例如，流量计54可以是孔板型装置，在所述孔板型装置中，通过测量孔两侧的压差而间接获得流量。
[0021]在大多数操作中，特别重要的是控制加压产品流10的压力以使得维持设计压力。该设计压力实际上可以是与消费者的气体供应合同中的合同性需求。在任何情况下，借助于通过变频驱动器66改变驱动栗40的马达64的速度，用以保持加压产品流10的设计压力的压力的控制通过改变栗40的速度来实现。马达64是电动马达，例如变速感应马达或者可能是永磁马达。在交流感应马达的通常情况中，变频驱动器66是另一种已知装置，其能够改变马达输入频率以及应用至马达的电力的电压从而根据马达的输出要求改变马达的速度。这样，变频驱动器66还提供一种控制器，其能够响应于信号(模拟的或者数字的)而将该信号或在数字信号的情况下将该信号的值维持在一个值。在涉及空气分离设备I的操作的情况下，提供压力控制器68(“ΡΙ(Τ’)，压力控制器68优选是上文结合流量控制器56而描述的相同类型的数字装置，但还可以是模拟装置，以产生速度控制信号，所述速度控制信号响应于所测量的压力并且代表设计用于不管流量如何均将压力设定点保持在设计压力的栗速度。如本领域所已知的，压力控制器68可以是一体装置，该一体装置具有压力传感器(pressuretransducer)以感测热交换器44下游的加压产品流10的压力并随后产生控制信号。也可以获得独立的控制器和压力传感器装置。在加压产品流具有超临界压力的情况下，这样在下游感测压力是有利的。然而，在加压产品流是蒸汽的情况下，在热交换器44上游感测压力更有利，原因在于在瞬变期间热交换器44中的相变的存在会减小热交换器下游的压力传送器位置的响应。
[0022]压力控制器68产生的速度控制信号与马达54的所需速度有关，并且因而与栗40的速度有关，以维持借助于模拟信号或数字信号70输入至压力控制器68内的压力设定点。该信号进而借助于电连接线72而被传递给变速驱动器66，变速驱动器66被编程以对所述信号作出响应并且响应于该信号而调节马达64的速度并因此调节栗40的速度。例如，在减产操作状况下，如果没有控制动作发生，则加压产品流10的压力会升高。为了调节该压力以保持设计压力，由压力控制器68产生的速度控制信号将与马达64的将降低的速度有关，并且变频驱动器66由此会根据这种控制信号将马达40的速度控制在降低的速度。在从空气分离设备I的减产操作状况至设计操作状况将压力恢复至加压产品流10的设计压力时，相反的情况当然也会发生。在对压力控制器68进行编程的方面，控制信号由整定(tuned)PID回路产生，该整定PID环以压力作为输入，以速度(借助于速度控制信号)为输出。需要注意的是，在上述论述中，流量控制器52将加压产品流10的流速保持在56处输入的流速设定点，并且加压产品流10的压力保持在箭头70处输入的设计压力。然而，这种保持通过流量控制阀46和排放控制阀60以及变速马达64来完成，流量控制阀46和排放控制阀60以及变速马达64不能对从设定点的偏离产生立即的反应。因此，如本领域普通技术人员所理解的，此处以及权利要求书中使用的术语“保持”意味着将值保持在目标范围内。在这点上，存在两个独立的控制变量，即，流速和压力。压力会比流量反应得更迅速。因而，为了防止不稳定的控制系统，优选的是，压力控制器68具有比流量控制器52更慢的响应。更概括地说，优选的是，对压力控制器68的控制的时域(t ime doma i η )是比流量控制器5 2更慢的数量级。
[0023]另一点涉及如下事实，S卩，在设计操作状况和减产操作状况之间电动马达64的速度调节并非即时的，原因在于空气分离设备I不会即时地降低液体流38的输出。这样，加压产品流10的流量和通过调节马达64的速度而对压力进行的调节二者均将以递增的方式完成。而且，虽然本发明具体应用于被设计为具有可变输出的空气分离设备，但可以理解的是，本发明同样可以应用于为恒定输出所设计的设备的控制，该恒定输出由于随机环境因素的偶然需求而会稍有变化。在这样的设备中，本发明能广泛地应用于对设备进行控制，使得加压产品流以恒定设计压力输送，并且期望设备以恒定流速输送这种产品。
[0024]如上所述，还有另外一个控制目的，S卩，防止损坏；该方面以防止栗40的损坏为中心。该损坏会由于失速(本领域公知的现象)而发生。这些情况下损坏的防止是通过使一部分加压液体流72从栗40的出口 73再循环返回到栗40的入口 75来完成的。如上所述，此再循环可以是间接的，即，返回到低压塔16并因而通过液体流38返回到栗40。对液体的这种再循环的控制由再循环控制阀74完成，再循环控制阀74或者由压差指示控制器76(“Ρ?Ι(Τ’)或者马达功率指示控制器78(110致动。当栗40两端的压差不适于栗的安全且可靠的操作时，压差指示控制器76致动再循环控制阀74以降低栗40的排放压力。当压差高于为栗40限定的设定点时，压差指示控制器76将产生控制信号以打开再循环控制阀74—定量从而降低压差。该压差可以与马达速度关联，也就是说，激发阀打开的压差会随着栗的速度而增加。如下文所述，压差设定点也可以与产品流量需求相关。除了压差指示控制器76之外，马达功率指示控制器78被示出为附连至变频驱动器66。除了由PDIC控制器提供的保护之外，该控制器能够用于还提供另外的保护。当例如在减产操作状况期间遇到的电动马达拖曳的动力降低到低于预定值并处于最小栗速度表示流量不足并且栗40会由于失速工况而被损坏时，该控制器还用于致动再循环控制阀74。为了在这种情况下增大流量，加压液体流的一部分72进行再循环。马达功率指示控制器78被编程以产生控制信号，其将打开再循环控制阀74从而使足够流速的加压流体的一部分72进行再循环以由此增大通过栗的流量。
[0025]需要注意的是，压差指示控制器76和功率指示控制器78两者都是可以从多种渠道获得的已知装置。压差指示控制器76通常具有用以感测压差(即栗40的出口 73和入口 75之间的压差)的元件、响应于压差设定点(可以是由箭头77标示的输入)以及压差产生至控制阀74的控制信号的控制器。马达功率指示控制器78连接至变频驱动器66并且具有用于感测由马达64拖曳的功率的元件。响应于被拖拽的功率以及作为由箭头79标示的输入的功率设定点，会产生控制信号以控制阀74的开度。由压差指示控制器76和马达功率指示控制器78产生的控制信号分别借助于电导体82和84而传送至高位选择控制器80。高位选择控制器处理来自每个控制器的控制信号并且选择两个控制信号中的较高位控制信号来致动控制阀74。
[0026]如上文已经提及的，控制阀74的使用是一种高成本的手段，其在空气分离设备I中产生了失效点。此外，加压液体流的一部分72的再循环是效率低下的。因而，这种再循环应该被最小化。为了使得通过控制阀74的此再循环流量最小化，需要仔细选择栗40的操作特性。参照图2，示出了用于栗40的不同速度下的示例性栗性能曲线(虚线)。而且还示出了表示需要在栗排放时输送的必要压力的系统曲线。需要注意的是，虽然消费者使用点处需要的压力可以是恒定的，但是，考虑到至输送点的管线中的压降，需要由栗输送的扬程(head)增加了流量。对于输送压力高(诸如大于10 bara)的系统，此系统曲线趋于随着流量而平坦，原因在于由于系统中的摩擦损失而引起的压降相比供应压力而言较小。如图中所示，在栗性能曲线和系统曲线的交叉点处，在设计操作状况下，获得在设计速度Sd时的设计流量Fd。在系统曲线和在减产操作状况下的最小栗速度Smin的交叉点处，获得在减产时的流量Ftd Al是在中间速度和流量下的栗速度。需要注意的是，在两个速度Smin和Sd下，栗所带来的扬程实际上是相同的，并且压力输出将处于比加压产品流10的设计压力稍高的压力处以克服由于管道、热交换器44和阀而带来的系统阻力。对于该特定的栗而言，能够被栗以Smin的速度输送的最大扬程将是零流量。可能将栗设计成使得栗操作曲线在大于零的流量时显示最大输送扬程，但这不是推荐的。而且，为了使得系统稳定并且防止再循环，栗40应该选择为使得在Smin的速度下该最大压力至少比加压液体流的设计压力高出3%(如果不更大)。这降低了从栗输送的流量对于上游压力中的波动的灵敏性，该灵敏性会使控制方法不稳定。
[0027]变频驱动器66优选编程为使得马达64以及因此使得栗40不会被操作得低于Smin。虽然可能将空气分离设备设计为使得在最大减产状况下空气分离设备I将能够在Smin下以期望流速和压力产生加压产品流，但也可能设备构造将考虑这样的流速，在该流速下，特定的栗不能在Smin下产生期望流速的加压产品流。具体地，在后一种情况下，控制阀46会关闭至需要产生低于设计的流量的程度，但是在Smin下，栗40会输送加压液体流42的流量，其将引起压力升高。为了避免这样，再循环阀74用来通过对该部分加压液体流72进行再循环而保持通过栗的流量、但是降低至热交换器的流量。阀74的开度可以通过下列各项中的一项或者优选两