Descripción
Compresor de nitrógeno 4MW-81/3.3~36: compresor de N2 sin aceite de ultra alta capacidad para sistemas de gas industriales a gran escala.
El compresor de nitrógeno de pistón de cuatro etapas y dos filas, libre de aceite, con un caudal de 81 m³/min y una presión de descarga de 3,60 MPa, y una capacidad de entrada de 0,33 MPa, el 4MW-81/3.3~36 está diseñado para las mayores plantas de separación criogénica de aire, instalaciones de licuefacción de nitrógeno a gran escala y redes de distribución de tuberías de ultra alta presión. No produce contaminación por lubricante, está clasificado para funcionamiento continuo y construido para ofrecer fiabilidad industrial 24/7 a presiones y capacidades extremas.
Descripción general del producto
El Compresor de nitrógeno 4MW-81/3.3~36 representa la cúspide de nuestra ingeniería de compresores de pistón sin aceite, diseñados para las aplicaciones de compresión de nitrógeno más exigentes en la industria mundial de gases industriales. Con una extraordinaria capacidad de 81 m³/min y una presión de descarga de 3,60 MPaEsta unidad se sitúa en el nivel de ultra alto rendimiento de nuestra cartera de productos, y presta servicio a plantas de separación criogénica de aire a gran escala, complejos siderúrgicos integrados y redes de oleoductos de nitrógeno a escala continental.
Lo que distingue al 4MW-81/3.3~36 es su singularidad. capacidad de presión de entrada variable Con un rango de presión que va desde 0,33 MPa hasta la presión de descarga de 3,60 MPa, este amplio rango de entrada, indicado por la designación del modelo “3.3~36” (que representa de 0,33 MPa a 3,6 MPa), permite que el compresor acepte nitrógeno de una gran variedad de fuentes de entrada —cajas frías criogénicas ASU, depósitos de almacenamiento de presión media o corrientes de recirculación de procesos— sin necesidad de reducir la presión, lo que supone un desperdicio de energía. Esta flexibilidad es esencial para los complejos de gases industriales integrados, donde el nitrógeno se obtiene de múltiples unidades de generación a presiones variables.
La arquitectura del compresor emplea un cuatro etapas, dos filas (四列二级) Configuración termodinámicamente esencial para gestionar la extrema relación de presión necesaria para aumentar de 0,33 MPa a 3,60 MPa. Al dividir la relación de presión total entre cuatro etapas de compresión, cada etapa opera a una relación de presión manejable con temperaturas de descarga moderadas. Tres enfriadores entre etapas eliminan el calor de compresión entre etapas, asegurando que las temperaturas del gas se mantengan dentro de límites operativos seguros y preservando la integridad de los elementos de sellado de PTFE. El robusto bastidor de hierro fundido y el cigüeñal de acero forjado de alta resistencia están clasificados para una vida útil mínima de 150.000 horas bajo protocolos de mantenimiento estándar.
Especificaciones técnicas – 4MW-81/3.3~36
| Parámetro | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Modelo | 4MW-81/3.3~36 | – |
| Patrón | Cuatro etapas, dos filas (四列二级) | – |
| Capacidad | 81 (entrada 0,33 MPa) | m³/min |
| Presión de descarga | 3.60 | MPa |
| Rango de presión de entrada | 0.33 ~ 3.60 | MPa |
| Dimensiones del compresor (largo × ancho × alto) | 6800 × 4500 × 3200 | mm |
| Peso | 30.00 | t |
| Fuerza | 2000 | kW |
| Voltaje | 6k o 10k | V |
| Medio gaseoso | Nitrógeno (N₂) | – |
| Lubricación | Sin aceite | – |
Todas las especificaciones se basan en condiciones de referencia estándar (ISO 1217, Anexo C). El rendimiento real puede variar según la altitud del lugar, la temperatura ambiente y las condiciones de entrada. La capacidad se especifica a una presión de entrada de 0,33 MPa; la capacidad real varía con la presión de entrada.
Características principales y ventajas de ingeniería
1. Compresión en cuatro etapas para relaciones de presión extremas
El Arquitectura de compresión de cuatro etapas La compresión en cuatro etapas es una necesidad termodinámica para alcanzar una presión de descarga de 3,60 MPa a partir de una entrada de 0,33 MPa. La relación de presión total, de aproximadamente 11:1, se distribuye entre cuatro cilindros de compresión, operando cada etapa a una relación de presión de aproximadamente 1,8–2,0. Este enfoque por etapas limita la temperatura de descarga de cada etapa a menos de 150 °C, evitando la degradación térmica de los elementos de sellado de PTFE y garantizando un funcionamiento fiable a largo plazo. Tres intercoolers de carcasa y tubos de alta eficiencia entre las etapas eliminan el considerable calor de compresión, manteniendo las temperaturas del gas dentro de límites operativos seguros. Sin la compresión en cuatro etapas, la temperatura de descarga superaría los 250 °C, muy por encima del límite operativo seguro de los materiales de sellado sin aceite.
2. Presión de entrada variable en todo el rango de funcionamiento.
El 4MW-81/3.3~36 está diseñado para aceptar nitrógeno de entrada a través de un Rango de presión excepcionalmente amplio, de 0,33 MPa a 3,60 MPa.Esta capacidad de entrada variable se logra mediante un diseño de válvula sofisticado, la optimización del tamaño del cilindro y el control automatizado de la holgura, que ajusta la relación de compresión efectiva para adaptarse a las condiciones de entrada disponibles. Cuando se alimenta desde una unidad criogénica de separación de aire (ASU) de baja presión a 0,33 MPa, el compresor opera a plena capacidad (81 m³/min) con las cuatro etapas activas. Cuando se alimenta desde un depósito de almacenamiento de presión media a 1,50–2,00 MPa, el compresor puede omitir las etapas anteriores y operar con un menor consumo de energía, manteniendo el objetivo de descarga de 3,60 MPa. Esta flexibilidad operativa elimina los reguladores de presión que desperdician energía y maximiza la eficiencia del sistema en todo el rango de modos de operación de la planta.
3. Estructura ultrarresistente con equilibrio de fuerza.
El marco principal está fundido a partir de Hierro fundido gris GG30 (equivalente a ASTM A48 Clase 35B) con secciones de pared reforzadas, conductos de agua de refrigeración integrales y nervaduras estructurales adicionales para soportar las enormes fuerzas mecánicas asociadas con una capacidad de 81 m³/min y una presión máxima de 3,60 MPa. disposición de cilindros opuestos en dos filas proporciona cancelación natural de fuerza de primer orden, reduciendo las fuerzas de inercia desequilibradas transmitidas a la base en más de 80% en comparación con diseños de una sola fila de capacidad equivalente. A pesar del enorme peso de 30,00 toneladas, el diseño de dos filas permite la instalación en un Bloque de inercia de hormigón armado de 50 a 60 toneladas—considerablemente más ligero de lo que se requeriría para un compresor de una sola fila de este tamaño. El bastidor está diseñado para una vida útil mínima de 150 000 horas en funcionamiento continuo.
4. Variador de media tensión de 2000 kW para aplicaciones de energía a escala industrial.
El 4MW-81/3.3~36 es impulsado por un Motor de inducción de media tensión de 2000 kW Disponible en configuraciones de 6 kV o 10 kV, conforme a la clase de eficiencia IE3 de la norma IEC 60034-1. A 2000 kW, un variador de baja tensión de 380 V requeriría cables y aparamenta de gran tamaño, lo que convierte a la media tensión en la única opción viable para este nivel de potencia. El motor se acopla directamente al cigüeñal del compresor mediante un acoplamiento de disco flexible de alta resistencia, eliminando la carga de mantenimiento y las pérdidas de eficiencia de las transmisiones por correa o engranajes. La configuración de media tensión se integra perfectamente en la infraestructura eléctrica de grandes complejos industriales, acerías y plantas petroquímicas donde los sistemas de barras colectoras de 6 kV y 10 kV son estándar.
Escenarios de aplicación
Plantas de separación criogénica de aire a gran escala
En las instalaciones ASU criogénicas más grandes del mundo que producen 10.000–30.000 Nm³/h de nitrógeno gaseoso, el 4MW-81/3.3~36 sirve como amplificador primario de nitrógeno de ultra alta presión entre la cámara frigorífica y la red de distribución continental. Su capacidad de 81 m³/min iguala la producción de las ASU de un solo tren más grandes, mientras que la presión de descarga de 3,60 MPa proporciona suficiente presión para la distribución por tuberías a distancias superiores a 50 km. La capacidad de entrada variable permite que el compresor acepte nitrógeno directamente de la cámara frigorífica de la ASU a 0,33 MPa o de un almacenamiento intermedio a presiones más altas, adaptándose al modo de operación de la planta sin necesidad de regulación de presión aguas arriba. El diseño sin aceite es fundamental en estas aplicaciones, ya que el nitrógeno puede suministrarse a fábricas de semiconductores, plantas farmacéuticas e instalaciones de procesamiento de alimentos donde cualquier contaminación por aceite sería catastrófica.
Redes de oleoductos de nitrógeno a escala continental
Proveedores de gas industrial en funcionamiento redes continentales de oleoductos de nitrógeno requieren estaciones de bombeo a intervalos regulares para mantener la presión y el caudal en largas distancias. Refuerzo de nitrógeno 4MW-81/3.3~36 Es ideal para estas estaciones de bombeo de gasoductos, donde su capacidad de 81 m³/min puede abastecer a múltiples consumidores aguas abajo y su presión de descarga de 3,60 MPa compensa las pérdidas por fricción en el gasoducto a distancias de 50 a 100 km. La capacidad de entrada variable es particularmente valiosa en aplicaciones de gasoductos, ya que la presión de entrada varía con la demanda aguas arriba, el diámetro del gasoducto y los cambios de elevación. El compresor se adapta automáticamente a estas condiciones variables, manteniendo un funcionamiento eficiente sin intervención manual.
Nitrógeno a ultra alta presión en planta siderúrgica integrada
Las acerías integradas más grandes del mundo requieren enormes volúmenes de nitrógeno a ultra alta presión para Sellado de gases de alto horno, procesos de reducción directa COREX/MIDREX e inertización de artesa de alta presiónLa capacidad de 81 m³/min del compresor 4MW-81/3.3~36 permite abastecer simultáneamente a múltiples altos hornos, reactores de reducción directa y líneas de colada continua mediante un colector centralizado de nitrógeno a 3,60 MPa. Esta presión de descarga es suficiente para superar la contrapresión de los sistemas de gas de alto horno más grandes y mantener un flujo de gas de sellado positivo incluso a profundidades de tobera superiores a 40 metros. Su diseño libre de aceite evita la contaminación del gas del alto horno, lo que obstruiría los equipos de limpieza de gas posteriores y comprometería la calidad del gas recuperado utilizado para la generación de energía.
Sistemas de refuerzo para la licuefacción y el almacenamiento de nitrógeno
Las plantas de licuefacción de nitrógeno a gran escala requieren nitrógeno a alta presión para impulsar el ciclo de refrigeración y llenar los tanques de almacenamiento criogénico. El 4MW-81/3.3~36 proporciona la Alimentación de nitrógeno a alta presión para turboexpansores y válvulas Joule-Thomson. Se utiliza en el proceso de licuefacción. La presión de 3,60 MPa es suficiente para una licuefacción eficiente a temperaturas cercanas a -196 °C, mientras que la capacidad de 81 m³/min permite tasas de licuefacción de 50 a 100 toneladas por día. La entrada variable permite que el compresor acepte nitrógeno del vaporizador del licuador a su presión de operación, del almacenamiento intermedio o directamente de la unidad de separación de aire (ASU), lo que proporciona flexibilidad operativa durante el arranque, la parada y los modos de seguimiento de carga de la planta.
Materiales y construcción
El modelo 4MW-81/3.3~36 está construido con materiales de primera calidad seleccionados por su compatibilidad con nitrógeno a ultra alta presión, resistencia térmica e integridad mecánica para uso extremo:
| Componente | Material | Especificación |
|---|---|---|
| Estructura principal | Hierro fundido gris | GG30 / HT300, paredes reforzadas + nervaduras estructurales |
| Bloques de cilindros (todas las etapas) | Hierro fundido gris | GG30 / HT300, engrosamiento progresivo de la pared por etapa |
| Cigüeñal | Acero aleado forjado | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5, equilibrado dinámicamente |
| Anillos de pistón | Compuesto de PTFE, vidrio y bronce | Soporta presiones ultra altas, es autolubricante y alcanza una temperatura máxima de 185 °C. |
| Bandas de jinete | Compuesto de PTFE | Guía del pistón, antidesgaste, tasa de desgaste <0,03 mm/1000 h |
| Placas de válvulas | Acero inoxidable | Anillo concéntrico de alta presión de acero inoxidable SS316 con resortes reforzados. |
| Bielas | Acero forjado con cojinetes de Babbitt | Cabeza de biela mecanizada con precisión y lubricada a presión |
| Intercoolers (3 unidades) | Carcasa de acero al carbono / Tubos de acero inoxidable SS316 | ASME VIII Div.1, prueba hidrostática 1,5×, retención de 30 min |
| posenfriador | Carcasa de acero al carbono / Tubos de acero inoxidable SS316 | Tubo aleteado de alta presión, apto para agua de refrigeración a 32 °C. |
| Tuberías de alta presión | Acero inoxidable sin costuras | Bridas de acero inoxidable SS316, clase ANSI 900 |
| Estructura base / Patín | Acero estructural | Fabricación soldada de alta resistencia, montaje con amortiguación de vibraciones. |
Todos los componentes sometidos a presión están diseñados y fabricados en estricta conformidad con ASME BPVC Sección VIII División 1 o estándares chinos GB 150. Cada junta soldada se somete a una inspección radiográfica (RT) 100% según la Sección V, Artículo 2 de ASME, y cada recipiente a presión terminado se somete a una prueba de presión hidrostática a 1,5 veces la presión máxima de trabajo admisible (MAWP) durante un período mínimo de mantenimiento de 30 minutos. Los sistemas de tuberías de alta presión están fabricados con acero inoxidable SS316 sin costura con conexiones bridadas ANSI Clase 900 para garantizar la integridad hermética a una presión de operación de 3,60 MPa. El conjunto completo del compresor se prueba en fábrica durante un mínimo de 72 horas antes del envío para verificar la integridad mecánica, el rendimiento térmico y la certificación libre de aceite.
Guía de instalación y mantenimiento
Requisitos estructurales y de cimentación
El 4MW-81/3.3~36 tiene un peso en seco de 30,00 toneladas y un centro de gravedad aproximadamente 1.200 mm por encima de la placa base. Debido al diseño de cilindros opuestos de dos filas, las fuerzas desequilibradas se reducen significativamente a pesar de la enorme capacidad, lo que permite la instalación en un Bloque de inercia de hormigón armado de 50 a 60 toneladasEl bloque debe montarse sobre aisladores de vibración elastoméricos de alta resistencia (frecuencia natural de 4 a 6 Hz) para evitar la transmisión de vibraciones a estructuras e instrumentación adyacentes. Requisitos mínimos de espacio libre: 2,0 m en el lado opuesto al de accionamiento para el acceso a las válvulas, 1,5 m en el lado de accionamiento para el mantenimiento del motor y 2,5 m de altura libre para el acceso de la grúa durante las revisiones generales. La cimentación debe ser diseñada por un ingeniero estructural cualificado para soportar el peso estático más las fuerzas dinámicas durante el arranque y la parada de emergencia.
Diseño del sistema de agua de refrigeración
La demanda de agua de refrigeración es aproximadamente 120 m³/h a una temperatura de entrada que no supera los 32 °C. El circuito de distribución de agua alimenta las camisas de los cilindros y tres intercoolers en paralelo, con el posenfriador en una rama separada. Dada la compresión de cuatro etapas y la relación de presión extrema, los intercoolers son críticos para la gestión térmica y deben recibir flujo de agua de refrigeración prioritario en todo momento. Especificaciones de calidad del agua: pH 6,5–8,5, sólidos disueltos totales < 500 mg/L, contenido de cloruro < 50 mg/L (para prevenir la corrosión de los tubos SS316), sólidos en suspensión < 20 mg/L y dureza total < 250 mg/L como CaCO₃. Una torre de refrigeración de circuito cerrado dedicada con filtración de flujo completo y tratamiento químico automatizado es obligatoria para este compresor debido a la enorme carga de refrigeración y la criticidad del rendimiento del intercooler.
Programa de mantenimiento preventivo
| Intervalo | Artículo de servicio | Acción requerida |
|---|---|---|
| A diario | Inspección operativa | Compruebe las vibraciones, los ruidos anormales, el flujo de agua de refrigeración, las temperaturas y presiones de descarga de todas las etapas. |
| 250 horas | Inspección de la placa de válvulas (todas las etapas) | Retire e inspeccione todas las válvulas de succión/descarga para detectar depósitos de carbono, fatiga de los resortes y grietas. |
| 1.000 horas | Evaluación del desgaste de los anillos del pistón (todas las etapas) | Mida la holgura de la ranura en todas las etapas; reemplace los anillos si la holgura supera los 0,20 mm. |
| 3.000 horas | Revisión intermedia | Reemplace todos los anillos de pistón, las bandas de retención y los conjuntos de placas de válvulas en las cuatro etapas. |
| 6.000 horas | Revisión general | Inspeccione los muñones del cigüeñal, mida todas las holguras de los cojinetes, reemplace los cojinetes principales si >0,06 mm |
| 12.000 horas | Revisión completa del sistema | Desmontaje completo, ensayo no destructivo del bastidor, sustitución de todos los componentes de desgaste. |
El diseño sin aceite del 4MW-81/3.3~36 reduce drásticamente la complejidad del mantenimiento en comparación con las alternativas lubricadas de esta escala. No hay cambios de aceite (que requerirían más de 500 litros por cambio), ni programas de análisis de aceite, ni reemplazos de elementos filtrantes, ni cambios de cartuchos separadores. Los principales elementos consumibles de desgaste son: Anillos de pistón y bandas de retención de PTFE, que suelen alcanzar entre 3000 y 5000 horas de vida útil en condiciones de nitrógeno limpio. El diseño de cuatro etapas distribuye el desgaste de manera uniforme entre las etapas, y las etapas de alta presión generalmente requieren un mantenimiento más frecuente que las de baja presión.
Certificaciones de cumplimiento y seguridad
El compresor de nitrógeno 4MW-81/3.3~36 está diseñado, fabricado y probado para cumplir o superar las siguientes normas internacionales y marcos regulatorios:
ASME BPVC Sección VIII Div.1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU Módulo H (QA completo)
IEC 60034-1 (eficiencia IE3), IEC 60204-1, ISO 12100 seguridad de maquinaria
ISO 8573-1 Clase 0 (Contenido de aceite), probado independientemente por TÜV Rheinland.
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 (Salud y seguridad en el trabajo)
El nitrógeno se clasifica como un gas asfixiante simple. A una presión de descarga de 3,60 MPa, la energía almacenada en el gas comprimido y el riesgo de una liberación rápida del gas son extremos. Todas las instalaciones 4MW-81/3.3~36 deben incorporar sistemas redundantes de monitoreo de deficiencia de oxígeno en la sala de compresores y todas las áreas adyacentes. Las tuberías de descarga de alta presión deben estar equipadas con válvulas de alivio de presión dobles (clasificadas a 110% de MAWP) y discos de ruptura como protección terciaria. Todas las tuberías de alta presión deben diseñarse, fabricarse e inspeccionarse según las normas ASME B31.3 para tuberías de proceso. Los sistemas de ventilación deben mantener el oxígeno ambiental por encima de 19,5% según OSHA 29 CFR 1910.146. Los enclavamientos de parada de emergencia deben activarse a 19,5% O₂ (alarma) y activar el aislamiento automático a 18,0% O₂ (parada forzosa). El personal debe completar una capacitación certificada en seguridad de gases a alta presión antes de operar o realizar el mantenimiento de este equipo. Se debe establecer una zona de exclusión de seguridad de al menos 50 metros alrededor del compresor durante las pruebas de alta presión y la puesta en marcha.
Análisis de rendimiento y eficiencia
El 4MW-81/3.3~36 logra un consumo de potencia específico de aproximadamente 24,69 kW por m³/min de nitrógeno suministrado a una presión de descarga de 3,60 MPa desde una entrada de 0,33 MPa. Esta cifra de potencia específica refleja la realidad termodinámica de la compresión a ultra alta presión con una relación de presión extrema. Dentro del segmento de compresores de pistón sin aceite de ultra alta presión (presión de descarga >3,00 MPa, capacidad >50 m³/min), esta eficiencia es competitiva y generalmente superior a la de las configuraciones de varias unidades de compresores más pequeños, que sufren ineficiencias acumulativas y mayores pérdidas parásitas.
En un programa operativo anual estándar de 8.000 horas, la ventaja de eficiencia del 4MW-81/3.3~36 frente a alternativas menos eficientes o configuraciones de unidades múltiples produce aproximadamente Ahorro energético anual de entre 400.000 y 800.000 kWhA $0,08/kWh, esto representa una reducción directa del costo de la electricidad de $32.000–$64.000 por año. Sin embargo, el principal impulsor económico para seleccionar el 4MW-81/3,3~36 es típicamente el eliminación de múltiples compresores más pequeños y su mantenimiento asociado, inventario de repuestos y complejidad operativaUn solo compresor 4MW-81/3.3~36 reemplaza a 3 o 4 compresores más pequeños, lo que reduce la mano de obra de mantenimiento, el valor del inventario de repuestos y la superficie de la planta en 60 a 70 TP3T.
El Coste total de propiedad para la compresión de nitrógeno a gran escala Se reduce aún más gracias a la eliminación de consumibles relacionados con el aceite. Un sistema de compresor lubricado de capacidad equivalente consumiría entre 1000 y 2000 litros de aceite lubricante al año, además de elementos filtrantes, cartuchos separadores y la eliminación del aceite usado. A esta escala, solo los consumibles relacionados con el aceite pueden superar los 1000 000 al año. El diseño sin aceite del 4MW-81/3.3~36 elimina por completo estos gastos, al tiempo que garantiza que la pureza del nitrógeno cumpla con los requisitos más estrictos del cliente sin necesidad de purificación posterior.
Capacidades de personalización y fabricación de equipos originales (OEM)
Ofrecemos opciones de personalización integrales para adaptar el modelo 4MW-81/3.3~36 a los requisitos específicos de cada megaproyecto:
- Paquetes EPC llave en mano: Estación compresora completa que incluye compresor, motor, todos los enfriadores, tuberías de alta presión, instrumentación, sistema de control, torre de refrigeración y cuadro eléctrico, todo ello gestionado por un único contratista. Reduce la complejidad de la gestión del proyecto y garantiza una integración perfecta del sistema.
- Configuraciones de unidades redundantes: Sistemas de doble motor con embrague automático para aplicaciones que requieren una disponibilidad de 100%. Cada motor tiene una capacidad nominal de 60% a plena carga, lo que permite el funcionamiento continuo a capacidad reducida durante el mantenimiento del motor.
- Integración avanzada de DCS: PLC Siemens S7-1500 o Allen-Bradley ControlLogix con procesadores redundantes, pantalla táctil HMI de 15 pulgadas, monitorización remota mediante OPC-UA y Ethernet/IP, e integración completa con el sistema DCS/SCADA de la planta. Algoritmos de reparto automático de carga, previsión de la demanda y mantenimiento predictivo.
- Sistemas ambientales y acústicos: Cabinas acústicas diseñadas a medida que reducen el ruido de 88 dB(A) a 72 dB(A) a 1 metro; revestimientos de grado marino C5-M para instalaciones costeras; componentes eléctricos tropicalizados para temperaturas ambiente de 55 °C; y filtración de aire integrada para entornos polvorientos.
- Programas de fabricantes de equipos originales (OEM) y marcas privadas: Fabricación totalmente personalizada con la imagen de marca del cliente, esquemas de pintura a medida y paquetes de documentación localizados para empresas globales de gases industriales y contratistas EPC.
Las configuraciones personalizadas están disponibles en Cantidad mínima de pedido: 1 unidadLa revisión de ingeniería y la elaboración de propuestas suelen requerir entre 10 y 14 días hábiles debido a la complejidad de los megaproyectos. El plazo de entrega estándar es de 20 a 24 semanas; para pedidos que cumplan los requisitos y cuenten con un compromiso de materiales por adelantado, se ofrece la opción de entrega urgente en 16 semanas.
Caso práctico: Modernización de la infraestructura de nitrógeno en un complejo siderúrgico integrado.
Cliente: Un importante productor integrado de acero en India que opera tres altos hornos, dos unidades de reducción directa COREX y seis líneas de colada continua.
Desafío: El suministro de nitrógeno del cliente provenía de cinco compresores lubricados con aceite, ya obsoletos (capacidad combinada de 75 m³/min), que alimentaban un colector de distribución de 2,00 MPa. El sistema operaba a una capacidad de 95% sin redundancia, y la presión de 2,00 MPa era insuficiente para los nuevos requisitos de inertización de la artesa de alta presión y el sellado de gas COREX. La contaminación por aceite de los compresores lubricados estaba provocando la obstrucción de las boquillas de la artesa y degradando la calidad del gas del alto horno. Los costos de mantenimiento habían alcanzado los $220 000/año en las cinco unidades, y la disponibilidad de repuestos se estaba convirtiendo en un problema para las máquinas de 20 años de antigüedad.
Solución: Suministramos uno solo Compresor de nitrógeno sin aceite 4MW-81/3.3~36 Como reemplazo de toda la planta de compresores existente, configurada en una plataforma llave en mano con interenfriamiento de cuatro etapas integrado, postenfriamiento, sistema de control PLC redundante Siemens S7-1500 e integración SCADA completa. La presión de descarga de 3,60 MPa cumplió con todos los requisitos de alta presión existentes y futuros. La capacidad de entrada variable permitió que el compresor aceptara nitrógeno de la unidad de separación de aire (ASU) existente a 0,33 MPa o de un almacenamiento intermedio a presiones más altas. Se instaló un depósito de compensación de 10 m³ aguas arriba para amortiguar las fluctuaciones de la demanda de las unidades COREX operadas por lotes.
Resultados cuantificados después de 36 meses:
- Contenido de nitrógeno en el aceite: Se redujo de 5,8 mg/m³ a <0,01 mg/m³., logrando la norma ISO 8573-1 Clase 0
- Obstrucción de la boquilla de la artesa: Eliminado por completo, mejorando el rendimiento de fundición en 2,1%
- Coste de mantenimiento anual: Reducido en 58% ($220.000 a $92.400) a pesar de la máquina más grande
- Inventario de repuestos: Reducido en 75% (una sola máquina frente a cinco unidades)
- Número de empleados de mantenimiento: Reducido de 4 FTE a 1,5 FTE
- Consumo de energía: Mejorado en 12,3% frente a la disposición de cinco unidades, ahorrando $48.000/año
- Tiempo de inactividad no planificado: Cero eventos en 36 meses, con una disponibilidad del 99,21% (TP3T)
- Periodo de recuperación de la inversión: 3,2 años basado en el ahorro de costes combinado y la mejora del rendimiento
“Reemplazar cinco compresores antiguos por un 4MW-81/3.3~36 fue la mejor inversión que hemos hecho en una década. Nuestro equipo de mantenimiento se ha reducido en dos tercios, nuestra calidad de nitrógeno ahora cuenta con la certificación Clase 0 y nuestro rendimiento de fundición ha mejorado en más de 21 TP3T. La máquina ha demostrado ser absolutamente infalible.” — Vicepresidente de Operaciones, Complejo Siderúrgico Integrado
Preguntas frecuentes y guía de selección
Productos y soluciones relacionados
Compresores de ultra alta capacidad de la serie 4MW
Nuestra gama insignia de ultra alta capacidad (80–100+ m³/min) con presiones de descarga de hasta 3,60 MPa. Diseños de cuatro etapas y dos filas sin aceite para las mayores aplicaciones en unidades criogénicas de separación de aire (ASU), acerías y oleoductos.
Compresores de nitrógeno de alta presión serie DW
Compresores exentos de aceite de presión media a alta (0,40–2,00 MPa) para inyección de nitrógeno, presurización de tuberías y síntesis química. Capacidades de 2 a 130 m³/min con configuraciones de dos etapas y multietapa.
Compresores de nitrógeno de gran capacidad de la serie LW
Compresores de pistón sin aceite de alto caudal (20–130 m³/min) para respaldo de unidades de separación de aire criogénicas, refuerzo de sistemas de bombeo de vapor y distribución por tuberías industriales. Presiones de descarga de 0,30 a 0,80 MPa.
Para obtener una descripción general completa de nuestros compresor de nitrógeno industrial Para obtener más información sobre nuestra cartera de productos, que incluye compresores de oxígeno sin aceite, compresores de hidrógeno, compresores de dióxido de carbono y soluciones de gases especiales diseñadas a medida, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería de aplicaciones o consulte nuestro catálogo de productos en línea.
¿Listo para diseñar tu infraestructura de nitrógeno a gran escala?
Nuestro equipo de ingeniería de aplicaciones se especializa en proyectos de compresión de nitrógeno a gran escala. Ofrecemos estudios de viabilidad integrales, modelado termodinámico, asistencia en el diseño de cimentaciones, estudios de coordinación eléctrica y análisis detallados del costo total de propiedad (CTP). Para proyectos de esta magnitud, ofrecemos consultoría de ingeniería in situ y programas de pruebas de supervisión en fábrica.
Correo electrónico: [email protected] Respuesta en 24 horas
