本發(fā)明涉及空氣分離方法和設(shè)備，其中通過以下過程供給空氣分離裝置制冷：由壓縮凈化空氣形成壓縮空氣流，在渦輪膨脹機(jī)中使壓縮空氣流膨脹以產(chǎn)生排出流，然后將排出流引入蒸餾塔系統(tǒng)，而產(chǎn)生一種或多種液體產(chǎn)物。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種方法和設(shè)備，其中所述壓縮空氣流要么先被增壓壓縮機(jī)進(jìn)一步壓縮后再膨脹，以提高制冷并增加液體產(chǎn)物的產(chǎn)量，要么繞過增壓壓縮機(jī)，以降低制冷并減少液體產(chǎn)物的產(chǎn)量。

背景技術(shù)：

目前，在采用低溫精餾的空氣分離裝置中將空氣分離成包括氮、氧和氬在內(nèi)的產(chǎn)物。在此類裝置中，空氣依次被壓縮、純化去除沸點(diǎn)較高的污染物(諸如二氧化碳和水)、冷卻至適合將空氣蒸餾的溫度，然后被引入蒸餾塔系統(tǒng)。

在一個(gè)典型的蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)，空氣在高壓塔中被分離成塔頂富氮蒸氣和塔底原始液態(tài)氧(也稱為釜液(kettle liquid))。塔底原始液態(tài)氧流被引入低壓塔，以進(jìn)一步精制為塔底富氧液體和塔頂富氮蒸氣。低壓塔在比高壓塔低的壓力下運(yùn)行，其通過熱交換器(稱為冷凝器再沸器)熱連接到高壓塔。冷凝器再沸器通過使塔頂富氮蒸氣流與塔底富氧液體間接熱交換而將所述蒸氣流冷凝，由此在高壓塔和低壓塔兩者中產(chǎn)生液氮回流，并且在低壓塔中通過蒸發(fā)在該塔中產(chǎn)生的部分塔底富氧液體而建立滾沸。

在任何類型的空氣分離裝置中，將可由富氮和富氧液體和蒸氣構(gòu)成的液體和蒸氣引入主熱交換器，使其在通過主熱交換器的過程中與進(jìn)入的空氣進(jìn)行間接熱交換，從而幫助空氣冷卻，并且從自主熱交換器溫端取出作為產(chǎn)物。另外，富集了氧、氮或這兩者的液體產(chǎn)物可從蒸餾塔系統(tǒng)取出作為液體產(chǎn)物。而且，可泵送從塔取出的液體流的一部分或全部，以產(chǎn)生泵送的或加壓的液體，這種液體在主熱交換器或分離的熱交換器中得到加熱，所述分離的熱交換器被設(shè)計(jì)為在高壓下運(yùn)行并產(chǎn)生作為蒸氣或超臨界流體的富集產(chǎn)物。

因?yàn)楸仨殞⒖諝夥蛛x裝置保持在深冷溫度下才能使空氣得到蒸餾，所以，必須供給該裝置制冷(refrigeration)，以補(bǔ)償泄漏到裝置中的熱以及主熱交換器或與其聯(lián)合運(yùn)行的另一熱交換器的溫端損失。另外，由于取出液體產(chǎn)物也移出所供給的制冷，所以還必須通過向裝置中引入制冷而作出補(bǔ)償。這一般通過將壓縮凈化空氣引入增壓壓縮機(jī)形成壓縮空氣流而實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過這種進(jìn)一步壓縮的壓縮空氣流然后被直接引入渦輪膨脹機(jī)，或在被部分冷卻后再引入渦輪膨脹機(jī)，以產(chǎn)生被引入蒸餾塔系統(tǒng)的排出流。就這一點(diǎn)而言，這種排出流可被引入低壓塔或高壓塔。

在很大程度上，運(yùn)行空氣分離裝置時(shí)的持續(xù)開銷是壓縮空氣時(shí)所消耗功率的成本。如上所述，在液體被當(dāng)作產(chǎn)物的情況下，勢(shì)必需要進(jìn)一步壓縮，以產(chǎn)生在生成這類液體產(chǎn)物時(shí)將需要的制冷。然而，對(duì)液體產(chǎn)物的需求和功率成本并非恒定不變。例如，相比白天的功率成本和對(duì)液體的需求，夜晚期間的功率成本和對(duì)液體的需求往往較低。因此，空氣分離裝置可被設(shè)計(jì)成在功率比較便宜時(shí)周期性地產(chǎn)生較大份額的液體產(chǎn)物或高壓產(chǎn)物。

許多空氣分離裝置還需要改變所產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物和液體產(chǎn)物的壓力。例子可包括對(duì)多條管道供料的空氣分離裝置，或被專門設(shè)計(jì)成具有雙核心或雙冷卻箱以產(chǎn)生不同壓力的產(chǎn)物的雙重空氣分離裝置。在此類情況下，偶爾需要改變產(chǎn)物搭配組合，這需要切換或重置到高壓產(chǎn)物或高壓管道，或者從高壓產(chǎn)物或高壓管道進(jìn)行切換或重置。還有一種常見的情形是雙壓或單壓空氣分離裝置，該裝置選擇性地改變產(chǎn)物構(gòu)成，在功率比較便宜時(shí)產(chǎn)生更多的氬或低壓氮來代替高壓或中壓氧。

用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物壓力的這種變化的常規(guī)解決方案或技術(shù)是調(diào)整壓縮機(jī)導(dǎo)流葉片以降低BAC壓力。然而，在降低產(chǎn)物壓力時(shí)，調(diào)整壓縮機(jī)導(dǎo)流葉片以降低BAC壓力的常規(guī)解決方案通常只能節(jié)省很少的功率，甚至完全不省電，因而不會(huì)顯著降低成本。如下文將討論的，本發(fā)明提供了空氣分離方法和空氣分離裝置，除其它優(yōu)點(diǎn)外，其允許繞過增壓壓縮機(jī)，而相比現(xiàn)有技術(shù)所預(yù)期的，以更高的效率且節(jié)省更多的成本來調(diào)低或調(diào)高加壓產(chǎn)物的壓力和/或生產(chǎn)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明可被表征為一種在空氣分離裝置中分離空氣的方法，該方法包括：(i)在空氣分離裝置內(nèi)分離壓縮凈化空氣，以通過加熱富集該壓縮凈化空氣的某一組分的一股或多股加壓液體流而產(chǎn)生包含一種或多種加壓產(chǎn)物的多股產(chǎn)物流；(ii)改變所述一股或多股加壓液體流的流量或所述一股或多股加壓液體流的壓力，繼而改變所述加壓產(chǎn)物的生產(chǎn)率或壓力；(iii)將一部分壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生壓縮輸出流；(iv)在加壓液體流的流量或壓力增大時(shí)，選擇性地將所述一部分壓縮凈化空氣引入旁路系統(tǒng)的增壓壓縮機(jī)線路以進(jìn)一步壓縮所述壓縮凈化空氣，從而產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流，或者在加壓流體流的流量或壓力降低時(shí)，選擇性地將所述一部分壓縮凈化空氣引入旁路系統(tǒng)的旁路線路，而產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流；以及(v)傳遞所述壓縮輸出流，使其與所述加壓液體流進(jìn)行間接熱交換，而產(chǎn)生一種或多種加壓產(chǎn)物。

本發(fā)明還可被表征為一種空氣分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：(a)進(jìn)氣系統(tǒng)，該進(jìn)氣系統(tǒng)包括主空氣壓縮機(jī)、與主空氣壓縮機(jī)連接的凈化單元，該進(jìn)氣系統(tǒng)被配置成產(chǎn)生壓縮凈化空氣流；(b)旁路系統(tǒng)，該旁路系統(tǒng)包括增壓壓縮機(jī)線路、一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)、旁路線路，以及多個(gè)控制通過增壓壓縮機(jī)線路和旁路線路的流的控制閥，該旁路系統(tǒng)被配置成接收第一部分的壓縮凈化空氣流并將其調(diào)節(jié)為壓縮輸出流；(c)與進(jìn)氣系統(tǒng)和旁路系統(tǒng)流動(dòng)連通的主熱交換器，該主熱交換器系統(tǒng)被配置成接收所述經(jīng)調(diào)節(jié)的壓縮輸出流、從進(jìn)氣系統(tǒng)接收第二部分的壓縮凈化空氣流，并冷卻相應(yīng)流；(d)蒸餾塔系統(tǒng)，所述蒸餾塔系統(tǒng)包括與主熱交換器連接的高壓塔和低壓塔，并且被配置成精餾冷卻的所述壓縮輸出流，從而產(chǎn)生一系列的產(chǎn)物；(e)渦輪膨脹機(jī)，所述渦輪膨脹機(jī)與主熱交換器流動(dòng)連通，并且被配置成接收并膨脹冷卻的第二部分的壓縮凈化空氣流以產(chǎn)生功率和排出流，其中所述排出流被引入蒸餾塔系統(tǒng)，以供給空氣分離裝置附加的制冷；以及(f)控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)可操作地至少聯(lián)接到所述旁路系統(tǒng)以控制所述多個(gè)控制閥，以選擇性地將第一部分的壓縮凈化空氣流引入增壓壓縮機(jī)線路而產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流；或引入旁路線路而產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流。旁路系統(tǒng)進(jìn)一步被配置成在產(chǎn)生壓縮輸出流期間防止增壓壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振狀況，以及在產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流期間在增壓壓縮機(jī)線路內(nèi)維持吹掃流。

本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和方法的一些實(shí)施例被配置成在從產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流的情況下，逐漸將所述部分的壓縮空氣流從旁路線路轉(zhuǎn)移到增壓壓縮機(jī)線路。類似地，本發(fā)明所公開的系統(tǒng)或方法還在從產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流的情況下，逐漸將所述部分的壓縮空氣流從增壓壓縮機(jī)線路轉(zhuǎn)移到旁路線路。

本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和方法還可在增壓壓縮機(jī)被停用的情況下，使循環(huán)流和/或吹掃流在增壓壓縮機(jī)線路內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。所述循環(huán)流通常從增壓壓縮機(jī)線路中的壓縮機(jī)的出口流向增壓壓縮機(jī)線路中的壓縮機(jī)的入口。所述吹掃流可為凈化的低壓氣體，經(jīng)由低壓氣體供應(yīng)管被供應(yīng)至增壓壓縮機(jī)線路中的一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)，并且在增壓壓縮機(jī)線路中的所述一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)被停用時(shí)經(jīng)由排放管排放。吹掃流的用途是防止環(huán)境空氣進(jìn)入增壓壓縮機(jī)線路中的增壓壓縮機(jī)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將第二部分的壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到空氣分離裝置中的主熱交換器的溫端。該第二部分的壓縮凈化空氣可被冷卻或部分冷卻至中間溫度(介于主熱交換器溫端的溫度與主熱交換器冷端的溫度之間)。該冷卻的第二部分的壓縮凈化空氣然后在渦輪膨脹機(jī)內(nèi)膨脹，以產(chǎn)生功率和排出流。該冷卻的第二部分的壓縮凈化空氣在渦輪膨脹機(jī)內(nèi)膨脹所產(chǎn)生的制冷優(yōu)選地被供給空氣分離裝置的蒸餾塔系統(tǒng)，更具體地，被供給高壓蒸餾塔和/或低壓蒸餾塔。

本發(fā)明還可被表征為一種在空氣分離裝置中產(chǎn)生雙重(dual)加壓氧產(chǎn)物的方法，該方法包括：(i)將壓縮凈化空氣流轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生一股或多股壓縮輸出流；(ii)在空氣分離裝置的第一蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述一股或多股壓縮輸出流的一部分，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括高壓的第一加壓液態(tài)氧流；(iii)在第一主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述一股或多股壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱第一加壓液態(tài)氧流，以產(chǎn)生第一加壓氧產(chǎn)物流；(iv)在空氣分離裝置的第二蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述一股或多股壓縮輸出流的一部分，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括中壓或低壓的第二加壓液態(tài)氧流；(v)在第二主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述一股或多股壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱第二加壓液態(tài)氧流，而產(chǎn)生第二加壓氧產(chǎn)物流；(vi)改變第一加壓液態(tài)氧流或第二加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而分別改變第一加壓氧產(chǎn)物流或第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量；(vii)當(dāng)期望中壓或低壓的加壓氧產(chǎn)物流的產(chǎn)量增加時(shí)，降低第一加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而降低第一加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，使其接近或匹配第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力，并且其中選擇性地將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入旁路線路，以產(chǎn)生壓力較低的一股或多股壓縮輸出流；以及(viii)當(dāng)期望高壓的加壓氧產(chǎn)物流的產(chǎn)量增加時(shí)，增大第二加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而增大第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，使其接近或匹配第一加壓氧產(chǎn)物流的壓力，并且其中選擇性地將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入增壓壓縮機(jī)線路，以產(chǎn)生壓力較高的一股或多股壓縮輸出流。

本發(fā)明的另一種應(yīng)用是作為在空氣分離裝置中產(chǎn)生雙重加壓氧產(chǎn)物的方法，該方法包括：(i)將一部分壓縮凈化空氣流轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生壓縮輸出流；(ii)在空氣分離裝置的蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述壓縮輸出流，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括至少一股加壓液態(tài)氧流；(iii)在主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱所述至少一股加壓液態(tài)氧流，以產(chǎn)生高壓的第一加壓氧產(chǎn)物流和低壓或中壓的第二加壓氧產(chǎn)物流；以及(iv)改變所述至少一股加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而改變第一加壓氧產(chǎn)物流或第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量。當(dāng)?shù)谝患訅貉醍a(chǎn)物流或第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量增大時(shí)，選擇性將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入增壓壓縮機(jī)線路以進(jìn)一步壓縮所述壓縮凈化空氣，從而產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流。類似地，當(dāng)?shù)谝患訅貉醍a(chǎn)物流或第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量降低時(shí)，選擇性將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入旁路線路，而產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流。本發(fā)明在雙重加壓產(chǎn)物型空氣分離裝置中的此類應(yīng)用在存在從高壓氧產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)橹袎夯虻蛪貉醍a(chǎn)物(反之亦然)的需求時(shí)尤其有益。本發(fā)明的方法在調(diào)整雙重加壓產(chǎn)物之間的劃分或比率是也是有益的。

本發(fā)明的又一種應(yīng)用是作為在空氣分離裝置中產(chǎn)生加壓氧產(chǎn)物流的方法，該方法包括：(i)將一部分壓縮凈化空氣流轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生壓縮輸出流；(ii)在空氣分離裝置的蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述壓縮輸出流，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括一股或多股加壓液態(tài)氧流，任選地包括氮產(chǎn)物流或氬產(chǎn)物流；(iii)在主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱所述一股或多股加壓液態(tài)氧流，而產(chǎn)生加壓氧產(chǎn)物流；(iv)當(dāng)?shù)a(chǎn)物流或氬產(chǎn)物流的產(chǎn)量增加時(shí)，降低所述一股或多股加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而降低加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，并且其中當(dāng)?shù)a(chǎn)物流或氬產(chǎn)物流的產(chǎn)量增加時(shí)，選擇性地將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入旁路線路，而產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流；以及(v)當(dāng)?shù)a(chǎn)物流或氬產(chǎn)物流的產(chǎn)量降低時(shí)，增大所述一股或多股加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而增大加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，并且其中當(dāng)?shù)a(chǎn)物流或氬產(chǎn)物流的產(chǎn)量降低時(shí)，選擇性地將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣引入增壓壓縮線路，而產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流。本發(fā)明此類應(yīng)用于存在在單加壓產(chǎn)物裝置或雙重加壓產(chǎn)物裝置中需要增大氬回收率或氮回收率的運(yùn)行設(shè)置時(shí)尤其有益。在雙重加壓產(chǎn)物裝置中，為了增大氬回收率或氮回收率而減少或調(diào)低氧加壓產(chǎn)物的產(chǎn)量，可引起高壓氧產(chǎn)物流轉(zhuǎn)變?yōu)橹袎毫鳎蚩梢鸶邏貉醍a(chǎn)物流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪貉醍a(chǎn)物流。

本發(fā)明還有一種應(yīng)用是作為提升空氣分離裝置中的加壓氧產(chǎn)物的生產(chǎn)的方法，該方法包括：(i)將一部分壓縮凈化空氣流轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生壓縮輸出流；(ii)在空氣分離裝置的蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述壓縮輸出流，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括加壓液態(tài)氧流；(iii)在主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱所述加壓液態(tài)氧流，而產(chǎn)生加壓氧產(chǎn)物流；(iv)改變加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而改變所述加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量；以及(v)通過下述方式提升空氣分離裝置中的加壓氧產(chǎn)物的產(chǎn)量：將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到增壓壓縮回路中，以產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流，由此增大加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而增大加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，從而產(chǎn)生高壓加壓氧產(chǎn)物流；或者將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到旁路線路中，以產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流，由此降低加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而降低加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量，從而產(chǎn)生低壓加壓氧產(chǎn)物流。

最后，本發(fā)明還有一種應(yīng)用是作為調(diào)整空氣分離裝置中兩種或更多種加壓氧產(chǎn)物的產(chǎn)量的劃分的方法，該方法包括：(i)將一部分壓縮凈化空氣流轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)，以產(chǎn)生壓縮輸出流；(ii)在空氣分離裝置的蒸餾塔系統(tǒng)內(nèi)分離所述壓縮輸出流，以產(chǎn)生多股產(chǎn)物流，包括兩股或更多股加壓液態(tài)氧流；(iii)在主熱交換器內(nèi)經(jīng)由與所述壓縮輸出流進(jìn)行間接熱交換來加熱所述加壓液態(tài)氧流，而產(chǎn)生高壓的第一加壓氧產(chǎn)物流和低壓或中壓的第二加壓氧產(chǎn)物流；(iv)改變至少一股加壓液態(tài)氧流的壓力或流量，繼而改變第一加壓氧產(chǎn)物流或第二加壓氧產(chǎn)物流的壓力或流量；以及(v)通過下述方式調(diào)整第一加壓氧產(chǎn)物流產(chǎn)量與第二加壓氧產(chǎn)物流產(chǎn)量之間的劃分：當(dāng)?shù)谝患訅貉醍a(chǎn)物流的流量增大時(shí)，將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到增壓壓縮機(jī)線路中，從而產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流，而當(dāng)?shù)谝患訅貉醍a(chǎn)物流的流量降低時(shí)，將旁路系統(tǒng)中的一部分壓縮凈化空氣轉(zhuǎn)移到旁路線路中，從而產(chǎn)生壓力較低的壓縮輸出流。

附圖說明

雖然本說明書的結(jié)論是申請(qǐng)人視為其發(fā)明內(nèi)容且清楚地指出發(fā)明主題的權(quán)利要求書，但相信本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)在結(jié)合附圖考慮時(shí)將被更好地理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的空氣分離裝置的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例的空氣分離裝置的示意圖。

在附圖中，各圖示出的完全相同或幾乎相同的部件由類似的附圖標(biāo)記表示。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1和圖2，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的空氣分離裝置1的實(shí)施例。如下文將討論的，空氣分離裝置1被設(shè)計(jì)為通過下述方式精餾空氣：首先在進(jìn)氣系統(tǒng)5中壓縮并凈化進(jìn)料空氣流10，然后在主熱交換器2內(nèi)冷卻所得的壓縮凈化空氣，接下來在蒸餾塔系統(tǒng)3內(nèi)蒸餾該壓縮凈化空氣，分別產(chǎn)生液態(tài)氧產(chǎn)物流130和液態(tài)氮產(chǎn)物流114，以及加壓氧產(chǎn)物流136、氣態(tài)氮產(chǎn)物流122和氣態(tài)廢氮流126。盡管未示出，但本發(fā)明還可與被設(shè)計(jì)為額外產(chǎn)生也可作為液體獲得的氬產(chǎn)物或氧和氮的其他產(chǎn)物構(gòu)成的空氣分離裝置結(jié)合使用?？諝夥蛛x裝置1還可設(shè)置有旁路系統(tǒng)4，以產(chǎn)生高壓或低壓的壓縮輸出流，這些壓縮輸出流用于間接地加熱來自蒸餾塔系統(tǒng)的一股或多股加壓液體流，并產(chǎn)生一股或多股加壓產(chǎn)物流?？諝夥蛛x裝置1還被配置成響應(yīng)于通過旁路系統(tǒng)4的流改變加壓液體流的流量和/或壓力，繼而改變加壓產(chǎn)物的生產(chǎn)率和/或壓力。

更具體地，進(jìn)料空氣流10被具有入口導(dǎo)流葉片13的主空氣壓縮機(jī)12壓縮，以產(chǎn)生壓縮空氣流14。壓縮空氣流14然后被引入預(yù)凈化單元16，以得到壓縮凈化空氣流18。如本領(lǐng)域已知的那樣，預(yù)凈化單元16被設(shè)計(jì)為從空氣中去除沸點(diǎn)較高的雜質(zhì)，諸如水蒸氣、二氧化碳和烴類。這種預(yù)凈化單元16可包含以異相循環(huán)運(yùn)行的吸附床，所述異相循環(huán)是變溫吸附循環(huán)、變壓吸附循環(huán)或這兩種循環(huán)的組合。

如圖1和圖2所見，壓縮凈化空氣流18被引入增壓壓縮機(jī)20，然后被分成第一壓縮空氣流22和第二壓縮空氣流24。第一壓縮空氣流在旁路系統(tǒng)4的增壓壓縮機(jī)26中被進(jìn)一步壓縮成壓縮流28，而第二壓縮空氣流24可任選地在增壓壓縮機(jī)30中被進(jìn)一步壓縮而形成進(jìn)一步壓縮的空氣流32，用于將在下文討論的目的。

值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，增壓壓縮機(jī)可具有各種布置方式。例如，不存在增壓壓縮機(jī)20的實(shí)施例是可行的。在這種情況下，旁路系統(tǒng)4內(nèi)的增壓壓縮機(jī)26進(jìn)一步壓縮所述壓縮凈化空氣流的第一部分以產(chǎn)生壓縮流28，而第二增壓壓縮機(jī)30進(jìn)一步壓縮所述壓縮凈化空氣流18的第二部分以產(chǎn)生進(jìn)一步壓縮的空氣流，但該進(jìn)一步壓縮的空氣流的壓力比進(jìn)一步壓縮的空氣流32低。

本發(fā)明實(shí)施例的另一種可能形式或變型是保留增壓壓縮機(jī)20，但將增壓壓縮機(jī)30移除。在這種情況下，整股壓縮凈化空氣流18將在增壓壓縮機(jī)20中得到進(jìn)一步壓縮。這種進(jìn)一步壓縮的空氣流的第一部分將被轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)4，隨后仍在增壓壓縮機(jī)26中被進(jìn)一步壓縮成壓縮流28。這種進(jìn)一步壓縮的空氣流的第二部分將包含進(jìn)一步壓縮的空氣流32。

在又一個(gè)實(shí)施例中，將不存在增壓壓縮機(jī)26，因此，壓縮凈化空氣流18將在增壓壓縮機(jī)20中得到壓縮，隨后其第一部分將被轉(zhuǎn)移到旁路系統(tǒng)4，而其第二部分將在增壓壓縮機(jī)30中被壓縮成進(jìn)一步壓縮的空氣流32。

壓縮空氣流28隨后被引入具有旁路分支38和增壓壓縮機(jī)分支40的旁路系統(tǒng)4的分支流動(dòng)路徑。增壓壓縮機(jī)分支40被進(jìn)一步表征為具有一個(gè)或多個(gè)增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43，以及循環(huán)回路44、排放線路57和低壓氣體供應(yīng)線路55。所述分支流動(dòng)路徑排放由壓縮空氣流28組成的壓縮輸出流46，該壓縮輸出流的壓力取決于壓縮空氣流28是被引入旁路分支38還是增壓壓縮機(jī)分支40。

在壓縮流28被引入增壓壓縮機(jī)分支40的情況下，其被增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43進(jìn)一步壓縮，從而允許產(chǎn)生壓力較高的壓縮輸出流46。與之相比，在壓縮流28被引入旁路分支38的情況下，其繞過了增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43，因此，壓縮輸出流46的壓力較低，約等于進(jìn)入的壓縮流28的壓力。旁路分支38通常包括較少的管路和閥，這轉(zhuǎn)化為較小的壓力降或壓力損失。在增壓壓縮機(jī)分支40內(nèi)，循環(huán)回路44允許不取決于壓縮空氣流28在旁路分支38與增壓壓縮機(jī)分支40之間以何種方式重定向，都可在增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43兩端維持一定的壓力比，由此防止增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43出現(xiàn)喘振運(yùn)行狀況。

按照下文將更詳細(xì)討論的方式，壓縮空氣流28在增壓壓縮機(jī)分支40和旁路分支38之間的轉(zhuǎn)移受到分別位于增壓壓縮機(jī)分支40和旁路分支38內(nèi)的第一流動(dòng)控制閥48和第二流動(dòng)控制閥50的有源控制，還受到位于旁路分支38中的止回閥54的無源控制。循環(huán)回路44中的第三控制閥56有源地控制循環(huán)回路44內(nèi)的循環(huán)流的流動(dòng)。一旦壓力超過預(yù)設(shè)值，排放線路57中的閥58便可操作地清除來自循環(huán)回路44的流。設(shè)置在低壓氣體供應(yīng)線路中的閥62根據(jù)需要(尤其是在增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43被停用期間)控制低壓氣體流引入增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43。

壓縮輸出流46然后在主熱交換器2內(nèi)被充分冷卻，并冷凝產(chǎn)生液態(tài)空氣流68，而從來自圖示實(shí)施例中的旁路系統(tǒng)4的壓縮輸出流46提取的熱則優(yōu)選地用于加熱被泵送以產(chǎn)生加壓液體產(chǎn)物流136的富氧液體流128的一部分。液態(tài)空氣流68借助膨脹閥76被膨脹為高壓塔的壓力，并被分成第一子液態(tài)空氣流78和第二子液態(tài)空氣流80。第二子液態(tài)空氣流80被引入高壓蒸餾塔70，而第一子液態(tài)空氣流78被閥76進(jìn)一步膨脹并引入低壓蒸餾塔72。

在圖示實(shí)施例中，第二壓縮空氣流24在增壓壓縮機(jī)30中被進(jìn)一步壓縮，以形成進(jìn)一步壓縮的空氣流32。進(jìn)一步壓縮的空氣流32被部分冷卻至中間溫度(介于主熱交換器2的溫端與冷端的溫度之間)以產(chǎn)生部分冷卻流63，該部分冷卻流被引入任選的渦輪膨脹機(jī)64從而產(chǎn)生排出流66。排出流66被引入高壓蒸餾塔70，以供給由膨脹產(chǎn)生的制冷。由渦輪膨脹機(jī)64產(chǎn)生的膨脹功在因聯(lián)接到發(fā)電機(jī)67而產(chǎn)生功率的過程中被耗散掉。渦輪膨脹機(jī)64兩端的壓力比以及由此產(chǎn)生的制冷都將取決于進(jìn)一步壓縮的空氣流32的壓力。排出流可被導(dǎo)向高壓塔70或低壓塔72，具體取決于排出流的壓力。圖1描繪的是排出流66被引入高壓塔70，而圖2描繪的是排出流66被引入低壓塔72。

如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的那樣，盡管進(jìn)一步壓縮的空氣流32在主熱交換器2內(nèi)得到部分冷卻，但在本發(fā)明的可行的替代實(shí)施例中，進(jìn)一步壓縮的空氣流32可繞過主熱交換器2而被直接引入渦輪膨脹機(jī)64，在這種情況下，渦輪膨脹機(jī)64將是溫膨脹機(jī)，并且可提供另外的渦輪膨脹機(jī)以供給基本制冷負(fù)載，以將該實(shí)施例的空氣分離裝置維持在熱平衡狀態(tài)。

主熱交換器2可具有釬焊的鋁構(gòu)造，并且盡管被示出為單個(gè)單元，但其可以是一系列并聯(lián)運(yùn)行的此類單元。另外，聯(lián)組工作的(banked)構(gòu)造也是可行的，其中，高壓流(諸如來自旁路段的壓縮輸出流46、進(jìn)一步壓縮的空氣流32和泵送的液態(tài)氧流134)在獨(dú)立的高壓?jiǎn)卧獌?nèi)經(jīng)歷間接熱交換。

蒸餾塔系統(tǒng)3具有高壓塔70和低壓塔72，其中高壓塔和低壓塔通過冷凝器再沸器74以傳熱關(guān)系熱連接，并且低壓塔的工作壓力低于高壓塔70。排出流66被引入高壓塔70；液態(tài)空氣流則借助膨脹閥76被膨脹為高壓塔的壓力，并被分成第一子液態(tài)空氣流78和第二子液態(tài)空氣流80。第一子液態(tài)空氣流被引入高壓塔70，而第二子液態(tài)空氣流80在膨脹閥82中被膨脹為低壓塔72的壓力后被引入低壓塔72。

高壓塔70設(shè)置有質(zhì)量傳遞接觸元件84和86(諸如規(guī)整填料或托盤，或規(guī)整填料和托盤的組合)，以便接觸借助第一子液態(tài)空氣流78和排出流66被引入高壓塔70的空氣的下行液相與上行蒸氣相。這種接觸的結(jié)果是，下行液相在下降的過程中將會(huì)富集越來越多的氧，而上行蒸氣相在上升的過程中將會(huì)富集越來越多的氮，從而產(chǎn)生塔頂富氮蒸氣88和塔底原始液態(tài)氧90(也稱為釜液)。原始液態(tài)氧流92從高壓塔70離開后，在膨脹閥94中膨脹為低壓塔72的壓力，然后被引入低壓塔72進(jìn)行進(jìn)一步精制?？上冗^冷處理原始液態(tài)氧流92，再將其引入低壓塔。

低壓塔72還設(shè)置有質(zhì)量傳遞接觸元件96、98、100和102，用于再次接觸下行液相與蒸氣相，從而產(chǎn)生塔底富氧液體104和塔頂富氮蒸氣106。冷凝器再沸器74通過與由高壓塔70的塔頂富氮蒸氣88組成的富氮蒸氣流105進(jìn)行間接熱交換，來部分地蒸發(fā)塔底富氧液體104。這種蒸發(fā)在低壓塔72內(nèi)引發(fā)上行蒸氣相形成，并將富氮蒸氣冷凝以生成富氮液體流106。富氮液體流106被分成第一子富氮液體流108和第二子富氮液體流110。第一子富氮液體流108被引入高壓塔70的頂部作為回流物，用于引發(fā)下行液相形成。在高壓運(yùn)行模式期間，第二子富氮液體流110的一部分被轉(zhuǎn)移成第三子液氮流，并被泵150加壓形成泵送的液氮流153。所述泵送的液氮流153經(jīng)由閥152被導(dǎo)向至主熱交換器2，在其中被充分升溫，以產(chǎn)生加壓的氮產(chǎn)物流162。第二子富氮液體流110的未轉(zhuǎn)移部分然后在過冷熱交換器112中得到過冷處理，并任選地被分成液氮產(chǎn)物流114和液氮回流流116，該液氮回流流在閥118中膨脹為相容的壓力后被引入低壓塔72的頂部，用于引發(fā)下行液相形成。

由塔頂富氮蒸氣106組成的富氮蒸氣流120從低壓塔72的頂部被抽出，在過冷熱交換器112中部分加溫，然后在主熱交換器中充分加溫以產(chǎn)生氮產(chǎn)物流122。另外，可以低于富氮蒸氣流120被抽出水平的水平從低壓塔72去除廢氮流124，使所述廢氮流在過冷熱交換器112中部分加溫，然后在主熱交換器2中充分加溫以形成加溫的廢氮流126。在過冷熱交換器112中對(duì)此類流的加溫提供過冷處理第二子富氮蒸氣流110所必需的間接熱交換。在主熱交換器2中進(jìn)一步加溫此類流有助于冷卻進(jìn)入的空氣。加溫的廢氮流126可用于使預(yù)凈化單元16的吸附床內(nèi)的吸附劑再生。

由殘余塔底富氧液體104組成的富氧液體流128可從低壓塔72被去除，然后分成液態(tài)氧產(chǎn)物流130，并且剩余的流被泵132加壓以產(chǎn)生泵送液態(tài)氧流134。所述泵送液態(tài)氧流134被分流成兩股子液態(tài)氧流，其在高壓運(yùn)行模式期間在主熱交換器2中被充分加溫以產(chǎn)生加壓氧產(chǎn)物流136和164。用于此種加熱的熱交換由高壓壓縮輸出流46提供。然而，在低壓運(yùn)行模式期間，布置在主熱交換器2上游并且與泵送液態(tài)氧流134相關(guān)的閥154、156中的一者或兩者經(jīng)調(diào)整以減少穿過其中的流量。

如上所述，將閥系統(tǒng)并入旁路系統(tǒng)4以控制旁路系統(tǒng)4內(nèi)分支和線路內(nèi)的流動(dòng)。雖然可以設(shè)想手動(dòng)控制是可行的，但優(yōu)選的是使用控制器(未示出)來進(jìn)行自動(dòng)控制?？刂破骺梢允强蓮亩喾N來源獲得的可編程邏輯控制器，或者作為另外一種選擇，可并入空氣分離裝置1的裝置控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)通常由用戶輸入激活以將裝置設(shè)定成生產(chǎn)模式，在所述生產(chǎn)模式下產(chǎn)物構(gòu)成在規(guī)定的速率和壓力下產(chǎn)生。控制系統(tǒng)優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成控制閥操作，以使得增壓壓縮機(jī)分支40和旁路分支38之間的壓縮空氣流28的轉(zhuǎn)移是逐漸進(jìn)行的，并且獨(dú)立控制循環(huán)回路44內(nèi)的循環(huán)流以防止增壓壓縮機(jī)42進(jìn)入喘振狀態(tài)。此外，控制系統(tǒng)管理排放線路57內(nèi)的流，將氣體從旁路系統(tǒng)4和低壓氣體供應(yīng)線路55排出，以向增壓壓縮機(jī)子系統(tǒng)45供應(yīng)低壓凈化吹掃氣體源。

在高壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式下，一部分凈化壓縮空氣流被導(dǎo)向增壓壓縮機(jī)子系統(tǒng)45，在圖1和圖2中示意性地描繪。如其中可見，增壓壓縮機(jī)子系統(tǒng)45一般包括增壓壓縮機(jī)42、任選的增壓壓縮機(jī)43、任選的中間冷卻器(未示出)和相關(guān)的閥。在高壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式下，閥48完全打開而閥50關(guān)閉，由此引導(dǎo)第一壓縮空氣流22流動(dòng)通過旁路系統(tǒng)4的增壓壓縮機(jī)分支40。止回閥61和閥60也打開，而止回閥54關(guān)閉，以確保壓力較高的壓縮輸出流46被引導(dǎo)通過主熱交換器2，該壓力較高的壓縮輸出流在該主熱交換器中液化為液態(tài)空氣流68，隨后在膨脹閥76中膨脹，并分成兩股子液態(tài)空氣流78和80，所述兩股子液態(tài)空氣流被分別導(dǎo)向高壓蒸餾塔70和低壓蒸餾塔72。

在這種高壓穩(wěn)態(tài)模式下，閥29被配置成防止增壓壓縮機(jī)26出現(xiàn)喘振狀況，而閥56被配置成防止壓縮機(jī)級(jí)42、43出現(xiàn)喘振狀況。并且，低壓氣體供應(yīng)線路中的閥62和排放線路中的閥58通常關(guān)閉，因?yàn)槲丛O(shè)想在這種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中添加或清除氣體。當(dāng)然，在需要降低壓力或清除氣體的情況下，控制單元將根據(jù)需要激活閥62和/或閥58。

在低壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式下，一部分凈化壓縮空氣流被導(dǎo)向以旁路增壓壓縮機(jī)子系統(tǒng)45的大部分。在低壓穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式期間，閥48關(guān)閉而閥50打開，由此引導(dǎo)第一壓縮空氣流22流動(dòng)僅通過增壓壓縮機(jī)26，然后經(jīng)過旁路系統(tǒng)4的旁路分支38。止回閥61和閥60也關(guān)閉以確保壓力較低的壓縮輸出流46被引導(dǎo)通過主熱交換器2，該壓力較低的壓縮輸出流在該主熱交換器內(nèi)液化為液態(tài)空氣流68，隨后在膨脹閥76中膨脹，并分成兩股子液態(tài)空氣流78和80。液態(tài)空氣流78被導(dǎo)向高壓蒸餾塔70，而液態(tài)空氣流80在閥82中被進(jìn)一步膨脹并被導(dǎo)向低壓蒸餾塔72。

在這種低壓穩(wěn)態(tài)模式下，閥29再次被配置成防止增壓壓縮機(jī)26出現(xiàn)喘振狀況，而低壓氣體供應(yīng)線路中的閥G62、循環(huán)管中的閥56和排放線路中的閥58通常打開以保持壓縮機(jī)級(jí)42、43旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也防止壓縮機(jī)級(jí)42、43中出現(xiàn)真空狀態(tài)或喘振狀況。

當(dāng)空氣分離裝置從低壓運(yùn)行模式向高壓運(yùn)行模式切換或轉(zhuǎn)變時(shí)，控制系統(tǒng)采取行動(dòng)以改變旁路系統(tǒng)4中的流并且控制所選的進(jìn)入主熱交換器2的流?？刂婆月废到y(tǒng)4涉及逐漸打開流動(dòng)控制閥48同時(shí)逐漸關(guān)閉旁路分支38內(nèi)的控制閥50，以逐漸使壓縮空氣流28從旁路分支38轉(zhuǎn)向增壓壓縮機(jī)分支40。優(yōu)選地，在低壓運(yùn)行模式期間被引導(dǎo)通過增壓壓縮機(jī)42的低壓凈化空氣的任何吹掃流都應(yīng)該被中斷。為了結(jié)束或中斷吹掃流，將排放管中的閥58設(shè)定至關(guān)閉位置，并且低壓氣體供應(yīng)管中的止回閥(未示出)在于增壓壓縮機(jī)分支40內(nèi)實(shí)現(xiàn)的增加的壓力下關(guān)閉。然后，將低壓氣體供應(yīng)管中的閥62設(shè)定至關(guān)閉位置，使得通過壓縮機(jī)級(jí)42、43的任何流源于凈化壓縮的進(jìn)入空氣流。

當(dāng)增壓壓縮機(jī)分支40內(nèi)的壓力超過旁路分支38內(nèi)的壓力時(shí)，止回閥54關(guān)閉以防止在增壓壓縮機(jī)分支40中逆流，而同時(shí)止回閥61和閥60打開。此時(shí)，流動(dòng)控制閥50可優(yōu)選地設(shè)定在關(guān)閉位置，并且循環(huán)回路44中的閥56將隨著通過壓縮機(jī)級(jí)42、43的流量增加而開始關(guān)閉?？刂崎y56盡可能地移至關(guān)閉，同時(shí)防止壓縮機(jī)級(jí)42、43發(fā)生喘振。入口導(dǎo)流葉片27的定位控制壓縮機(jī)級(jí)42、43上的排放壓力。

控制所選產(chǎn)物流向主熱交換器與控制旁路系統(tǒng)4同時(shí)實(shí)現(xiàn)。具體地講，控制產(chǎn)物流向主熱交換器2僅通過進(jìn)一步打開閥152、154、156和升高流162、164、136上的壓力及由此所得產(chǎn)物壓力來實(shí)現(xiàn)。任選地，如果需要，泵132和泵150可被加速。

反之，當(dāng)空氣分離裝置從高壓運(yùn)行模式向低壓運(yùn)行模式切換或轉(zhuǎn)變時(shí)，控制系統(tǒng)采取行動(dòng)以改變旁路系統(tǒng)4中的流并且改變進(jìn)入主熱交換器2的流。具體地講，主熱交換器2的控制是通過調(diào)整閥154和閥156中的任一者或兩者以減少液態(tài)氧產(chǎn)生來實(shí)現(xiàn)的。任選地，可使泵132減慢以同時(shí)節(jié)能和降低液態(tài)氧壓力。調(diào)整閥152以降低液氮壓力，并且還可減慢泵150以進(jìn)一步減少空氣分離裝置內(nèi)的能量使用。

旁路系統(tǒng)4的控制是在從高壓運(yùn)行模式向低壓運(yùn)行模式轉(zhuǎn)變過程中通過卸載增壓壓縮機(jī)子系統(tǒng)45，尤其是壓縮機(jī)部分42和43來實(shí)現(xiàn)的。為了以安全可靠的方式實(shí)現(xiàn)這種卸載，壓縮空氣流28逐漸地從旁路系統(tǒng)4的增壓壓縮機(jī)分支40轉(zhuǎn)向旁路分支38。為達(dá)到此目的，控制閥50逐漸打開以逐漸增加壓縮空氣流28進(jìn)入旁路分支38的流量。同時(shí)，流動(dòng)控制閥48逐漸關(guān)閉以逐漸減少增壓壓縮機(jī)分支44內(nèi)壓縮空氣流28的流量。同時(shí)，閥56打開至預(yù)設(shè)值或位置以防止壓縮機(jī)級(jí)42、43的喘振。一旦旁路分支38中的壓力超過增壓壓縮機(jī)分支40中的壓力，則止回閥54打開，控制閥48關(guān)閉，并且增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43停用。如本說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語“停用”涵蓋其中增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43被關(guān)閉或設(shè)定在低壓運(yùn)行模式下的運(yùn)行。在低壓運(yùn)行模式下，功率減小并且壓縮機(jī)在非常低的入口壓力和降低的流量下運(yùn)行。除了循環(huán)流通過循環(huán)管44外，低壓運(yùn)行模式將需要適當(dāng)調(diào)整入口導(dǎo)流葉片27。

此時(shí)，吹掃空氣流53經(jīng)由低壓氣體供應(yīng)管55被引入增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43，以防止未處理的空氣進(jìn)入旁路系統(tǒng)4。環(huán)境空氣進(jìn)入增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43的問題在于環(huán)境空氣未脫除沸點(diǎn)較高的污染物；而且在沒有此類凈化的情況下，沸點(diǎn)較高的污染物可進(jìn)入主熱交換器2或蒸餾塔3并凝固，從而造成安全隱患。吹掃空氣流53優(yōu)選地由凈化空氣構(gòu)成并可得自來自運(yùn)行的壓縮機(jī)的滲出流(bleed stream)，所述運(yùn)行的壓縮機(jī)還用于向空氣分離裝置供應(yīng)儀表空氣。就這一點(diǎn)而言，如本領(lǐng)域已知的，增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43可設(shè)置有圍繞壓縮機(jī)葉輪外部的迷宮式密封，以防止高壓空氣從此區(qū)域逸出。此類構(gòu)造通過平衡壓縮機(jī)入口處的壓縮機(jī)力和作用在葉輪背側(cè)的力來獲得作用于壓縮機(jī)葉輪上的力的平衡。通過從壓縮機(jī)入口向此類葉輪內(nèi)部區(qū)域提供空氣，葉輪背側(cè)上的力由高壓壓縮空氣由迷宮式密封向外、作用于葉輪外部環(huán)形區(qū)域以及由迷宮式密封向內(nèi)、作用于葉輪背側(cè)的內(nèi)部圓形區(qū)域而產(chǎn)生。假設(shè)增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43在停用時(shí)以低壓模式運(yùn)行，那么增壓壓縮機(jī)42入口處的壓力將低，通常約5psia。當(dāng)?shù)谝涣鲃?dòng)控制閥48被設(shè)定在完全關(guān)閉位置時(shí)，由于該低壓和儀表空氣稍高的壓力，止回閥打開。此時(shí)，閥62被設(shè)定在打開位置。然后，排放線路57中的閥58也被控制為打開位置以降低回路內(nèi)的壓力。當(dāng)回路中的壓力到達(dá)預(yù)設(shè)低值時(shí)，閥58關(guān)閉。吹掃空氣流僅從迷宮式密封逃逸至壓縮機(jī)的內(nèi)部并通過蝸殼到壓縮機(jī)的出口，以防止環(huán)境空氣進(jìn)入增壓壓縮機(jī)級(jí)42、43。代替這種運(yùn)行，也可以是吹掃空氣流僅從壓縮機(jī)的出口逃逸并通過閥58和排氣口59排放。

盡管已通過多種方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了表征，并且關(guān)于優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)其進(jìn)行了描述，但是如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到的，在不脫離所附權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行多種添加、改變和修改。