Compresseur d'azote DW-70/30 | Surpresseur N2 sans huile de 70 m³/min pour procédés industriels à ultra-haute pression de 3,00 MPa

Compresseur d'azote DW-70/30 – Surpresseur N2 sans huile à très haute capacité pour procédés industriels à 3,00 MPa

Conçu pour fournir un débit de 70 m³/min à une pression de refoulement de 3,00 MPa, le DW-70/30 est un compresseur d'azote à pistons sans huile, à deux étages et quatre rangées, spécialement conçu pour l'injection d'azote à grande échelle, la surpression dans les pipelines et les applications exigeantes des procédés pétrochimiques. Il garantit l'absence de contamination par l'huile, un fonctionnement continu et est optimisé pour une utilisation industrielle 24 h/24 et 7 j/7 sous haute pression.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote DW-70/30 Il représente le summum de notre ingénierie des compresseurs à piston sans huile, occupant le segment des très hautes capacités de notre gamme de compresseurs d'azote industriels. Doté d'une capacité extraordinaire Capacité de 70 m³/min couplé à un formidable Pression de refoulement de 3,00 MPaCette unité est conçue pour les applications de suralimentation à l'azote à grande échelle les plus exigeantes, où un débit massif et une pression élevée sont des exigences non négociables.

Ce qui distingue le DW-70/30 de toutes les alternatives conventionnelles, c'est son circuit de compression entièrement exempt d'huile Utilisant des segments de piston et des bagues de guidage en composite PTFE autolubrifiant. À une pression de refoulement de 3,00 MPa, le risque d'entraînement de vapeurs d'huile est exponentiellement amplifié par rapport aux applications basse pression, ce qui rend la conception sans huile non seulement avantageuse, mais absolument indispensable. Le compresseur atteint Certification native ISO 8573-1 Classe 0 sans aucun équipement de filtration d'huile en aval, éliminant ainsi les coûts d'investissement, les charges d'entretien et la pénalité énergétique qui seraient autrement obligatoires à ce niveau de pression.

L'architecture du compresseur utilise un à deux étages, à quatre rangées (二列四级) Cette configuration est essentielle pour gérer la combinaison extrême d'un débit élevé et d'une pression élevée. La conception à quatre rangées assure un équilibre des forces exceptionnel tout en doublant le déplacement effectif par rapport aux conceptions à deux rangées, permettant ainsi une capacité impressionnante de 70 m³/min. Chaque étage est doté d'un refroidissement intermédiaire indépendant, garantissant que les températures des gaz restent dans les plages de fonctionnement sûres, même lors d'un fonctionnement continu à pleine capacité à 3,00 MPa. Le bâti en fonte renforcée et le vilebrequin en acier forgé à équilibrage dynamique sont conçus pour une durée de vie minimale de 120 000 heures conformément aux protocoles de maintenance standard.

Spécifications techniques – DW-70/30

* Toutes les spécifications sont données dans des conditions de référence standard (ISO 1217, annexe C). Les performances réelles peuvent varier en fonction de l'altitude du site, de la température ambiante et des conditions d'entrée.

Principales caractéristiques et avantages techniques

1. Architecture à quatre rangées pour une capacité massive

Le DW-70/30 utilise un à deux étages, à quatre rangées (二列四级) Une configuration unique sur le marché des compresseurs d'azote sans huile. La conception à quatre rangées double la cylindrée effective par rapport aux conceptions classiques à deux rangées, tout en maintenant un excellent équilibre des forces grâce à la disposition des cylindres opposés. Chaque rangée comprend deux étages de compression (un basse pression et un haute pression), ce qui donne quatre cylindres de compression actifs entraînés par un seul vilebrequin. Cette architecture permet des performances exceptionnelles. Capacité de 70 m³/min qui nécessiterait autrement deux compresseurs distincts fonctionnant en parallèle, réduisant ainsi l'encombrement, simplifiant le contrôle et éliminant la complexité de la synchronisation des compresseurs parallèles.

2. Système d'étanchéité PTFE haute pression sans huile

À une pression de refoulement de 3,00 MPa, le risque de contamination par l'huile est exponentiellement plus élevé qu'aux pressions conventionnelles. Le DW-70/30 utilise un système exclusif ensemble segment de piston et bande de guidage autolubrifiants Fabriqués à partir de composites PTFE ultra-performants renforcés de fibres de verre, de fibres de carbone et de particules de bronze, ces segments bénéficient d'une formulation avancée qui atteint un coefficient de frottement inférieur à 0,05 sans lubrification externe aux hydrocarbures. Ainsi, le flux d'azote reste totalement exempt de contamination par l'huile, même à des pressions extrêmes. Conçus pour un fonctionnement continu jusqu'à 190 °C, ces segments offrent une marge de sécurité par rapport à la température de refoulement typique de 165 °C à 3,00 MPa. Pour les opérateurs de gaz industriels, ils constituent un atout majeur. Conformité native à la norme ISO 8573-1 Classe 0 sans les coûts d'investissement, les charges d'entretien ni la surconsommation d'énergie des systèmes de filtration d'huile en aval qui seraient obligatoires avec les alternatives lubrifiées.

3. Cadre renforcé pour charges mécaniques extrêmes

Le cadre principal est moulé à partir de fonte grise GG30 (Équivalent à la norme ASTM A48 classe 35B) avec des sections de paroi considérablement renforcées, des nervures supplémentaires et des passages d'eau de refroidissement intégrés usinés directement dans la pièce moulée. Les cylindres haute pression présentent des parois épaissies et des rayons de congé de décharge de contraintes pour résister aux forces de gaz maximales de 3,00 MPa. agencement de quatre rangées de cylindres opposés Il offre une annulation exceptionnelle des forces de premier et de second ordre, réduisant de plus de 901 TP3T les forces d'inertie déséquilibrées transmises à la fondation par rapport aux conceptions à une seule rangée. Cet avantage mécanique permet l'installation sur un bloc d'inertie en béton armé de minimum 25 tonnes—substantiel, mais nettement plus léger que les plus de 40 tonnes qui seraient nécessaires pour une conception équivalente à une seule rangée.

4. Entraînement moyenne tension pour une efficacité maximale

La DW-70/30 est entraînée par un moteur à induction moyenne tension de 850 kW Disponible en versions 6 kV ou 10 kV, conforme à la classe d'efficacité IE3 de la norme CEI 60034-1. À ce niveau de puissance, la commande moyenne tension est non seulement préférable, mais indispensable : un moteur de 380 V nécessiterait un courant nominal d'environ 1 400 A, ce qui impliquerait des câbles et un appareillage de commutation de dimensions excessives. La configuration moyenne tension permet de réduire la section des câbles (80%), de minimiser les pertes par effet Joule (I²R) et de s'intégrer parfaitement aux réseaux de distribution industriels moyenne tension. La compatibilité avec un variateur de fréquence (VFD) optionnel permet un fonctionnement à charge partielle avec un rendement maintenu, réduisant ainsi la consommation d'énergie lors des périodes de faible demande en azote.

Scénarios d'application

Injection d'azote à grande échelle pour une récupération assistée du pétrole

Dans la production de pétrole et de gaz, le DW-70/30 sert de compresseur d'injection d'azote primaire Conçue pour la récupération assistée du pétrole (RAP) et le maintien de la pression, cette pompe à injection de 70 m³/min permet d'alimenter simultanément plusieurs puits d'injection. Sa pression de refoulement de 3,00 MPa assure une pression de fond suffisante pour les réservoirs situés jusqu'à 2 500 mètres de profondeur. L'absence d'huile est essentielle pour les applications de RAP, car toute contamination par l'huile endommagerait la formation du réservoir, réduirait sa perméabilité et compromettrait l'efficacité de la récupération. Son fonctionnement en continu garantit des opérations d'injection ininterrompues, pouvant durer des mois, voire des années.

Injection d'azote à haute pression dans les pipelines

Pour réseaux de pipelines d'azote industriel Fonctionnant à des pressions élevées, le DW-70/30 fournit la capacité de surpression nécessaire au maintien de la pression sur de longues distances et à l'alimentation des consommateurs haute pression. Sa pression de refoulement de 3,00 MPa compense les pertes de charge dues aux frottements dans les canalisations jusqu'à 10 km, ce qui le rend idéal pour l'alimentation centralisée en azote des grands parcs industriels ou des plateformes offshore. Son débit de 70 m³/min permet d'alimenter simultanément plusieurs consommateurs haute pression, tels que les réacteurs pétrochimiques, les systèmes de purge des turbines à gaz et les opérations de couverture haute pression.

Systèmes d'inertage et de catalyse des réacteurs pétrochimiques

Dans les grands complexes pétrochimiques, le DW-70/30 fournit de l'azote à haute pression pour préservation du catalyseur du réacteur, injection d'azote d'urgence et inertage de la cuve haute pressionLa pression de refoulement de 3,00 MPa est suffisante pour injecter directement de l'azote dans les cuves de traitement haute pression fonctionnant jusqu'à 2,5 MPa, assurant ainsi une couverture positive de gaz inerte lors des phases de démarrage, d'arrêt et en cas de dysfonctionnement. Le débit important de 70 m³/min permet d'alimenter simultanément plusieurs réacteurs et cuves grâce à un collecteur d'azote haute pression centralisé. La certification « sans huile » est obligatoire pour les applications pétrochimiques où l'azote entre en contact avec des lits catalytiques ou pénètre dans des flux de procédé qui doivent rester totalement exempts d'hydrocarbures.

Approvisionnement en azote pour les usines de production de charbon, de produits chimiques et de gaz de synthèse

Les usines chimiques à base de charbon et les installations de production de gaz de synthèse nécessitent d'énormes volumes d'azote à haute pression pour inertisation du gazéificateur, purge de la boucle de synthèse et système de secours de séparation d'air cryogéniqueLe DW-70/30, d'une capacité de 70 m³/min, peut répondre aux besoins en azote de plusieurs gazéificateurs ou d'une ligne complète de production de gaz de synthèse, tandis que sa pression de refoulement de 3,00 MPa est conforme aux exigences des gazéificateurs à flux entraîné modernes. Sa conception sans huile prévient toute contamination du gaz de synthèse par l'huile, contamination qui empoisonnerait les catalyseurs en aval dans les unités de synthèse du méthanol, de synthèse Fischer-Tropsch et de production d'ammoniac.

Matériaux et construction

Le DW-70/30 est construit à partir de matériaux haut de gamme sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote à pression extrême, leur résistance thermique et leur intégrité structurelle sous des charges mécaniques massives :

Tous les composants soumis à la pression sont conçus et fabriqués en stricte conformité avec ASME BPVC Section VIII Division 1 ou aux normes chinoises GB 150. Chaque joint soudé fait l'objet d'un contrôle radiographique 100% (RT) conformément à la section V, article 2 de l'ASME, et chaque récipient sous pression fini est soumis à un essai de pression hydrostatique à 1,5 fois la pression maximale admissible de service (PMA) pendant une durée minimale de 30 minutes. Les systèmes de tuyauterie haute pression sont fabriqués en acier inoxydable SS316 sans soudure avec des raccords à brides ANSI classe 900 afin de garantir une étanchéité parfaite à une pression de service de 3,00 MPa.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et de structure

La DW-70/30 pèse 18 tonnes à sec et son centre de gravité se situe à environ 1 000 mm au-dessus de la plaque de base. Malgré ses dimensions imposantes, sa conception à quatre rangées de cylindres opposés assure un équilibre des forces exceptionnel, permettant son installation sur un châssis de grande hauteur. bloc d'inertie en béton armé de 25 à 30 tonnesLe bloc doit être monté sur des isolateurs de vibrations élastomères haute résistance (fréquence naturelle de 5 à 7 Hz) afin d'éviter la transmission des vibrations aux structures adjacentes et aux instruments sensibles. La conception des fondations doit prendre en compte les forces dynamiques lors du démarrage et de l'arrêt, avec un coefficient de sécurité de 2,0 sur la charge statique. Dégagements minimaux requis : 2,0 m de chaque côté pour la maintenance, 2,5 m au-dessus pour l'accès par grue lors des révisions majeures et 3,0 m devant le panneau de commande pour l'accès de l'opérateur.

Conception du système d'eau de refroidissement

La demande en eau de refroidissement est d'environ 80 m³/h L'eau d'entrée ne doit pas dépasser 32 °C. Le circuit de distribution alimente les chemises de cylindre, l'échangeur intermédiaire et le refroidisseur final par des branches parallèles équipées de vannes de régulation de débit individuelles. Compte tenu du taux de compression extrême et de la capacité importante, les échangeurs intermédiaires sont essentiels à la gestion thermique et doivent bénéficier d'un débit d'eau de refroidissement prioritaire. Spécifications de qualité de l'eau : pH 6,5–8,5, matières solides dissoutes totales < 500 mg/L, teneur en chlorures < 30 mg/L (afin de prévenir la corrosion des tubes en acier inoxydable 316 à haute température), matières en suspension < 20 mg/L et dureté totale < 250 mg/L (exprimée en CaCO₃). L'utilisation d'une tour de refroidissement en circuit fermé dédiée, avec filtration intégrale et traitement chimique automatisé, est fortement recommandée pour cette unité.

Programme d'entretien préventif

La conception sans huile du DW-70/30 simplifie considérablement la maintenance par rapport aux modèles lubrifiés de même envergure. Il n'y a pas de vidange d'huile (qui nécessiterait plus de 500 litres par vidange), pas d'analyse d'huile, pas de remplacement de filtre ni de changement de cartouche de séparateur. Les principaux consommables d'usure sont les suivants : segments de piston et bagues de guidage en PTFECes compresseurs atteignent généralement une durée de vie de 3 000 à 5 000 heures sous atmosphère d'azote pur et à haute pression. Leur conception à quatre rangées permet une planification de la maintenance échelonnée : chaque rangée peut être entretenue tandis que les autres restent en fonctionnement, optimisant ainsi la disponibilité des équipements.

Certifications de conformité et de sécurité

Le compresseur d'azote DW-70/30 est conçu, fabriqué et testé pour respecter ou dépasser les normes internationales et les cadres réglementaires suivants :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le DW-70/30 atteint un consommation électrique spécifique d'environ 12,14 kW par m³/min Ce compresseur à piston sans huile, d'une capacité de 3,00 MPa, fournit une quantité d'azote à une pression de refoulement exceptionnelle. Ce rendement, remarquable pour un compresseur à piston sans huile fonctionnant à très haute pression et à forte capacité, le place parmi les compresseurs les plus performants du segment des compresseurs ultra-haute pression. À titre de comparaison, les compresseurs alternatifs lubrifiés à l'huile, utilisés dans des applications similaires, consomment généralement entre 13,0 et 15,0 kW/m³/min, tandis que les compresseurs à membrane (souvent choisis pour les applications haute pression sans huile) nécessiteraient plusieurs unités en parallèle et consommeraient plus de 18 kW/m³/min, pour un coût d'investissement nettement supérieur.

Sur un cycle de fonctionnement annuel standard de 8 000 heures, le gain d'efficacité du DW-70/30 génère environ Économies d'énergie annuelles de 560 000 à 1 120 000 kWh Par rapport à des solutions alternatives moins efficaces, avec un tarif d'électricité industriel moyen de $0,08/kWh, cela représente une réduction des coûts d'exploitation directs de $44 800 à $89 600 par an. Si l'on ajoute à cela l'élimination complète des consommables liés au pétrole (qui seraient considérables à cette échelle – plus de 1 000 litres de pétrole par an, sans compter les filtres, les séparateurs et les coûts d'élimination), coût total de possession pour la compression d'azote à ultra-haute pression est réduit d'environ 25 à 35% sur une durée de vie opérationnelle de 10 ans.

L'absence d'huile dans le circuit de compression est particulièrement avantageuse à 3,00 MPa, car la contamination par l'huile devient exponentiellement plus concentrée et plus difficile à éliminer à mesure que la pression augmente. À ce niveau de pression, les systèmes de filtration d'huile en aval nécessiteraient plusieurs étages de filtres coalescents, d'adsorbeurs à charbon actif et d'instruments de surveillance continue de l'huile, consommant 5 à 81 Tp³ de la puissance du compresseur et exigeant une maintenance fréquente. La conception sans huile du DW-70/30 élimine totalement cette charge parasite et ces contraintes de maintenance.

Capacités de personnalisation et de fabrication d'équipement d'origine (OEM)

Nous proposons des options de personnalisation complètes pour adapter le DW-70/30 aux conditions spécifiques du site, aux exigences d'intégration et aux spécifications de l'utilisateur final :

• Ensembles clés en main montés sur patins : Le compresseur, le moteur, les refroidisseurs, l'instrumentation et le panneau de commande sont préassemblés sur un châssis massif en acier structurel doté d'anneaux de levage intégrés et de gabarits pour boulons d'ancrage. Les tests préalables en usine de tous les systèmes réduisent le temps de mise en service de 70% et minimisent les risques sur le terrain.
• Configurations des zones dangereuses : Coffrets moteurs et électriques conformes aux normes ATEX Zone 2 et IECEx pour installations pétrochimiques et offshore. Le système de sécurité peut intégrer des dispositifs de détection de gaz, d'extinction d'incendie et de verrouillage automatique de la ventilation.
• Contrôle avancé des processus : Automate programmable Siemens S7-1500 ou Allen-Bradley ControlLogix avec écran tactile IHM de 15 pouces, surveillance à distance redondante via Modbus TCP/IP et OPC-UA, et intégration transparente avec le système de contrôle-commande (DCS/SCADA) de l'usine. La gestion automatique des charges et déchargements, la compatibilité avec les variateurs de fréquence et les algorithmes de maintenance prédictive optimisent la disponibilité et réduisent les temps d'arrêt imprévus.
• Protection de l'environnement : Revêtements de qualité marine C5-M pour les installations offshore et côtières ; composants électriques tropicalisés pour une température ambiante de 55 °C ; et enceintes acoustiques IP54 avec annulation active du bruit réduisant l'émission de 88 dB(A) à 72 dB(A) à 1 mètre.
• OEM et marques privées : Nous proposons des couleurs de peinture personnalisées, des plaques signalétiques aux couleurs de la marque et des dossiers de documentation localisés pour les principaux distributeurs d'équipements gaziers et les entreprises d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC). Les manuels techniques, les listes de pièces détachées et les programmes de formation sont disponibles en plusieurs langues.

Des configurations personnalisées sont disponibles auprès de Quantité minimale de commande : 1 unitéL'étude technique et l'élaboration de la proposition nécessitent généralement 7 à 10 jours ouvrables en raison de la complexité de cet appareil. Le délai de livraison standard est de 16 à 20 semaines ; une livraison express en 14 semaines est possible pour les commandes éligibles planifiées à l'avance.

Étude de cas : Système d'injection d'azote pour plateforme offshore

Client: Un important opérateur pétrolier et gazier en mer de Chine méridionale

Défi: La plateforme de production offshore du client nécessitait un système d'injection d'azote de grande capacité pour le maintien de la pression du réservoir et les opérations de gaz lift. La plateforme disposait d'un espace limité sur le pont, de contraintes de poids strictes et ne pouvait utiliser d'azote contaminé par du pétrole en raison de la sensibilité du réservoir. Les solutions existantes auraient nécessité trois compresseurs lubrifiés à l'huile distincts, avec une importante purification en aval, occupant 150 m² d'espace sur le pont et pesant plus de 45 tonnes.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote sans huile DW-70/30 Montée sur un châssis compact avec refroidisseurs intégrés, système de contrôle et revêtements marins C5-M, cette pompe à quatre rangées atteint le débit requis de 70 m³/min avec une seule machine, réduisant l'encombrement à 65 m² et le poids à 22 tonnes (châssis inclus). Son fonctionnement sans huile élimine tout équipement de purification en aval. L'unité est configurée pour un entraînement direct 6 kV avec variateur de fréquence afin d'optimiser le fonctionnement à charge partielle en fonction des variations de la demande du réservoir.

Résultats quantifiés après 36 mois :

• Utilisation de l'espace du pont : Réduit de 57% par rapport à une alternative à trois comparateurs (65 m² contre 150 m²)
• Poids total du patin : Réduit de 51% (22 tonnes contre 45 tonnes), un facteur critique pour les limites de charge des plateformes offshore
• Contamination par l'huile de l'azote injecté : <0,01 mg/m³, en protégeant l'intégrité du réservoir
• Intervalles d'entretien : Prolongé par 40% par rapport aux alternatives lubrifiées à l'huile grâce à sa conception sans huile
• Consommation d'énergie : Amélioré par 8.2% par rapport à l'estimation de conception en raison de l'optimisation à charge partielle du variateur de fréquence
• Disponibilité: 99.2% sur 36 mois, avec seulement des interruptions de service planifiées pour la maintenance

« Le DW-70/30 était le seul compresseur capable de fournir le débit et la pression requis dans une seule machine, tout en répondant à nos exigences strictes d'absence d'huile. Le gain de place et de poids était essentiel pour notre plateforme offshore, et sa fiabilité s'est avérée exceptionnelle. Nous avons déjà commandé une deuxième unité pour notre plateforme voisine. » — Responsable de production offshore

FAQ et guide de sélection

Produits et solutions connexes

Pour un aperçu complet de nos compresseur d'azote industriel Pour en savoir plus sur notre gamme de produits, notamment les compresseurs d'oxygène sans huile, les compresseurs d'hydrogène, les compresseurs de dioxyde de carbone et les solutions de gaz spéciaux conçues sur mesure, veuillez contacter notre équipe d'ingénierie d'application ou consulter notre catalogue de produits en ligne.

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Nos ingénieurs d'application sont à votre disposition pour évaluer vos besoins en débit d'azote, les conditions d'aspiration, les pressions de refoulement cibles et les contraintes d'intégration. Nous vous fournissons gratuitement, sous 48 heures après réception de votre demande, des propositions techniques, des plans d'implantation, des schémas de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID) ainsi qu'une analyse détaillée du coût total de possession (CTP).

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