeordnet .
Im Folgenden ist die Erfindung anhand spezieller Aus führungsbeispiele 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 Aus führungsbeispiele , die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden .
Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet .
Aus führungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben . Diese sollen die Aus führungsbeispiele 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 Luft Zerlegung .
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Aus führung einer Luftverdichtungsanlage für eine Luft Zerlegung .
Die in der Figur 1 dargestellte Luftverdichtungsanlage 1 für eine Luft Zerlegung 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 erste Antriebseinheit 4 zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls 5 , 6 des Hauptluftverdichters 2 .
Die Luftverdichtungsanlage 1 umfasst des Weiteren mindestens eine zweite Antriebseinheit 7 zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls 8 , 9 , 10 , 11 des Booster-Luftverdichters 3 .
Der Hauptluftverdichter 2 umfasst einen ersten Verdichterstrang, der mit der ersten Antriebseinheit 4 drehmomentübertragend gekoppelt ist , wobei der Booster-Luftverdichter 3 einen separaten Verdichterstrang umfasst , der mit der zweiten Antriebseinheit 7 drehmomentübertragend gekoppelt ist . Die beiden Verdichterstränge des Hauptluftverdichters 2 und des Booster-Luftverdichter 3 sind zwar strömungstechnisch miteinander verbunden, allerdings besteht keine antriebseitige Verbindung zwischen den beiden Verdichtersträngen . Dadurch werden Kosten eingespart , da keine Getriebe , Kupplungen usw . benötigt werden .
Der separate Verdichterstrang des Booster-Luftverdichters 3 ist mit einem Getriebeverdichter 12 ausgebildet . Der Getriebeverdichter 12 weist hierbei ein Großradzahnrad auf , das über eine Welle 13 mit der zweiten Antriebseinheit 7 drehmomentübertragend gekoppelt ist . Des Weiteren weist der Getrie- beverdichter 12 mehrere Planeten-Zahnräder auf , die drehmomentübertragend mit dem Großradzahnrad gekoppelt sind . Eine Drehung des Großradzahnrades führt zu einer Drehung der Planeten-Zahnräder . Jedes Planeten-Zahnrad ist zumindest mit einem Verdichtermodul 8 , 9 , 10 , 11 gekoppelt , so dass die Drehung des Großradzahnrades zur Verrichtung der Dichtungsarbeit in den Verdichtermodulen 8 , 9 , 10 , 11 führt .
Der Hauptluftverdichter 2 weist zwei Verdichtermodule 5 , 6 auf , die mit der ersten Antriebseinheit 4 einen Verdichterstrang bilden . Die erste Antriebseinheit 4 und die zwei Verdichtermodule 5 , 6 weisen eine gemeinsame erste Welle 13 auf , wobei die zwei Verdichtermodule 5 , 6 über die gemeinsame erste Welle 13 drehmomentübertragend mit der ersten Antriebseinheit 4 gekoppelt sind .
Das Groß zahnrad ist über eine gemeinsame zweite Welle 27 mit der zweiten Antriebseinheit 7 drehmomentübertragend gekoppelt .
Die erste Antriebseinheit 4 ist hierbei zwischen dem ersten Verdichtungsmodul 5 und dem zweiten Verdichtungsmodul 6 angeordnet .
Die erste Antriebseinheit 4 ist als Dampfturbine ausgebildet . Die erste Antriebseinheit 4 kann in alternativen Aus führungsformen auch als elektrischer Motor, Gasturbine oder vergleichbarem ausgebildet sein .
Die zweite Antriebseinheit 7 ist als elektrischer Motor ausgebildet . Die zweite Antriebseinheit 7 kann in alternativen Aus führungs formen 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 14 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 15 strömt das Strömungsmedium zu einem ersten Zwischenkühler 16 . Im ersten Zwischenkühler 16 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 17 zu einem zweiten Zwischenkühler 18 . In dem zweiten Zwischenkühler 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 19 in ein drittes Verdichtermodul 8 . Im dritten Verdichtermodul 8 wird der Druck und die Temperatur des Strömungsmediums erhöht . Anschließend strömt das Strömungsmedium über eine fünfte Leitung 20 zu einem dritten Zwischenkühler 21 , wo die Temperatur des Strömungsmediums wieder verringert wird .
Nach dem dritten Zwischenkühler 21 strömt das Strömungsmedium in ein viertes Verdichtermodul 9 , wo der Druck des Strömungsmediums weiter erhöht wird, wobei dabei auch die Temperatur ansteigt .
Anschließend strömt das Strömungsmedium zu einem vierten Zwischenkühler 22 , wo die Temperatur des Strömungsmediums verringert wird . Nach dem vierten Zwischenkühler 22 strömt das Strömungsmedium über eine sechste Leitung 23 zu einem fünften Verdichtermodul 10 , wobei der Druck des Strömungsmediums erhöht wird, wobei sich die Temperatur erhöht . Anschließend strömt das Strömungsmedium über eine siebte Leitung 24 zu einem fünften Zwischenkühler 25 , wo die Temperatur des Strömungsmediums verringert wird .
Nach dem fünften Zwischenkühler 25 strömt das Strömungsmedium zu einem sechsten Verdichtermodul 11 , wo der Druck und die Temperatur des Strömungsmediums vergrößert wird . Nach dem sechsten Verdichtermodul 11 strömt das Strömungsmedium über eine achte Leitung 26 aus der Luftverdichtungsanlage heraus .

Claims

Patentansprüche
1. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung umfassend :
- mindestens einen Hauptluftverdichter (2) (MAC) ,
- mindestens einen Booster-Luftverdichter (3) (BAC) ,
- mindestens eine erste Antriebseinheit (4) zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls (5, 6) des Hauptluftverdichters (2) (MAC) ,
- mindestens eine zweite Antriebseinheit (7) zum Antrieb zumindest eines Verdichtermoduls (8, 9, 10, 11) des Booster-Luftverdichter (3) (BAC) dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptluftverdichter (2) (MAC) einen ersten Verdichterstrang umfasst, der mit der ersten Antriebseinheit (4) drehmomentübertragend gekoppelt ist, wobei der Booster-Luftverdichter (3) (BAC) einen separaten Verdichterstrang umfasst, der mit der zweiten Antriebseinheit (7) drehmomentübertragend gekoppelt ist, wobei der separate Verdichterstrang des Booster-Luftverdichter (3) (BAC) als Getriebeverdichter (12) mit einem Großzahnrad und mehrere an dem Großzahnrad drehmomentübertragende Planeten-Zahnräder ausgebildet ist, wobei die erste Antriebseinheit (4) als Dampfturbine ausgebildet ist, wobei die zweite Antriebseinheit (7) als Elektromotor ausgebildet ist.
2. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach Anspruch 1, wobei das Großzahnrad über eine gemeinsame zweite Welle (27) mit der zweiten Antriebseinheit (7) drehmomentübertragend gekoppelt ist.
3. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Getriebeverdichter (12) mindestens zwei Planeten-Zahnräder aufweist, an dem jeweils zwei Verdich- termodule (8, 9, 10, 11) drehmomentübertragend gekop- pelt sind. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Hauptluftverdichter (2) (MAC) zwei Verdichtermodule (5, 6) an dem Verdichterstrang aufweist, wobei die erste Antriebseinheit (4) und die zwei Verdichtermodule (5, 6) eine gemeinsame erste Welle (13) aufweisen, wobei die zwei Verdichtermodule (5, 6) über die gemeinsame erste Welle (13) drehmomentübertragend mit der ersten Antriebseinheit (4) gekoppelt sind. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach Anspruch 4, wobei die erste Antriebseinheit (4) zwischen den zwei Verdichtermodulen (5, 6) angeordnet ist. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 5, wobei die zwei Verdichtermodule (5, 6) strömungstech- nisch miteinander verbunden sind und zwischen den beiden Verdichtermodulen (5, 6) ein Zwischenkühler (16) angeordnet ist, wobei der Zwischenkühler (16) zum Kühlen des im Betrieb aus dem Verdichtermodul (5) ausströmenden Prozessfluids ausgebildet ist. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Booster-Luftverdichter (3) (BAC) mehrere Verdichtermodule (8, 9, 10, 11) aufweist, wobei ein Verdichtermodul (8, 9, 10, 11) strömungstechnisch mit dem Verdichtermodul (5, 6) des Hauptluftverdichters (2) (MAC) verbunden ist. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach Anspruch 7, wobei die zwischen dem Verdichtermodul (5, 6) des Hauptluftverdichters (2) und dem Verdichtermodul (8, 9, 10, 11) des Booster-Luftverdichters (3) ein zweiter Zwischenkühler (18) angeordnet ist. 9. Luftverdichtungsanlage (1) für eine Luft Zerlegung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei zwischen den Verdichtermodulen (8, 9, 10, 11) des Booster-Luftverdichter (3) jeweils ein Zwischenkühler (21, 22, 25) angeordnet ist.
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