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TW201331463A - 一種壓縮機佈置 - Google Patents

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TW201331463A
TW201331463A TW101146156A TW101146156A TW201331463A TW 201331463 A TW201331463 A TW 201331463A TW 101146156 A TW101146156 A TW 101146156A TW 101146156 A TW101146156 A TW 101146156A TW 201331463 A TW201331463 A TW 201331463A
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TW
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air
compressor
stage
pinion
driven
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TW101146156A
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Inventor
Nicolas John Haryett
Original Assignee
Air Prod & Chem
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Abstract

本發明能達成關於壓縮機佈置的總體功率消耗的縮減及/或抽吸能力的提高，該壓縮機佈置包含一傳動裝置(20)，其包含第一傳動軸(21)和第二傳動軸(30)；一主空壓機(11a、11b)，其包含多數壓縮段(MAC1、MAC2、MAC3)；及一升壓空壓機(12)，其包含至少一壓縮段(BAC1、BAC2、BAC3、BAC4)，其中該主空壓機(11a)的第一階段(MAC1)由該第一傳動軸(21)來驅動而且其中該主空壓機(11b)和該升壓空壓機(12)的剩餘階段由一整體以齒輪傳動的機器中之第二傳動軸(30)來驅動。

Description

一種壓縮機佈置
本發明關於一種壓縮機佈置，其適合用於需要高空氣流速之處，舉例來說在大型低溫空氣分離單元中，及適於藉由，舉例來說蒸氣渦輪或電動馬達，驅動者。
在低溫空氣分離單元中，空氣通常分兩個操作壓縮。使饋入氣體通過主空壓機(MAC)以達到所欲的壓力。接著將饋入空氣冷卻並且除去水蒸氣和其他氣態雜質例如二氧化碳。部分或所有饋入空氣流可接著在該經壓縮的空氣流通往用於分離之ASU的低溫部件之前通往升壓空壓機(BAC)以達到所欲壓力。該MAC和BAC通常各自包含多於一壓縮段。
高流速加工廠壓縮機通常包含離心(即徑向)壓縮段。離心壓縮段的基本特徵包括一葉輪，安裝該葉輪係為了於習稱為蝸殼或渦管的成形外殼內旋轉。該壓縮段也包含供正在壓縮的流體用的入口和出口。葉輪可佈置於多軸或單軸上。在使用多軸之處，大直徑大齒輪靠安裝壓縮葉輪的末端來驅動嚙合副齒輪(即小齒輪)。在所擁有的分別外殼內的多重葉輪按所欲提供數個壓縮階段。該大齒輪及其嚙合副齒輪通常被包於一共用外殼內。因此，這樣的壓縮機被稱作整體齒輪(integral gear)壓縮機。該等嚙合副齒輪可具有不同直徑以最適地匹配其驅動的壓縮葉輪之速度需 求。任何二階段之間的壓縮空氣均可用管輸送至中間冷卻器，使該壓縮空氣在該中間冷卻器內冷卻，藉以提供更有效率的壓縮製程。
已知道能靠單一壓縮機提供二或更多壓縮工作。舉例來說，US 5,901,579揭示一種壓縮機，其中主要空氣壓縮工作係併於一帶有兩個壓縮輪的機械，該二壓縮輪共用離開該MAC的空氣並且壓縮那些流以饋入空氣分離廠。
圖1中描繪用於空氣分離單元的典型已知壓縮佈置。此佈置已經應用於至高550,000 m3/h的MAC抽吸流速。升壓階段的數目限於4個。壓縮佈置10的壓縮機大齒輪46由蒸氣渦輪20的傳動軸30和45及中間齒輪箱40來驅動。該MAC階段11和該BAC階段12由此大齒輪46來驅動。有3個MAC階段(MAC1、MAC2和MAC3)，而且MAC1和MAC2由第一副齒輪50來驅動且MAC3由第二副齒輪60來驅動。還有4個BAC階段(BAC1、BAC2、BAC3和BAC4)，而且BAC1和BAC2由第三副齒輪70來驅動且BAC3和BAC4由第四副齒輪80來驅動。該MAC和BAC階段的位次編排反映待壓縮的流體通過該等階段(亦即，流體接連通過MAC1、MAC2和MAC3，舉例來說)的順序。為了改善該壓縮機的總體效率，於該等階段之間裝設中間冷卻器90、100、110、120和130以從經壓縮的流體移除熱。於BAC4的出口裝設一後冷器140以將該經壓縮的流體冷卻至該流體進入該空氣分離單元所欲的溫度。
運用時，待分離的空氣係通過入口150饋入第一MAC 壓縮段MAC1，典型地壓縮至約0.2 MPa(絕對壓力2巴或“bara”)並且通過管路160離開MAC1並在進入第二壓縮段MAC2進行進一步壓縮之前通過中間冷卻器90。該經壓縮的空氣，典型於約0.35 MPa(3.5 bara)，接著通過管路170離開MAC2並且在進入第三壓縮段MAC3之前通過中間冷卻器100。該經壓縮的空氣，典型於約0.6 MPa(6 bara)，接著經由出口180通往該ASU以供冷卻並且移除水蒸氣和其他氣態雜質例如二氧化碳。
等通過該ASU之後，使空氣通往該升壓壓縮佈置12，經由入口190進入第一升壓段BAC1並且通過管路200排出，典型於約1.1 MPa(11 bara)。該經壓縮的空氣接著通過中間冷卻器110以供降溫，並且進入第二升壓壓縮段BAC2。空氣接連通過BAC2流出管路210(典型於約2 MPa(20 bara))、中間冷卻器120、第三壓縮段BAC3、BAC3流出管路220(典型於約3.5 MPa(35 bara))、中間冷卻器130和第四升壓壓縮段BAC4。該經壓縮的空氣，典型於約5.5 MPa(55 bara)接著經由管路230通過調至所欲溫度的後冷器140並且進入該ASU以供分離。
已知道能用雙頭蒸氣渦輪來驅動該MAC和該BAC階段。Siemens已經研發出驅動ASU饋入空壓機的MAC和BAC階段的雙頭蒸氣渦輪實例。圖2中描繪典型的壓縮機和蒸氣渦輪佈置。此佈置已經應用於至高550,000 m3/h的MAC抽吸流速。蒸氣渦輪20透過軸承架24經由第一傳動軸21和傳動軸29來驅動整體以齒輪傳動的三段式MAC 11。使傳動軸29耦接於第一階段副齒輪50的第一端，其另一端安裝該MAC的第一階段(MAC1)。把該MAC的第二和第三階段(MAC2和MAC3)裝設於第二副齒輪60。該BAC 12係可以有至多6階段之整體以齒輪傳動的設計，但是此圖中顯示只有四個階段的佈置。透過減速齒輪箱40和傳動軸45將蒸氣渦輪20連至傳動軸30和該整體以齒輪傳動的BAC 12。該BAC的第一和第二階段(BAC1和BAC2)由小齒輪70來驅動，而且該BAC的第三和第四階段(BAC3和BAC4)由小齒輪80來驅動。於該等壓縮段之間裝設中間冷卻器(沒顯示)。
圖1和2的壓縮機佈置的設計由於葉輪重量而限制該MAC1階段的葉輪直徑。將該MAC1蝸殼尺寸予以限制以允許該第一和第二階段蝸殼能裝配上該齒輪箱。該MAC1的葉輪通常具有1600 mm的直徑，其提供550,000 m3/h的最大抽吸容許流量。
關於至高800,000 m3/h的MAC抽吸流速，有一佈置顯示於圖3中而且已經由Siemens研發出來。一整體以齒輪傳動的MAC 11由該蒸氣渦輪20的第一端透過第一傳動軸21、中間齒輪箱25和傳動軸29來驅動。所需的抽吸容許流量係藉由將兩個第一階段MAC1設置於第一副齒輪50上達到，各自MAC1包含具有1600 mm的直徑的葉輪。該BAC佈置12與圖2所示者相同。
將雙重第一階段MAC運用於單一副齒輪50上在入口過濾器和消音器佈置方面需要比單一第一階段更高的複雜 度。由於必需將管彎成90度肘形並且增加MAC抽吸壓降而造成較高的功率消耗。再者，二MAC1階段需要引入導葉的協調控制。
也已經知道能用雙頭蒸氣渦輪來驅動該MAC和BAC階段，其中該等MAC階段安裝於單軸上。MAN Diesel and Turbo已經研發出一種驅動ASU的這些MAC和BAC階段的雙頭蒸氣渦輪。圖4描繪典型旳壓縮機和蒸氣渦輪佈置。該蒸氣渦輪20由該渦輪之一端的第一傳動軸21驅動該等MAC階段11並且由該渦輪之另一端的第二傳動軸30驅動該等BAC階段12。此處顯示該等MAC階段11係為呈具有四葉輪的單軸離心形空壓機形式裝設的四階段MAC1、MAC2、MAC3和MAC4。中間冷卻器(沒顯示)裝設於該等階段之間的MAC罩子內。此壓縮機能使用至高1900 mm的直徑的第一階段葉輪(用於MAC1)，其能達到670,000 m3/h的最大抽吸容許流量。因為有該等中間冷卻器設置於該MAC罩子內，所以此MAC設計的最大可達成流速受到罩子重量和尺寸所限制。該等BAC階段12係佈置於透過一短軸佈置來驅動的整體齒輪上。顯示的是四個BAC階段，但是至多可裝設六個。該第一和第二階段(BAC1和BAC2)由小齒輪70來驅動而且該第三和第四階段(BAC3和BAC4)由小齒輪80來驅動。
吾人所欲為與已知的壓縮機佈置相比能降低壓縮機佈置的成本和蒸氣消耗。此外，吾人所欲為提高壓縮機佈置的抽吸能力，特別是意欲將該壓縮機佈置用於高海拔。 再者，吾人所欲為簡化壓縮機佈置的設計。
根據本發明的第一方面，提供一種用於壓縮空氣之壓縮機佈置，該壓縮機佈置包含：一傳動裝置，其包含第一傳動軸和第二傳動軸；一MAC，其包含第一(壓縮)階段和至少另一(壓縮)階段，其中該第一階段由該第一傳動軸來驅動；一大齒輪，其係由該第二傳動軸來驅動；至少一嚙合該大齒輪的小齒輪，其中該MAC另外的(壓縮)階段(MAC2、MAC3)係安裝於該小齒輪上並由該小齒輪來驅動；一BAC，其包含至少一(壓縮)階段；及至少另一嚙合該大齒輪的小齒輪，其中該BAC的(壓縮)階段係安裝於該另外的小齒輪上並由該另外的小齒輪來驅動。
該MAC的第一階段可經由該第一傳動軸間接驅動，舉例來說透過一中間齒輪箱。然而，在較佳具體實施例中，該MAC的第一階段被直接安裝於該第一傳動軸上而且因此經由該第一傳動軸間接驅動。
該第一傳動軸也可驅動至少一其他壓縮段。然而，在較佳具體實施例中，該第一傳動軸專門用於驅動該MAC的第一階段。換句話說，該第一傳動軸較佳是單獨驅動該MAC的第一階段而且不驅動任何其他壓縮段。
該MAC的第一階段較佳是一離心型壓縮段。這樣的壓縮段在此技藝中也被稱為徑向壓縮段。本發明之一優點是該MAC的第一階段中可使用任何尺寸的葉輪。也就是說，該MAC1葉輪的直徑通常為至少約1100 mm。在一些較佳具體實施例中，該MAC1葉輪具有大於約1900 mm的直徑，例如至少約2000 mm，或甚至至少約2100 mm。理論上，對於該MAC1葉輪的最大直徑(理所當然)沒有特別限制，但是發明人承認有一些實際利害關係將限制該MAC1葉輪的尺寸。典型地，該MAC1葉輪沒有大於約3000 mm的直徑。
該壓縮機佈置能依據該MAC1葉輪的直徑提供廣大範圍的最大抽吸容許流量。較佳的佈置提供至少約200,000 m3/h的最大抽吸容許流量，例如大於800,000 m3/h，或至少約850,000 m3/h，或甚至是至少約900,000 m3/h。典型地，該最大抽吸容許流量不大於約1,100,000 m3/h。
該壓縮機佈置較佳是包含供該第一傳動軸用的蝸殼形支撐和軸承外殼。
該壓縮機佈置可與一用於生產，舉例來說，至少約每天1200 mt(公噸)氧，或至少約每天3000 mt氧，或甚至是至少約每天4000 mt氧的低溫空氣分離廠合併。典型地，來自使用根據本發明的壓縮佈置的工廠的最大氧生產速率是約5000 mt/day。在較佳具體實施例中，依據該ASU工廠的海拔，氧生產量係為約4000 mt/day至約4800 mt/day。
該MAC可包含一、二、三或更多階段。在有偶數個 另外階段的情況，其通常成對安裝，各對安裝於單一小齒輪上而且該對另外的階段安裝於該小齒輪的相對端。在較佳具體實施例中，該MAC包含另外兩個安裝於小齒輪相對端的階段。
該BAC可包含一至十個階段，例如二至八個階段，而且較佳是四或六個階段。該等階段通常成對安裝，各對在另一小齒輪上。在較佳具體實施例中，該BAC包含四或六個階段，分別佈置成二或三對的階段。各對的階段係安裝於另一小齒輪上，而且該等階段安裝於該另一小齒輪的相對端上。
該等壓縮段之間可能沒有任何中間冷卻器用以冷卻該經壓縮的空氣。然而，有可能有至少一中間冷卻器，而且在較佳具體實施例中，在各階段之後和下一個壓縮段之前有一中間冷卻器，而且最終階段之後通常有一後冷器。圖1中描繪的中間冷卻器之佈置可能適用於本發明，其假定經過適當修飾以適於直接由該蒸氣渦輪20而非由該大齒輪46來驅動該第一MAC階段。
該傳動裝置可包含任何適合的發動機，舉例來說蒸氣渦輪或電動馬達。
根據本發明的第二方面，提供一種供低溫空氣分離廠用的饋入空氣之壓縮方法，該方法包含：在由傳動裝置的第一傳動軸驅動之MAC的第一(壓縮)階段中壓縮饋入空氣以製造經壓縮的饋入空氣；在由至少一小齒輪驅動之MAC的至少另一(壓縮)階 段中進一步壓縮該經壓縮的饋入空氣，該至少一小齒輪與由該傳動裝置的第二傳動軸驅動之大齒輪嚙合，以製造經進一步壓縮的饋入空氣；靠來自該廠的空氣低溫分離之至少一流體的間接熱交換將該經壓縮的饋入空氣冷卻以製造經冷卻的饋入空氣；及在由至少另一小齒輪驅動之BAC的至少一(壓縮)階段中壓縮該經冷卻的饋入空氣或其衍生的饋入空氣，該至少另一小齒輪與該大齒輪嚙合，以製造供該廠分離用之經冷卻壓縮的饋入空氣。
較佳地，在該BAC中壓縮之前從該經進一步壓縮的饋入空氣除去水蒸氣及/或其他氣態雜質例如二氧化碳。
圖1至4中描繪的先前技藝的佈置已經在上文中討論過。
參照圖5，其顯示壓縮機佈置10，其中蒸氣渦輪20經由第一傳動軸21驅動第一MAC階段11a(MAC1)，並且經由第二傳動軸30驅動第二和第三MAC階段11b(MAC2和MAC3)並分四階段(BAC1至BAC4)驅動BAC 12。
該第一MAC階段，MAC1，單獨由該蒸氣渦輪20的一端直接驅動。裝設一蝸殼形支撐和軸承外殼25來支撐該軸及該MAC 11a的蝸殼。該蝸殼支撐件可具有鑄造或熔接構造而且直接栓接於混凝土底座。該蝸殼支撐件的外罩係 設計成能設置並且承擔該蝸殼的重量。該蝸殼支撐件內的軸把該傳動裝置轉矩轉移至該葉輪(沒顯示)並且承擔直接栓接於該軸的MAC1葉輪的重量。徑向軸承支撐轉子重量。推力軸承依軸向設置該轉子並且支撐該葉輪推力負載。該第二傳動軸30驅動該MAC 11b和該BAC 12。這個係藉由一整體以齒輪傳動的機器達成，其中該MAC2和MAC3係裝設於小齒輪50上，BAC1和BAC2裝設於小齒輪70上而且BAC3和BAC4裝設於小齒輪80上，各小齒輪嚙合大齒輪46。於第二傳動軸30和驅動大齒輪46的傳動軸45之間裝設一減速齒輪箱40。
MAC1係一壓縮機階段，其包含具有2100 mm的直徑的葉輪，其比先前技藝的壓縮機佈置能容納者更大。此佈置提供800,000 m3/h的最大抽吸能力給單一葉輪，此最大抽吸能力經常比發明人知道的先前技藝佈置更大。然而，理應要了解該MAC1的葉輪可具有任何適合直徑以提供所欲的最大抽吸能力。舉例來說，該葉輪的直徑可能像1100 mm那麼小。確實地，以下實施例中使用的葉輪直徑是1600 mm。
MAC1和MAC2係藉由裝設中間冷卻器90的管路160以流體連通的方式連結。同樣地，MAC2和MAC3係藉由裝設中間冷卻器100的管路170以流體連通的方式連結。流體通過入口150進入MAC1並且離開MAC3以經由出口180進入ASU。在圖5中描繪之關於BAC 12的管路和中間冷卻器佈置與圖1所示者相同。
運用時，待壓縮的流體通過入口150進入該MAC1階段並且從大氣壓被壓縮至約0.2 MPa(2 bara)。該經壓縮的流體通過管路160排出MAC1並且通過中間冷卻器90以於進入MAC2供進一步壓縮之前降低其溫度。另一經壓縮的流體，典型於約0.35 MPa(3.5 bara)，通過管路170排出MAC2並且於進入MAC3之前通過中間冷卻器100。經過第三壓縮段之後，此流體典型處於約0.6 MPa(6 bara)並且通過出口180通往該ASU。該升壓壓縮作用如圖1所述。
圖6顯示本發明之一替代壓縮機佈置，其中該MAC 11b和BAC 12經由裝設於第二傳動軸45中的軸承架41及短軸90來驅動。此佈置並不像圖5所述而且使用時以類似方式操作。
將該MAC1階段單獨裝設於該第一傳動軸上能排除對於圖1至4中的先前技藝佈置的MAC1的尺寸限制，及因此對於較大葉輪直徑的尺寸限制，而且因此該MAC可達成較大抽吸能力。舉例來說，設想2000mm或更大的MAC第一階段葉輪直徑，例如至高3000 mm。以實作觀點來看，該葉輪直徑只受到製造該葉輪時使用的可利用機具的尺寸所限。
設想至少800,000 m3/h的MAC抽吸流速。當於高海拔操作時這件事特別重要，其中，由於較低的有效大氣壓力，所以需要較高抽吸能力以提供與座落於海平面的類似工廠相同的ASU生產力。800,000 m3/h的MAC抽吸流速可依據ASU的海拔提供輸送介於4000 mt/day與4800 mt/day之間的氧生產量所需的空氣給ASU。
可見得圖5和6中顯示的佈置從圖1所示的齒輪箱移除MAC1。MAC1在實體上是最大的階段並且消耗大約總MAC功率的大約40%。因此，在圖5和6中負載該MAC和BAC階段的齒輪箱在實體上較小並且具有比圖1中的齒輪箱更低的額定功率。附帶在圖5和6所示的佈置中使用的中間齒輪箱在實體上較小並且具有比圖1中的齒輪箱更低的額定功率。由此，與該MAC1階段相關聯的齒輪損失得以消除並且降低該設備的成本。
可見得圖5和6中顯示的佈置排除該MAC整體齒輪箱(integral gearbox)。由此，與圖3的MAC1階段相關聯的齒輪損失得以消除並且降低該設備的成本。可見得圖5和6中顯示的佈置能省略存在於圖3的先前技藝的佈置中之MAC齒輪箱和中間齒輪箱。由此，與該MAC1階段相關聯的齒輪損失得以消除並且降低該設備的成本。
再者，圖5和圖6的佈置與圖2至4相比具有簡化的構造，其能比圖2至4的先前技藝的佈置更輕易完成設置及軸對準。
實施例
關於圖1描繪的先前技藝的佈置及圖5描繪的佈置的具體實施例之效能的圖形已經求得並且在下表中做比較。
此比較係建基於：
˙與具有3000 mt/day的標稱氧生產速率之ASU相關聯 的比較
˙在二佈置中的MAC1葉輪均具有1600 mm的直徑
˙該MAC抽吸流速係假定為530,000 m3/h而且空氣係假定為能於該MAC中從0.1 MPa(1 bara)壓縮至0.611 MPa(6.11 bara)
˙該BAC抽吸流速假定為40,000 kg/h而且空氣假定為能從0.56 MPa(5.6 bara)壓縮至5.1 MPa(51 bara)
在功率成本為US$0.07/kW的情況下，節約277 kW的功率相當於經過5年的時間節省US$775,600。
本發明的較佳具體實施例意欲符合以下目標中之至少其一：
˙以單一第一階段徑向葉輪提高壓縮機的最大抽吸容許流量
˙降低負載MAC和BAC階段的整體齒輪箱的尺寸和額定功率
˙降低齒輪功率損失及，結果，降低壓縮機組的功率消耗
˙降低該壓縮機組的成本
˙簡化的設置方法
咸能明白本發明不限於引用較佳具體實施例的上述細節，但是有許多修飾及變化均可完成而不會悖離如以下申請專利範圍所界定的發明的精神和範疇。
ASU‧‧‧空氣分離單元
BAC‧‧‧升壓空壓機
MAC‧‧‧主空壓機
10‧‧‧壓縮佈置
11‧‧‧MAC階段
11a‧‧‧第一MAC階段
11b‧‧‧第二和第三MAC階段
12‧‧‧升壓壓縮佈置
20‧‧‧蒸氣渦輪
21‧‧‧第一傳動軸
24‧‧‧軸承架
25‧‧‧蝸殼形支撐和軸 承外殼
29‧‧‧傳動軸
30‧‧‧傳動軸
40‧‧‧中間齒輪箱
41‧‧‧軸承架
45‧‧‧傳動軸
46‧‧‧大齒輪
50‧‧‧第一副齒輪
60‧‧‧第二副齒輪
70‧‧‧第三副齒輪
80‧‧‧第四副齒輪
90‧‧‧中間冷卻器
100‧‧‧中間冷卻器
110‧‧‧中間冷卻器
120‧‧‧中間冷卻器
130‧‧‧中間冷卻器
140‧‧‧後冷器
150‧‧‧入口
160‧‧‧管路
170‧‧‧管路
180‧‧‧出口
190‧‧‧入口
200‧‧‧管路
210‧‧‧管路
220‧‧‧管路
230‧‧‧管路
現在本發明將僅藉由示範的方式並且參照圖式加以描述。在這些圖式中：圖1描繪用於ASU中的先前技藝的壓縮機佈置； 圖2描繪用於ASU中的另一先前技藝的壓縮機佈置，其中該等MAC階段由蒸氣渦輪的一端來驅動而且該等BAC階段由該蒸氣渦輪的另一端來驅動；圖3描繪用於ASU中的另一先前技藝的壓縮機佈置，其中有兩個MAC第一階段，而且其中該等MAC階段由蒸氣渦輪的一端來驅動而且該等BAC階段由該蒸氣渦輪的另一端來驅動；圖4描繪用於ASU中的又另一先前技藝的壓縮機佈置，其中該等MAC階段係安裝於一單軸上並且由蒸氣渦輪的一端來驅動而且該等BAC階段由該蒸氣渦輪的另一端來驅動；圖5顯示根據本發明的壓縮機佈置的第一具體實施例；及圖6顯示根據本發明的壓縮機佈置的第二具體實施例。
ASU‧‧‧空氣分離單元
BAC‧‧‧升壓空壓機
MAC‧‧‧主空壓機
10‧‧‧壓縮佈置
11a‧‧‧第一MAC階段
11b‧‧‧第二和第三MAC階段
12‧‧‧升壓壓縮佈置
20‧‧‧蒸氣渦輪
21‧‧‧第一傳動軸
25‧‧‧蝸殼形支撐和軸承外殼
30‧‧‧傳動軸
40‧‧‧中間齒輪箱
45‧‧‧傳動軸
46‧‧‧大齒輪
50‧‧‧第一副齒輪
70‧‧‧第三副齒輪
80‧‧‧第四副齒輪
90‧‧‧中間冷卻器
100‧‧‧中間冷卻器
110‧‧‧中間冷卻器
120‧‧‧中間冷卻器
130‧‧‧中間冷卻器
140‧‧‧後冷器
150‧‧‧入口
160‧‧‧管路
170‧‧‧管路
180‧‧‧出口
200‧‧‧管路
210‧‧‧管路
220‧‧‧管路
230‧‧‧管路

Claims (14)

  1. 一種用於壓縮空氣之壓縮機佈置(10)，該壓縮機佈置(10)包含：一傳動裝置(20)，其包含第一傳動軸(21)和第二傳動軸(30)；一主空壓機(11a、11b)，其包含第一階段(MAC1)和至少另一階段(MAC2、MAC3)，其中該第一階段(MAC1)由該第一傳動軸(21)來驅動；一大齒輪(46)，其係由該第二傳動軸(30)來驅動；至少一嚙合該大齒輪(46)的小齒輪(50)，其中該主空壓機(11b)另外的階段(MAC2、MAC3)係安裝於該小齒輪(50)上並由該小齒輪(50)來驅動；一升壓空壓機(12)，其包含至少一階段(BAC1、BAC2、BAC3、BAC4)；及至少另一嚙合該大齒輪(46)的小齒輪(70、80)，其中該升壓空壓機(12)的該階段(BAC1、BAC2、BAC3、BAC4)係安裝於該另外的小齒輪(70、80)上並由該另外的小齒輪(70、80)來驅動。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓縮機佈置(10)，其中該主空壓機(11a)的該第一階段(MAC1)係直接安裝於該第一傳動軸(21)上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之壓縮機佈置(10)，其中該 第一傳動軸(21)專門用於驅動該主空壓機(11a)的第一階段(MAC1)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之壓縮機佈置(10)，其中該主空壓機(11a)的第一階段(MAC1)係包含直徑為至少約1100 mm的葉輪之離心型壓縮機。
  5. 如申請專利範圍第4項之壓縮機佈置(10)，其中該葉輪的直徑係大於1900 mm。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之壓縮機佈置(10)，其中該葉輪的直徑係大於約3000 mm。
  7. 如前述申請專利範圍中任一項之壓縮機佈置(10)，其具有至少約200,000 m3/h的最大抽吸容許流量。
  8. 如申請專利範圍第7項之壓縮機佈置(10)，其中該最大抽吸容許流量係至少約800,000 m3/h。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之壓縮機佈置(10)，其中該最大抽吸容許流量係不大於約1,100,000 m3/h。
  10. 如前述申請專利範圍中任一項之壓縮機佈置(10)，其包含用於該第一傳動軸(21)的蝸殼形支撐和軸承外殼(25)。
  11. 如前述申請專利範圍中任一項之壓縮機佈置(10)，其與一用於生產至少約每天1200 mt(公噸)氧的低溫空氣分離廠合併。
  12. 如申請專利範圍第11項之壓縮機佈置(10)，其中該低溫空氣分離廠適於生產至少約每天4000 mt氧。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之壓縮機佈置(10)，其中該低溫空氣分離廠適於生產至多約每天5000 mt氧。
  14. 一種供低溫空氣分離廠用的饋入空氣之壓縮方法，該方法包含：在由傳動裝置(20)的第一傳動軸(21)驅動之主空壓機(11a)的第一階段(MAC1)中壓縮饋入空氣以製造經壓縮的饋入空氣；在由至少一小齒輪(50)驅動之主空壓機(11b)的至少另一階段(MAC2、MAC3)中進一步壓縮該經壓縮的饋入空氣，該至少一小齒輪(50)與由該傳動裝置(20)的第二傳動軸(30)驅動之大齒輪(46)嚙合，以製造經進一步壓縮的饋入空氣；靠來自該廠的空氣低溫分離之至少一產物流體的間接熱交換將該經壓縮的饋入空氣冷卻以製造經冷卻的饋入空氣；及 在由至少另一小齒輪(70、80)驅動之升壓空壓機(12)的至少一階段(BAC1、BAC2、BAC3、BAC4)中壓縮該經冷卻的饋入空氣或其衍生的饋入空氣，該至少另一小齒輪(70、80)與該大齒輪(46)嚙合，以製造供該廠分離用之經冷卻壓縮的饋入空氣。
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