Kompresor Nitrogen 4WM-100/30 – Booster N2 Bebas Oli Kapasitas Sangat Tinggi untuk Proses Industri 3,00 MPa

Dirancang untuk menghasilkan 100 m³/menit pada tekanan keluaran 3,00 MPa, 4WM-100/30 adalah kompresor nitrogen piston bebas oli empat tahap, empat baris yang dibuat khusus untuk injeksi nitrogen skala ultra besar, transmisi pipa bertekanan tinggi, dan aplikasi proses petrokimia yang menuntut. Nol kontaminasi oli, kapasitas besar, dan dioptimalkan untuk operasi tugas berkelanjutan pada tekanan ekstrem.

Gambaran Umum Produk

Itu Kompresor nitrogen 4WM-100/30 mewakili puncak rekayasa kompresor piston bebas oli kami, menempati segmen kapasitas ultra besar di pasar kompresi nitrogen industri. Dengan keunggulan yang luar biasa Kapasitas 100 m³/menit ditambah dengan yang tangguh Tekanan pelepasan 3,00 MPaUnit ini dirancang untuk aplikasi nitrogen yang paling menuntut dalam industri gas industri global.

Yang membedakan 4WM-100/30 dari semua alternatif konvensional adalah... jalur kompresi bebas oli sepenuhnya Dikombinasikan dengan optimasi termodinamika empat tahap. Ring piston dan pita penahan dibuat dari material komposit PTFE pelumas mandiri canggih yang beroperasi tanpa pelumas hidrokarbon apa pun, memastikan aliran nitrogen tetap sepenuhnya tidak terkontaminasi bahkan pada tekanan dan suhu ekstrem yang terkait dengan pelepasan 3,00 MPa. Karakteristik bebas minyak intrinsik ini sangat penting untuk aplikasi nitrogen ultra-murni dalam fabrikasi semikonduktor, sintesis farmasi, dan produksi gas kelas makanan di mana kontaminasi minyak di bawah ppm pun akan berakibat fatal.

Arsitektur kompresor menggunakan empat tahap, empat baris (四列四级) Konfigurasi ini merupakan susunan paling kompleks dan paling canggih secara termodinamika dalam rangkaian produk kami. Desain multi-tahap ini membagi rasio tekanan besar yang diperlukan untuk mencapai 3,00 MPa ke empat silinder kompresi, dengan pendinginan antar-tahap setelah setiap tahap. Pendekatan bertahap ini sangat penting untuk mengelola beban termal yang ekstrem dan menjaga integritas elemen penyegel PTFE, yang akan mengalami degradasi termal jika terkena suhu pelepasan dari proses kompresi satu tahap atau bahkan dua tahap pada tingkat tekanan ini. Rangka besi cor yang kokoh dan poros engkol baja tempa yang masif dirancang untuk masa pakai minimum selama... 150.000 jam di bawah protokol pemeliharaan yang ketat.

Spesifikasi Teknis – 4WM-100/30

* Semua spesifikasi dinilai pada kondisi referensi standar (ISO 1217, Lampiran C). Kinerja aktual dapat bervariasi berdasarkan ketinggian lokasi, suhu lingkungan, dan kondisi saluran masuk.

Fitur Utama & Keunggulan Teknik

1. Optimasi Termodinamika Empat Tahap untuk Tekanan Ekstrem

Itu arsitektur kompresi empat tahap Sistem 4WM-100/30 adalah satu-satunya pendekatan yang secara termodinamis layak untuk mencapai tekanan pelepasan 3,00 MPa sambil mempertahankan suhu pelepasan yang dapat diterima dan menjaga integritas penyegelan PTFE. Setiap tahap beroperasi pada rasio tekanan sekitar 2,5:1 hingga 3:1, dengan intercooler shell-and-tube khusus di antara setiap tahap untuk menghilangkan panas kompresi. Pendekatan bertahap ini membatasi suhu pelepasan setiap tahap hingga di bawah 145°C, jauh di dalam batas operasi aman material komposit PTFE. Tanpa kompresi empat tahap, suhu pelepasan akan melebihi 250°C, menyebabkan degradasi termal langsung pada elemen penyegelan dan kegagalan kompresor yang fatal. Susunan empat baris memberikan keseimbangan gaya yang luar biasa, dengan silinder yang berlawanan membatalkan gaya inersia dan meminimalkan transmisi getaran ke fondasi.

2. Teknologi Penyegelan PTFE Suhu Ultra Tinggi

4WM-100/30 menggunakan teknologi eksklusif. rakitan ring piston pelumas otomatis dan pita penggerak Diproduksi dari komposit PTFE generasi berikutnya yang dikembangkan khusus untuk layanan tekanan ultra-tinggi. Cincin ini diperkuat dengan serat kaca suhu tinggi, partikel perunggu, dan molibdenum disulfida untuk mencapai koefisien gesekan di bawah 0,05 tanpa pelumasan hidrokarbon eksternal. Formulasi material dinilai untuk operasi berkelanjutan pada suhu hingga 200°C—lebih tinggi daripada komposit PTFE standar—untuk memberikan margin keamanan terhadap beban termal tinggi dari kompresi empat tahap. Pada tekanan pelepasan 3,00 MPa, tekanan parsial uap minyak akan sangat tinggi, sehingga kontaminasi minyak pada dasarnya tidak mungkin dihilangkan di hilir. Desain bebas minyak bawaan 4WM-100/30 menghilangkan risiko ini sepenuhnya, memberikan Sertifikasi ISO 8573-1 Kelas 0 tanpa peralatan pemurnian hilir apa pun.

3. Rangka Kokoh dan Tahan Beban Skala Industri

Kerangka utama dicetak dari Besi cor abu-abu GG30 (tingkat lebih tinggi dari standar GG25) dengan bagian dinding yang diperkuat hingga setebal 80 mm dan saluran air pendingin terintegrasi yang dikerjakan langsung ke dalam coran. susunan silinder berlawanan empat baris Memberikan pembatalan gaya orde pertama dan kedua yang hampir sempurna, mengurangi gaya tidak seimbang bersih yang ditransmisikan ke fondasi hingga kurang dari 5% dari gaya gas silinder puncak. Keseimbangan mekanis yang luar biasa ini sangat penting untuk mesin dengan ukuran dan daya sebesar ini, di mana gaya tidak seimbang akan membutuhkan massa fondasi yang melebihi 100 ton. Poros engkol baja tempa yang seimbang secara dinamis (42CrMo4, Q&T) ditopang oleh lima jurnal bantalan utama dengan bantalan film oli hidrodinamik yang dinilai untuk masa pakai desain penuh 150.000 jam.

4. Penggerak Motor Tegangan Tinggi untuk Efisiensi Maksimum

4WM-100/30 digerakkan oleh sebuah Motor induksi tegangan menengah 1200 kW Tersedia dalam konfigurasi 6kV atau 10kV, sesuai dengan kelas efisiensi IEC 60034-1 IE3. Pada tingkat daya ini, penggerak tegangan menengah tidak hanya lebih disukai tetapi juga penting—motor 380V akan membutuhkan arus sekitar 2.000A, yang memerlukan ukuran kabel yang tidak praktis dan peralatan sakelar yang besar. Konfigurasi tegangan menengah terintegrasi langsung ke dalam jaringan distribusi tegangan tinggi industri, meminimalkan kerugian listrik dan mengurangi biaya infrastruktur. Motor ini dilengkapi dengan jaket pendingin cairan untuk pengoperasian di iklim tropis dan memiliki isolasi Kelas F dengan kenaikan suhu Kelas B untuk masa pakai yang lebih lama.

Skenario Aplikasi

Injeksi Nitrogen Skala Ultra Besar & Transmisi Melalui Pipa

Dalam fasilitas gas industri skala besar dan jaringan pipa nitrogen nasional, 4WM-100/30 berfungsi sebagai penguat nitrogen bertekanan tinggi utama untuk aplikasi transmisi jarak jauh dan injeksi volume besar. Kapasitasnya sebesar 100 m³/menit setara dengan keluaran nitrogen dari ASU kriogenik 5.000+ Nm³/jam, sementara tekanan pelepasan 3,00 MPa memberikan tekanan yang cukup untuk transmisi melalui pipa pada jarak lebih dari 50 km. Desain bebas minyak sangat penting dalam aplikasi transmisi karena kontaminasi minyak apa pun akan menyebar ke seluruh jaringan pipa, memengaruhi semua konsumen hilir termasuk pengolah makanan, produsen farmasi, dan pabrik semikonduktor.

Pembersihan Nitrogen untuk Bahan Kimia Batubara & Gas Sintesis

Di pabrik kimia batubara, fasilitas gasifikasi, dan kompleks produksi syngas, Kompresor nitrogen 4WM-100/30 menyediakan volume besar nitrogen bertekanan tinggi untuk Inertisasi gasifier, pembersihan saluran pipa syngas, dan isolasi daruratTekanan pelepasan 3,00 MPa cukup untuk mengatasi tekanan operasi gasifikasi aliran terangkut (biasanya 2,5–4,0 MPa) dan mempertahankan aliran gas inert positif selama start-up, shutdown, dan kondisi gangguan. Kapasitas 100 m³/menit dapat melayani beberapa rangkaian gasifikasi secara bersamaan, mengurangi jumlah unit kompresor yang dibutuhkan dan menyederhanakan tata letak pabrik. Desain bebas oli mencegah kontaminasi oli pada syngas, yang dapat meracuni katalis hilir dalam sintesis metanol, Fischer-Tropsch, dan unit produksi amonia.

Injeksi Nitrogen untuk Peningkatan Perolehan Minyak (Enhanced Oil Recovery/EOR)

Dalam proyek injeksi nitrogen di ladang minyak untuk peningkatan perolehan minyak (Enhanced Oil Recovery/EOR), 4WM-100/30 mengkompresi nitrogen hingga 3,00 MPa untuk diinjeksikan ke dalam reservoir minyak yang telah habis untuk mempertahankan tekanan reservoir dan meningkatkan efisiensi penyapuan. Kapasitas besar 100 m³/menit dapat melayani beberapa sumur injeksi secara bersamaan, sementara tekanan pelepasan yang tinggi mengatasi tekanan hidrostatik reservoir yang dalam. Desain bebas minyak sangat penting untuk aplikasi EOR karena kontaminasi minyak akan merusak formasi reservoir, mengurangi permeabilitas, dan mencemari minyak yang diproduksi. Peringkat tugas berkelanjutan memastikan kampanye injeksi tanpa gangguan yang dapat berlangsung selama bertahun-tahun.

Pasokan Nitrogen untuk Fabrikasi Semikonduktor Skala Besar

Pabrik-pabrik mega yang memproduksi wafer semikonduktor berukuran 300mm dan 450mm membutuhkan volume nitrogen dengan kemurnian sangat tinggi dalam jumlah yang sangat besar. pembersihan ruang proses, atmosfer pengangkut wafer, gas pembawa deposisi uap kimia (CVD), dan pendinginan kriogenikKapasitas 4WM-100/30 sebesar 100 m³/menit dapat memenuhi kebutuhan nitrogen seluruh kompleks fabrikasi semikonduktor, sementara tekanan pelepasan 3,00 MPa cukup untuk mengalirkan nitrogen melalui manifold distribusi yang luas dan sistem pengurangan tekanan di titik penggunaan. Sertifikasi bebas minyak sangat penting dalam aplikasi semikonduktor di mana kontaminasi minyak sekecil femtogram pun dapat menyebabkan kerusakan fatal pada transistor skala nanometer.

Bahan & Konstruksi

4WM-100/30 dibuat dari material premium yang dipilih karena kompatibilitasnya dengan nitrogen bertekanan sangat tinggi, ketahanan termal yang ekstrem, dan integritas struktural skala industri:

Semua komponen penahan tekanan dirancang dan dibuat sesuai dengan standar yang ketat. ASME BPVC Bagian VIII Divisi 1 atau standar GB 150 Tiongkok. Setiap sambungan las menjalani inspeksi radiografi (RT) 100% sesuai dengan ASME Bagian V, Pasal 2, dan setiap bejana tekan yang telah selesai diuji tekanan hidrostatik pada 1,5 kali tekanan kerja maksimum yang diizinkan (MAWP) untuk periode penahanan minimum 30 menit. Sistem perpipaan bertekanan tinggi dibuat dari SS316L tanpa sambungan dengan sambungan flensa ANSI Kelas 900 untuk memastikan integritas kedap bocor pada tekanan operasi 3,00 MPa.

Panduan Pemasangan & Pemeliharaan

Persyaratan Pondasi & Struktur

Mesin 4WM-100/30 memiliki berat kering 36,50 ton dan pusat gravitasi sekitar 1.200 mm di atas pelat dasar. Meskipun desain silinder berlawanan empat baris memberikan keseimbangan gaya yang sangat baik, massa dan daya mesin yang sangat besar membutuhkan Blok inersia beton bertulang seberat 60–80 tonBlok tersebut harus dipasang pada isolator pegas tugas berat (frekuensi alami 4–6 Hz) untuk mencegah transmisi getaran ke struktur yang berdekatan dan instrumentasi sensitif. Fondasi harus dirancang oleh insinyur struktur yang berkualifikasi untuk menopang berat statis ditambah gaya dinamis selama pengoperasian awal dan penghentian darurat. Persyaratan jarak minimum: 2,0 m di semua sisi untuk akses perawatan, 3,0 m di atas kepala untuk akses derek selama perbaikan besar, dan ruang khusus untuk pengangkatan berat untuk pelepasan rotor.

Desain Sistem Air Pendingin

Kebutuhan air pendingin kira-kira 120 m³/jam pada suhu masuk tidak melebihi 32°C. Sirkuit distribusi air memasok jaket silinder, tiga intercooler, dan aftercooler dalam cabang paralel dengan katup kontrol aliran individual. Mengingat kompresi empat tahap, manajemen air pendingin sangat penting—setiap penurunan kinerja intercooler akan menyebabkan peningkatan suhu secara beruntun melalui tahap-tahap berikutnya, berpotensi melebihi batas operasi aman elemen penyegel PTFE. Spesifikasi kualitas air: pH 6,5–8,5, total padatan terlarut < 400 mg/L, kandungan klorida < 30 mg/L (untuk mencegah korosi SS316L), padatan tersuspensi < 20 mg/L, dan total kesadahan < 250 mg/L sebagai CaCO₃. Menara pendingin loop tertutup khusus dengan filtrasi aliran penuh dan pengolahan kimia otomatis wajib untuk pengoperasian yang andal.

Jadwal Pemeliharaan Pencegahan

Desain bebas oli pada 4WM-100/30 menghilangkan seluruh kategori tugas perawatan terkait oli yang membebani kompresor berpelumas. Tidak ada penggantian oli (menghemat 400–600 liter/tahun), tidak ada program analisis oli, tidak ada penggantian elemen filter, tidak ada penggantian kartrid pemisah, dan tidak ada pembuangan oli bekas. Komponen aus yang utama adalah... Ring piston PTFE dan sabuk penggerakyang biasanya mencapai masa pakai 3.000–5.000 jam dalam kondisi nitrogen bersih. Mengingat arsitektur empat tahapnya, perencanaan perawatan harus memperhitungkan pola keausan spesifik setiap tahap, dengan tahap tekanan tinggi (Tahap 4) biasanya membutuhkan perhatian lebih sering daripada tahap tekanan rendah.

Sertifikasi Kepatuhan & Keselamatan

Kompresor nitrogen 4WM-100/30 dirancang, diproduksi, dan diuji untuk memenuhi atau melampaui standar internasional dan kerangka peraturan berikut:

Analisis Kinerja & Efisiensi

4WM-100/30 mencapai Konsumsi daya spesifik sekitar 12,00 kW per m³/menit Nitrogen yang dialirkan pada tekanan pelepasan 3,00 MPa. Angka daya spesifik ini mencerminkan realitas termodinamika kompresi tekanan ultra-tinggi melalui empat tahap, di mana kerja kompresi kumulatifnya cukup besar. Namun, dalam segmen kompresor bebas oli tekanan ultra-tinggi (tekanan pelepasan >2,50 MPa, kapasitas >50 m³/menit), efisiensi ini luar biasa. Sebagai perbandingan, kompresor reciprocating berpelumas oli dalam aplikasi serupa biasanya mengkonsumsi 13,0–15,0 kW/m³/menit, sementara upaya untuk mencapai tekanan ini dengan kompresor sekrup akan membutuhkan pengaturan multi-tahap dengan pendinginan antar-tahap yang secara mekanis kompleks dan kurang efisien.

Selama jadwal operasi tahunan lebih dari 8.000 jam, keunggulan efisiensi 4WM-100/30 dibandingkan alternatif yang kurang efisien menghasilkan sekitar Penghematan energi tahunan sebesar 800.000–1.600.000 kWh.Dengan harga $0,08/kWh, ini mewakili pengurangan biaya listrik langsung sebesar $64.000–$128.000 per tahun. Namun, pembenaran ekonomi utama untuk 4WM-100/30 biasanya adalah... kombinasi kapasitas besar, tekanan ultra-tinggi, dan pengoperasian bebas minyak alami yang tidak dapat ditandingi oleh teknologi alternatif apa pun. Itu total biaya kepemilikan untuk kompresi nitrogen bertekanan sangat tinggi didominasi oleh energi dan perawatan, yang keduanya dioptimalkan oleh desain bebas oli empat tahap.

Penghapusan bahan habis pakai yang berhubungan dengan oli menghasilkan penghematan yang sangat signifikan pada skala ini. Kompresor berpelumas dengan kapasitas 100 m³/menit akan mengkonsumsi 1.000–2.000 liter oli pelumas setiap tahun, ditambah ratusan elemen filter, kartrid pemisah, dan biaya pembuangan oli bekas yang berjumlah 1.000–1.000 per tahun. Desain bebas oli 4WM-100/30 menghilangkan biaya-biaya ini sepenuhnya sekaligus memastikan bahwa tidak ada kontaminasi oli yang masuk ke aliran produk nitrogen—suatu nilai yang tidak mungkin diukur secara kuantitatif tetapi sangat penting untuk aplikasi semikonduktor, farmasi, dan makanan.

Kemampuan Kustomisasi & OEM

Kami menawarkan opsi kustomisasi komprehensif untuk menyesuaikan 4WM-100/30 dengan kebutuhan proyek besar tertentu:

• Paket EPC Siap Pakai (Turnkey): Desain lengkap rumah kompresor termasuk rekayasa pondasi, sistem air pendingin, gardu listrik, ruang kontrol, dan sistem keselamatan. Kami mengelola seluruh proyek mulai dari desain hingga pengoperasian.
• Pengaturan Unit Kembar Redundan: Dua kompresor 4WM-100/30 dikonfigurasi dalam susunan 2×100% atau 3×50% dengan pembagian beban otomatis dan peralihan tanpa gangguan. Memastikan ketersediaan nitrogen 100% untuk aplikasi yang sangat penting.
• Integrasi DCS Tingkat Lanjut: PLC Siemens S7-1500 atau Allen-Bradley ControlLogix dengan prosesor redundan, layar sentuh HMI 15 inci, dan integrasi penuh dengan DCS pabrik melalui OPC-UA, Modbus TCP/IP, atau protokol milik perusahaan. Termasuk algoritma pemeliharaan prediktif dan simulasi kembaran digital.
• Sistem Lingkungan & Keselamatan: Rumah kompresor tahan ledakan, susunan deteksi gas, sistem pemadam kebakaran otomatis dengan penyemprotan air, dan sistem penurunan tekanan darurat. Sesuai dengan standar API, NFPA, dan peraturan keselamatan setempat.
• Program OEM & Private Label: Layanan kustomisasi merek, skema pengecatan, dan paket dokumentasi untuk perusahaan gas global dan kontraktor EPC. Dukungan teknis lengkap dan jaringan logistik suku cadang.

Konfigurasi khusus tersedia dari MOQ 1 unitTinjauan teknik dan pembuatan proposal biasanya membutuhkan waktu 10–14 hari kerja karena kompleksitas mesin tersebut. Waktu pengiriman standar adalah 20–26 minggu; program percepatan dapat mengurangi waktu ini menjadi 16 minggu untuk proyek yang memenuhi syarat dengan desain yang telah disetujui sebelumnya.

Studi Kasus: Pasokan Nitrogen Kompleks Kimia Batubara Terintegrasi

Klien: Sebuah perusahaan kimia batubara milik negara di Tiongkok yang mengoperasikan empat gasifikasi aliran terangkut dan sintesis metanol/amonia hilir.

Tantangan: Kompleks tersebut membutuhkan 90.000 Nm³/jam nitrogen bertekanan tinggi (2,8–3,2 MPa) untuk inertisasi gasifier, pembersihan pipa syngas, pengawetan katalis, dan isolasi darurat. Pasokan yang ada terdiri dari tiga kompresor berpelumas oli (merek Eropa, telah beroperasi selama 20+ tahun) yang mengalami kontaminasi oli yang parah ke dalam aliran nitrogen. Kontaminasi oli meracuni katalis sintesis metanol (biaya penggantian 1.440.250 juta per pengisian), menyumbat penukar panas syngas, dan menyebabkan penghentian operasional yang tidak direncanakan rata-rata 45 jam per tahun. Kompresor yang sudah tua tersebut juga tidak efisien dalam hal energi, mengkonsumsi 1.450 kW per 100 m³/menit dibandingkan dengan standar modern.

Larutan: Kami menyediakan dua kompresor nitrogen bebas oli 4WM-100/30 Dalam konfigurasi redundan 2×100%, masing-masing pada skid turnkey khusus dengan intercooling empat tahap terintegrasi, aftercooling, dan sistem kontrol PLC redundan Siemens S7-1500. Kompresor ditempatkan di dalam bangunan tahan ledakan dengan deteksi gas otomatis, depresurisasi darurat, dan pemadam kebakaran. Sebuah bejana penampung 50 m³ dipasang di bagian hulu untuk menahan fluktuasi permintaan dari empat jalur gasifikasi.

Hasil Terukur Setelah 36 Bulan:

• Kandungan nitrogen dalam minyak: Berkurang dari 5,8 mg/m³ menjadi <0,01 mg/m³, mencapai ISO 8573-1 Kelas 0
• Insiden keracunan katalis metanol: Nol Sejak dioperasikan, penghematan sebesar $2,5M per penggantian katalis yang dihindari.
• Pemadaman tak terencana: Dikurangi dari 45 jam/tahun menjadi 2 jam/tahun (hanya perawatan terjadwal)
• Konsumsi energi: Ditingkatkan oleh 17.2% (dari 1.450 hingga 1.200 kW per 100 m³/menit), menghemat $320.000/tahun per kompresor
• Ketersediaan kompresor: 99.7% lebih dari 36 bulan dengan konfigurasi redundan
• Periode pengembalian modal: 3,2 tahun termasuk penghematan energi, perlindungan katalis, dan menghindari kerugian akibat penghentian operasional.

“Kompresor 4WM-100/30 telah mengubah pasokan nitrogen kami dari risiko operasional kronis menjadi utilitas yang andal. Penghilangan kontaminasi oli telah memberikan keuntungan berkali-kali lipat hanya melalui perlindungan katalis saja. Redundansi ini memberi kami keyakinan bahwa kami tidak akan pernah kehilangan pasokan nitrogen ke gasifier kami.” — Kepala Operasi, Perusahaan Kimia Batubara

FAQ & Panduan Seleksi

Produk & Solusi Terkait

Untuk gambaran menyeluruh tentang kami kompresor nitrogen industri Untuk informasi lebih lanjut mengenai portofolio kami, termasuk kompresor oksigen bebas oli, kompresor hidrogen, kompresor karbon dioksida, dan solusi gas khusus yang dirancang sesuai pesanan, silakan hubungi tim teknik aplikasi kami atau telusuri katalog produk online kami.

Siap Merancang Solusi Nitrogen Bertekanan Sangat Tinggi Anda?

Insinyur aplikasi senior dan manajer proyek kami siap mengevaluasi kebutuhan aliran nitrogen Anda, spesifikasi tekanan, kendala lokasi, dan kebutuhan integrasi. Kami menyediakan studi kelayakan komprehensif, proposal teknis terperinci, desain pondasi dan bangunan, diagram perpipaan dan instrumentasi (P&ID), dan solusi EPC (Engineering, Procurement, and Construction) lengkap untuk proyek dalam skala apa pun.

E-mail: [email protected] | Tanggapan dalam 24 jam