[发明专利]用于压缩并冷却低温空气分离设备中的进料空气流的系统和装置

权利要求书

1.一种用于压缩并冷却进入低温空气分离设备的进料空气流的系统，包括：

(i)通用空气压缩系统，包括：

所述通用空气压缩系统的低压单级或多级压缩机，所述通用空气压缩系统的低压单级或多级压缩机被配置为压缩所述进料空气流的至少一部分；

第一变速驱动器组件，所述第一变速驱动器组件直接且刚性地联接到所述低压单级或多级压缩机，并且被配置为驱动所述低压单级或多级压缩机中至少一个压缩级；

所述通用空气压缩系统的高压单级或多级压缩机，所述通用空气压缩系统的高压单级或多级压缩机流体联接到所述低压单级或多级压缩机，并且被配置用于进一步压缩来自所述低压单级或多级压缩机的所述经压缩的进料空气流；

第二变速驱动器组件，所述第二变速驱动器组件直接且刚性地联接到所述高压单级或多级压缩机，并且被配置为驱动所述高压单级或多级压缩机中至少一个压缩级；以及

预纯化单元，所述预纯化单元设置在所述低压单级或多级压缩机下游，并且被配置为从离开所述低压单级或多级压缩机的所述经压缩的进料空气流中或从离开所述高压单级或多级压缩机的一个或多个级的所述经压缩的进料空气流中去除杂质；

(ii)分体式空气压缩系统，所述分体式空气压缩系统流体联接到所述通用空气压缩系统，所述分体式空气压缩系统被配置用于处理来自所述通用空气压缩系统的所述经压缩纯化的空气的一个或多个部分，所述分体式空气压缩系统还包括一个或多个压缩级，所述一个或多个压缩级被配置用于进一步压缩在所述分体式空气压缩系统中处理的所述经压缩纯化的空气的所述一个或多个部分中的一些或全部；

(iii)初级换热器，所述初级换热器被配置为将所述经压缩纯化的空气的一个或多个部分冷却至适于在所述低温空气分离设备的蒸馏塔系统中进行精馏的温度；以及

(iv)一个或多个控制器，所述一个或多个控制器可操作地联接到所述变速驱动器组件，其中响应于所述低温空气分离设备的运行条件和所述第一变速驱动器组件的速度的改变，调节所述第二变速驱动器组件的速度，并且其中这种调节之前所述变速驱动器组件的速度比与调节之后所述变速驱动器组件的速度比不同。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一变速驱动器组件和所述第二变速驱动器组件是高速电动马达组件，每个所述高速电动马达组件均具有马达主体、马达外壳和马达轴，所述马达轴具有直接且刚性地联接到所述马达轴的一个或多个叶轮。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述低压单级或多级压缩机还包括并联布置并且由双端变速驱动器组件直接驱动的两个压缩级，其中所述两个压缩级被配置为接收并压缩环境压力空气以产生第一压缩空气流。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述两个压缩级中的每一者被配置为接收并压缩环境压力空气的不同体积流量。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述通用空气压缩系统的所述一个或多个高压单级或多级压缩机还包括串联布置并由双端第二变速驱动器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一压缩空气流以产生第二压缩空气流，并且所述第四压缩级被配置为接收并压缩所述第二压缩空气流以产生第三压缩空气流。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述低压单级或多级压缩机还包括串联布置并由双端第一变速驱动器组件直接驱动的第一压缩级和第二压缩级，其中所述第一压缩级被配置为接收并压缩环境压力空气并产生第一压缩空气流，并且所述第二压缩级被配置为接收并压缩所述第一压缩空气流以产生第二压缩空气流。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述通用空气压缩系统的所述一个或多个高压单级或多级压缩机还包括串联布置并由双端第二变速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空气流以产生第三压缩空气流，并且所述第四压缩级被配置为接收并压缩所述第三压缩空气流以产生第四压缩空气流。