CN119452224A 流体液化方法和设备 （乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司）

FR22070032022.07.02024.12.25PCT/EP2023/0665372023.06.20WO2024/008434FR2024.01.11本发明涉及一种用于液化比如氢气等流体系统与一组热交换器(6)的至少一部分处于热交预冷却系统各自包括用于循环气体的制冷循环180)旋转驱动的轴(19，190)上的一组离心型压(15)联接至同一轴(19)上的至少一个涡轮(17，21.一种用于液化比如氢气和/或氦气等流体的设备，该设备包括用于待冷却的流体的冷却系统与该组热交换器(6)的至少一部分处于热交换关系并且被配置成将待冷却的流体配置成将待冷却的流体的温度从该第一温度降低至第二温度，例如该第二温度介于15K与气的第一循环气体运行制冷循环，所述第一制冷器(21)包括串联布置在循环回路(14)中于膨胀该循环气体的膨胀机构(170)、以及用于加热已膨胀的循环气体的至少一个加热构包括由一组向心型涡轮(170)构成的一个或多个膨胀级，这些涡轮中的至少一个与至少一个压缩级(150)联接至同一轴(190)，以便向该压缩级(150)供应在该膨胀期间产生的机械(20)的该组电机(180)包括通过改变电信号的频率由该电信号控制的至少一个变速电动3.如权利要求1或2所述的液化设备，其特征在4.如权利要求1和3中任一项所述的液化设备，其特征在该第一制冷器(21)的这些压缩机(15)中的一个或多个和/或这些涡轮中的一个或多个，并且还联接至该第二制冷器(20)的这些压缩机(150)中的一个或多个和/或该第二制冷器35.如权利要求1至4中任一项所述的液化设备，7.一种使用如权利要求1至6中任一项所述的设备来液化比如氢气和/或氦气等流体的方法，该方法包括使用该第二制冷器(20)将待冷却的流体冷却至例如介于30K与110K之间9.如权利要求1至8中任一项所述的液化方法，其4[0002]本发明更具体地涉及一种用于液化比如氢气和/或氦气等流体的设备，该设备包换器的至少一部分处于热交换关系并且被配置成将待冷却的流体的温度降低至第一温度，换器的至少一部分处于热交换关系并且被配置成将待冷却的流体的温度从第一温度降低一制冷器使用包含氦气和/或氢气的第一循环气体运行制冷循环，所述第一制冷器包括串由通常50Hz或60Hz的电动机提供的速度与承载多个压缩级的旋转轴提供的速度之间增加得能够改变进气侧上的气体流速，典型地是改变包括这些IGV的循环的第一压缩级的进气提供了更高的截止温度(烃类和氮类成分的混合5[0012]第一制冷器和第二制冷器包括共用的至少一个电机，该至少一个电机的轴联接至第一制冷器的压缩机中的一个或多个和/或涡轮中的一个或多个，并且还联接至第二制冷器的压缩机中的一个或多个和/或第二制冷器的涡[0013]第一制冷器和/或第二制冷器的该组电机包括例如通过改变电信号的频率由电[0014]第二制冷器的该组电机包括例如通过改变电信号的频率由电信号控制的至少一[0015]第一制冷器的该组电机包括例如通过改变电信号的频率由电信号控制的至少一[0016]该设备包括电子控制构件，该电子控制构件用于控制第一制冷器的电机中的至[0017]控制构件被配置成将第一制冷器和第二制冷器的电机的速度设定点增大或减小[0018]本发明还涉及一种用于使用具有以上或以下所述特征中的任一特征的设备来液化比如氢气和/或氦气等流体的方法，该方法包括使用第二制冷器将待冷却的流体冷却至例如介于30K与110K之间的第一温度的步骤，以及然后将待冷却的流体从第一温度冷却至[0020]该方法包括通过控制第二制冷器的该组电机中的至少一个电机的速度来控制第6[0021]第一制冷器和第二制冷器的循环回路包含相同的循环气体并且经由至少一个阀[0022]本发明还可以涉及包括落入权利要求范围内的上文或下文特征的任何组合的任[0025][图1]是展示了根据本发明的液化设备的一个示例的结构和操作的示例的局部示不意味着这些特征仅适用于单个实施例。不同实施例的各个特征也可以组合和/或互换以[0030]用于液化比如氢气和/或氦气的流体并且在[图1]中展示的设备1包括用于待冷却[0031]源2可以包括用于分配的单元(网络)和/或用于产生气体(例如氢气)的单元。源2[0036]该冷却系统本身被配置成将待冷却的流体的温度从第一温度进一步降低至第二7和在一个或多个膨胀级之后)和用于加热循环气体的构件(在膨胀之后和在返回到压缩机[0045]压缩级15(也就是说压缩机叶轮)安装在轴19上，这些轴由一组电机18(至少一个[0051]这种架构使得利用传热流体(例如基于氦气的循环气体)的方法能够与待液化的8[0054]压缩机构包括由一组离心型压缩机150构成的多个串联的压缩级150。压缩级150且还联接至第二制冷器20的压缩机150的至少一个叶轮和/或涡轮19[0071]特别地，第二制冷器20的一个或多个电机180的旋转速度决定了由第二制冷器20供应的最低温度(截止温度)。这决定了用于冷却和液化待液化的流体的过程中的第二温制冷器20的至少一个电机180。该控制构件11可以特别地被配置成共同地控制第一制冷器果第一制冷器21的电机的速度必须降低(或增大)30则第二制冷器的电机20的速度同样使得能够减少冷却系统上的热负荷，并且因此使液化的流体在离开液化器时甚至更加过1.一种用于液化比如氢气和/或氦气等流体的设备，该设备包括用于待冷却的流体的冷却系统与该组热交换器(6)的至少一部分处于热交换关系并且被配置成将待冷却的流体配置成将待冷却的流体的温度从该第一温度降低至第二温度，例如该第二温度介于15K与气的第一循环气体运行制冷循环，所述第一制冷器(21)包括串联布置在循环回路(14)中于膨胀该循环气体的膨胀机构(170)、以及用于加热已膨胀的循环气体的至少一个加热构包括由一组向心型涡轮(170)构成的一个或多个膨胀级，这些涡轮中的至少一个与至少一个压缩级(150)联接至同一轴(190)，以便向该压缩级(150)供应在该膨胀期间产生的机械(20)的该组电机(180)包括通过改变电信号的频率由该电信号控制的至少一个变速电动构件用于控制该第一制冷器(21)的电机(18)中的至少一个和该第二制冷器(20)的至少一3.如权利要求1或2所述的液化设备，其特征在4.如权利要求1至3中任一项所述的液化设备，其特征在CN119452224A按照条约第19条修改的权利要求书该第一制冷器(21)的这些压缩机(15)中的一个或多个和/或这些涡轮中的一个或多个，并且还联接至该