СПОСОБ СЖАТИЯ И РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА

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.