[发明专利]用于压缩低温空气分离设备中的进料空气流的方法

权利要求书

1.一种用于压缩通往低温空气分离设备的进入的进料空气流的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在公共空气压缩机组的低压多级压缩机中压缩所述进入的进料空气流的至少一部分，所述低压多级压缩机由双端第一变速电动马达组件直接驱动，所述第一变速电动马达组件被配置为以适用于低温空气分离设备的速度运行，其中所述低压多级压缩机还包括经由牺牲性刚性联轴器直接和刚性地联接到所述双端第一变速电动马达组件的一端上的第一压缩级或第一压缩机单元，以及经由另一个牺牲性刚性联轴器直接和刚性地联接到所述双端电动马达组件的另一端上的第二压缩级或第二压缩机单元，其中所述第一压缩级或第一压缩机单元和所述第二压缩级或第二压缩机单元串联布置并且由所述双端第一变速电动马达组件直接驱动，其中所述第一压缩级或第一压缩机单元被配置为接收并压缩所述进入的进料空气流且产生第一压缩的空气流，并且所述第二压缩级或第二压缩机单元被配置为接收并压缩所述第一压缩的空气流以产生第二压缩的空气流；

(b)在所述公共空气压缩机组的一个或多个高压压缩机中进一步压缩所述第二压缩的进料空气流，其中所述高压压缩机中的所述至少一个压缩机经由另一个牺牲性刚性联轴器直接和刚性地联接到第二变速电动马达组件，并且由所述第二变速电动马达组件直接驱动；

(c)在步骤(a)之后、步骤(b)之后或在步骤(b)的压缩级之间纯化经压缩的所述进料空气流以去除杂质；

(d)将经压缩且纯化的所述进料空气流的两个或更多个部分引导到具有一个或多个附加压缩级的分流功能空气压缩机组；

(e)将所述分流功能空气压缩机组中的经压缩且纯化的所述进料空气流的所述部分中的一个部分或多个部分引导到初级换热器，以便将所述一个或多个部分冷却到适用于所述低温空气分离设备的蒸馏塔系统中的精馏的温度；以及

(f)将离开所述初级换热器的经压缩且纯化的所述进料空气流的所述部分中的所述一个部分或多个部分引导到所述低温空气分离设备的所述蒸馏塔系统以产生液态和气态产物；

其中响应于所述低温空气分离设备的运行条件的变化来调节所述第一变速电动马达组件的速度，并且随后响应于所述第一变速电动马达组件的速度的变化来调节所述第二变速电动马达组件的速度；

其中所述第一压缩级或第一压缩机单元的速度和所述第二压缩级或第二压缩机单元的速度的比率在所述调节之前和之后保持恒定，并且在所述调节之前所述第一压缩级或第一压缩机单元的速度和所述一个或多个高压压缩机的速度的比率不同于在所述调节之后所述第一压缩级或第一压缩机单元的速度和由所述第二变速电动马达组件直接驱动的所述一个或多个高压压缩机的速度的比率；

其中所述空气压缩机组具有高达至大约50%的设计空气流量的下调能力，所述下调通过调节所述第一变速电动马达组件和所述第二变速电动马达组件的速度实施。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述公共空气压缩机组的所述一个或多个高压压缩机还包括串联布置且由双端第二变速电动马达组件驱动的第三压缩级和第四压缩级，其中所述第三压缩级被配置为接收并压缩所述第二压缩的空气流以产生第三压缩的空气流，而所述第四压缩级被配置为接收并压缩所述第三压缩的空气流以产生第四压缩的空气流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述公共空气压缩机组的所述一个或多个高压压缩机是单级压缩机，所述单级压缩机包括由单端第二变速电动马达组件驱动的第三压缩级，其中所述第三压缩级被配置为接收并压缩所述第二压缩的空气流以产生第三压缩的空气流。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括将经压缩且纯化的所述进料空气流的部分引导到由第三变速电动马达组件驱动的所述公共空气压缩机组的一个或多个进一步的压缩级或进一步的压缩机单元的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中将经压缩且纯化的所述进料空气流的部分引导到分流功能空气压缩机组的步骤还包括将经压缩且纯化的所述进料空气流的部分引导到具有一个或多个整体齿轮式压缩机的所述分流功能空气压缩机组，所述一个或多个整体齿轮式压缩机被配置为进一步压缩经压缩且纯化的所述进料空气流的所述部分。