Compressore di azoto DW-70/30 | Booster di N2 senza olio da 70 m³/min per processi industriali ad altissima pressione (3,00 MPa)

Compressore di azoto DW-70/30 – Booster di N2 senza olio ad altissima capacità per processi industriali a 3,00 MPa

Progettato per erogare 70 m³/min a una pressione di scarico di 3,00 MPa, il DW-70/30 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e quattro file, specificamente costruito per l'iniezione di azoto su larga scala, il potenziamento di condotte ad alta pressione e le applicazioni di processo petrolchimiche più esigenti. È progettato per un funzionamento continuo, senza contaminazione da olio, ed è ottimizzato per un funzionamento industriale 24 ore su 24, 7 giorni su 7, ad alta pressione.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto DW-70/30 rappresenta l'apice della nostra ingegneria dei compressori a pistoni senza olio, occupando il segmento ad altissima capacità del nostro portafoglio di compressori di azoto industriali. Con una straordinaria capacità di 70 m³/min abbinato a un formidabile Pressione di scarico di 3,00 MPaQuesta unità è progettata per le applicazioni di sovralimentazione di azoto su larga scala più esigenti, dove sia il flusso massiccio che l'elevata pressione sono requisiti imprescindibili.

Ciò che distingue il DW-70/30 da tutte le alternative convenzionali è il suo percorso di compressione completamente privo di olio utilizzando anelli del pistone e fasce di scorrimento in composito PTFE autolubrificante. A una pressione di scarico di 3,00 MPa, il rischio di trascinamento di vapori d'olio è esponenzialmente amplificato rispetto alle applicazioni a bassa pressione, rendendo il design senza olio non solo vantaggioso ma assolutamente indispensabile. Il compressore raggiunge Certificazione nativa ISO 8573-1 Classe 0 senza alcuna apparecchiatura di filtrazione dell'olio a valle, eliminando i costi di capitale, gli oneri di manutenzione e la penalità energetica che sarebbero altrimenti obbligatori a questo livello di pressione.

L'architettura del compressore impiega un due stadi, quattro file (二列四级) configurazione essenziale per gestire l'estrema combinazione di elevata portata e pressione elevata. Il design a quattro file offre un eccezionale bilanciamento delle forze, raddoppiando al contempo la cilindrata effettiva rispetto ai design a due file, consentendo l'enorme capacità di 70 m³/min. Ogni stadio è dotato di intercooler indipendente, garantendo che le temperature del gas rimangano entro limiti operativi sicuri anche durante il funzionamento prolungato alla massima capacità a 3,00 MPa. Il telaio rinforzato in ghisa e l'albero motore in acciaio forgiato bilanciato dinamicamente hanno una durata minima di servizio di 120.000 ore secondo i protocolli di manutenzione standard.

Specifiche tecniche – DW-70/30

* Tutte le specifiche sono valutate in condizioni di riferimento standard (ISO 1217, Allegato C). Le prestazioni effettive possono variare in base all'altitudine del sito, alla temperatura ambiente e alle condizioni di ingresso.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Architettura a quattro file per una capacità elevata

Il DW-70/30 impiega un due stadi, quattro file (二列四级) Configurazione unica nel mercato dei compressori di azoto senza olio. Il design a quattro file raddoppia la cilindrata effettiva del pistone rispetto ai design convenzionali a due file, mantenendo al contempo un eccellente bilanciamento delle forze grazie alla disposizione dei cilindri contrapposti. Ogni fila contiene due stadi di compressione (uno a bassa pressione e uno ad alta pressione), risultando in quattro cilindri di compressione attivi azionati da un singolo albero motore. Questa architettura consente prestazioni straordinarie. capacità di 70 m³/min che altrimenti richiederebbe due compressori separati operanti in parallelo, riducendo l'ingombro, semplificando il controllo ed eliminando la complessità della sincronizzazione dei compressori in parallelo.

2. Sistema di tenuta in PTFE ad alta pressione senza olio

A una pressione di scarico di 3,00 MPa, il rischio di contaminazione dell'olio è esponenzialmente più alto rispetto alle pressioni convenzionali. Il DW-70/30 utilizza un sistema proprietario Gruppo di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con compositi in PTFE ad altissime prestazioni rinforzati con fibra di vetro, fibra di carbonio e particelle di bronzo. Questa formulazione avanzata raggiunge un coefficiente di attrito inferiore a 0,05 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi, garantendo che il flusso di azoto rimanga completamente privo di contaminazione da olio anche a pressioni estreme. Gli anelli sono progettati per un funzionamento continuo a temperature fino a 190 °C, fornendo un margine di sicurezza superiore alla tipica temperatura di scarico di 165 °C a 3,00 MPa. Per gli operatori di gas industriali, questo garantisce Conformità nativa alla norma ISO 8573-1 Classe 0 senza i costi di capitale, gli oneri di manutenzione o il dispendio energetico dei sistemi di filtrazione dell'olio a valle, che sarebbero obbligatori con le alternative lubrificate.

3. Telaio rinforzato per carichi meccanici estremi

La struttura principale è realizzata in fusione Ghisa grigia GG30 (equivalente alla classe ASTM A48 35B) con sezioni di parete sostanzialmente rinforzate, nervature aggiuntive e passaggi dell'acqua di raffreddamento integrati lavorati direttamente nella fusione. I cilindri ad alta pressione presentano pareti ispessite e raggi di raccordo di scarico delle tensioni per resistere alle forze di picco del gas a 3,00 MPa. disposizione a quattro file di cilindri contrapposti fornisce un'eccezionale cancellazione della forza di primo e secondo ordine, riducendo le forze di inerzia sbilanciate trasmesse alla fondazione di oltre 90% rispetto ai progetti a fila singola. Questo vantaggio meccanico consente l'installazione su un blocco inerziale in cemento armato di minimo 25 tonnellate—sostanziale ma significativamente più leggero delle oltre 40 tonnellate che sarebbero necessarie per un progetto equivalente a fila singola.

4. Azionamento a media tensione per la massima efficienza

Il DW-70/30 è azionato da un Motore a induzione di media tensione da 850 kW Disponibile nelle configurazioni da 6 kV o 10 kV, conforme alla classe di efficienza IE3 della norma IEC 60034-1. A questo livello di potenza, l'azionamento a media tensione non è solo preferibile, ma essenziale: un motore da 380 V richiederebbe una corrente a pieno carico di circa 1.400 A, con conseguente necessità di cavi e quadri elettrici di dimensioni impraticabili. La configurazione a media tensione riduce le dimensioni dei cavi di 80%, minimizza le perdite I²R e si integra perfettamente nelle reti di distribuzione industriali a media tensione. La compatibilità opzionale con azionamenti a frequenza variabile (VFD) consente il funzionamento a carico parziale con efficienza mantenuta, riducendo il consumo energetico durante i periodi di ridotta richiesta di azoto.

Scenari applicativi

Iniezione di azoto su larga scala per un recupero petrolifero ottimizzato

Nella produzione di petrolio e gas, il DW-70/30 funge da compressore per iniezione primaria di azoto Per operazioni di recupero avanzato del petrolio (EOR) e di mantenimento della pressione. La sua capacità di 70 m³/min può alimentare simultaneamente più pozzi di iniezione, mentre la pressione di scarico di 3,00 MPa fornisce una pressione di fondo pozzo sufficiente per giacimenti a profondità fino a 2.500 metri. Il design senza olio è assolutamente fondamentale nelle applicazioni EOR, poiché qualsiasi contaminazione da petrolio danneggerebbe la formazione del giacimento, ridurrebbe la permeabilità e comprometterebbe l'efficienza del recupero del petrolio. La classificazione per il servizio continuo garantisce operazioni di iniezione ininterrotte che possono proseguire per mesi o anni senza arresti.

Aumento della pressione dell'azoto nelle condotte

Per reti di condotte per l'azoto industriale Operando ad alte pressioni, il DW-70/30 fornisce la capacità di sovralimentazione necessaria per mantenere la pressione su lunghe distanze e servire utenze ad alta pressione. La pressione di scarico di 3,00 MPa compensa le perdite per attrito nelle condotte su distanze fino a 10 km, rendendolo adatto alla fornitura centralizzata di azoto a grandi parchi industriali o piattaforme offshore. La capacità di 70 m³/min può servire simultaneamente più utenze ad alta pressione, tra cui reattori petrolchimici, sistemi di spurgo per turbine a gas e operazioni di inertizzazione ad alta pressione.

Sistemi di inertizzazione e catalisi per reattori petrolchimici

Nei grandi complessi petrolchimici, il DW-70/30 fornisce azoto ad alta pressione per preservazione del catalizzatore del reattore, iniezione di azoto di emergenza e inertizzazione del recipiente ad alta pressioneLa pressione di scarico di 3,00 MPa è sufficiente per iniettare azoto direttamente in recipienti di processo ad alta pressione operanti fino a 2,5 MPa, mantenendo una copertura di gas inerte positiva durante l'avvio, l'arresto e le condizioni anomale. L'enorme capacità di 70 m³/min può servire simultaneamente più reattori e recipienti tramite un collettore centralizzato di azoto ad alta pressione. La certificazione oil-free è obbligatoria per le applicazioni petrolchimiche in cui l'azoto entra in contatto con letti catalitici o entra in flussi di processo che devono rimanere completamente privi di idrocarburi.

Fornitura di azoto per impianti chimici a carbone e di produzione di syngas

Gli impianti chimici del carbone e gli impianti di produzione di syngas richiedono enormi volumi di azoto ad alta pressione per Inertizzazione del gassificatore, spurgo del circuito di sintesi e sistema di backup per la separazione criogenica dell'aria.La capacità di 70 m³/min del DW-70/30 può soddisfare il fabbisogno di azoto di più gassificatori o di un intero impianto di produzione di syngas, mentre la pressione di scarico di 3,00 MPa corrisponde ai requisiti di pressione dei moderni gassificatori a flusso trascinato. Il design senza olio previene la contaminazione del syngas da parte dell'olio, che potrebbe avvelenare i catalizzatori a valle negli impianti di sintesi del metanolo, di sintesi Fischer-Tropsch e di produzione di ammoniaca.

Materiali e costruzione

Il DW-70/30 è costruito con materiali di prima qualità selezionati per la loro compatibilità con l'azoto ad altissima pressione, la resistenza termica e l'integrità strutturale sotto carichi meccanici enormi:

Tutti i componenti portanti sono progettati e fabbricati in stretta conformità con ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o secondo gli standard cinesi GB 150. Ogni giunto saldato viene sottoposto a ispezione radiografica 100% (RT) secondo la sezione V, articolo 2 dell'ASME, e ogni recipiente a pressione completato viene sottoposto a una prova di pressione idrostatica a 1,5 volte la pressione massima di esercizio consentita (MAWP) per un periodo di mantenimento minimo di 30 minuti. I sistemi di tubazioni ad alta pressione sono realizzati in acciaio inox senza saldatura SS316 con connessioni flangiate ANSI Classe 900 per garantire la tenuta stagna a una pressione di esercizio di 3,00 MPa.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Requisiti strutturali e di fondazione

Il DW-70/30 ha un peso a secco di 18,00 tonnellate e un centro di gravità circa 1.000 mm sopra la piastra di base. Nonostante le dimensioni massicce, il design a quattro file di cilindri contrapposti fornisce un eccezionale bilanciamento delle forze, consentendo l'installazione su un blocco inerziale in cemento armato da 25-30 tonnellateIl blocco deve essere montato su isolatori di vibrazioni elastomerici per carichi pesanti (frequenza naturale 5-7 Hz) per impedire la trasmissione delle vibrazioni alle strutture adiacenti e alla strumentazione sensibile. La progettazione delle fondazioni deve tenere conto delle forze dinamiche durante l'avvio e l'arresto, con un fattore di sicurezza di 2,0 sul carico statico. Requisiti minimi di spazio libero: 2,0 m su tutti i lati per l'accesso di manutenzione, 2,5 m in altezza per l'accesso della gru durante le revisioni principali e 3,0 m davanti al pannello di controllo per l'accesso dell'operatore.

Progettazione del sistema di raffreddamento ad acqua

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 80 m³/h con una temperatura di ingresso non superiore a 32 °C. Il circuito di distribuzione dell'acqua alimenta le camicie dei cilindri, l'intercooler e il post-refrigeratore in rami paralleli con valvole di controllo del flusso individuali. Dato l'elevato rapporto di compressione e l'enorme capacità, gli intercooler sono particolarmente critici per la gestione termica e devono ricevere un flusso di acqua di raffreddamento prioritario. Specifiche di qualità dell'acqua: pH 6,5–8,5, solidi disciolti totali < 500 mg/L, contenuto di cloruri < 30 mg/L (per prevenire la corrosione dei tubi in acciaio inox 316 ad alta temperatura), solidi sospesi < 20 mg/L e durezza totale < 250 mg/L come CaCO₃. Per questa unità è fortemente raccomandata una torre di raffreddamento a circuito chiuso dedicata con filtrazione a flusso continuo e trattamento chimico automatizzato.

Programma di manutenzione preventiva

Il design senza olio del DW-70/30 semplifica drasticamente la manutenzione rispetto alle alternative lubrificate di queste dimensioni. Non sono necessari cambi d'olio (che richiederebbero oltre 500 litri per cambio), analisi dell'olio, sostituzione dei filtri o sostituzione delle cartucce del separatore. I principali elementi di usura consumabili sono: Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere raggiungono una durata di servizio di 3.000-5.000 ore in condizioni di azoto pulito ad alta pressione. Il design a quattro file consente una programmazione scaglionata della manutenzione, in cui le singole file possono essere riparate mentre le file rimanenti continuano a funzionare, massimizzando la disponibilità delle apparecchiature.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto DW-70/30 è progettato, fabbricato e testato per soddisfare o superare i seguenti standard e quadri normativi internazionali:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Il DW-70/30 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 12,14 kW per m³/min di azoto erogato a una pressione di scarico di 3,00 MPa. Questo parametro di efficienza è eccezionale per un compressore a pistoni senza olio che opera a pressioni estreme e con una capacità elevata, posizionando l'unità al vertice del segmento dei compressori ad altissima pressione. Per confronto, i compressori alternativi lubrificati ad olio in applicazioni simili consumano in genere 13,0-15,0 kW/m³/min, mentre i compressori a membrana (spesso scelti per il servizio ad alta pressione senza olio) richiederebbero più unità in parallelo e consumerebbero oltre 18 kW/m³/min con costi di investimento significativamente più elevati.

Nel corso di un programma operativo annuale standard di 8.000 ore, il vantaggio in termini di efficienza del DW-70/30 genera circa Risparmio energetico annuo compreso tra 560.000 e 1.120.000 kWh rispetto ad alternative meno efficienti. Con una tariffa elettrica industriale media di $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione dei costi operativi diretti pari a $44.800–$89.600 all'anno. Se combinato con la completa eliminazione dei materiali di consumo legati al petrolio (che sarebbero enormi su questa scala: oltre 1.000 litri di petrolio all'anno, più filtri, separatori e costi di smaltimento), il costo totale di proprietà per la compressione di azoto ad altissima pressione si riduce di un valore stimato tra 25 e 351 TP3T nell'arco di una vita operativa di 10 anni.

L'assenza di olio nel percorso di compressione è particolarmente preziosa a 3,00 MPa, poiché la contaminazione da olio diventa esponenzialmente più concentrata e più difficile da rimuovere all'aumentare della pressione. A questo livello di pressione, i sistemi di filtrazione dell'olio a valle richiederebbero più stadi di filtri a coalescenza, adsorbitori a carbone attivo e strumentazione per il monitoraggio continuo dell'olio, consumando 5-81 TP3T della potenza erogata dal compressore e richiedendo frequenti interventi di manutenzione. Il design nativo senza olio del DW-70/30 elimina completamente questo carico parassita e l'onere di manutenzione.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione complete per adattare il DW-70/30 alle specifiche condizioni del sito, ai requisiti di integrazione e alle esigenze dell'utente finale:

• Pacchetti chiavi in ​​mano con montaggio su skid: Il compressore, il motore, i refrigeratori, la strumentazione e il pannello di controllo sono preassemblati su un massiccio basamento in acciaio strutturale con occhielli di sollevamento integrati e dime per bulloni di ancoraggio. Il pre-test in fabbrica di tutti i sistemi riduce i tempi di messa in servizio di 70% e minimizza i rischi sul campo.
• Configurazioni delle aree pericolose: Involucri per motori e apparecchiature elettriche conformi alle normative ATEX Zona 2 e IECEx per impianti petrolchimici e offshore. Il sistema di sicurezza può includere interblocchi per il rilevamento di gas, l'estinzione incendi e la ventilazione automatica.
• Controllo avanzato dei processi: PLC Siemens S7-1500 o Allen-Bradley ControlLogix con touchscreen HMI da 15 pollici, monitoraggio remoto ridondante tramite Modbus TCP/IP e OPC-UA e perfetta integrazione con il sistema DCS/SCADA dell'impianto. Il controllo automatico del carico/scarico, la compatibilità con gli inverter e gli algoritmi di manutenzione predittiva ottimizzano la disponibilità e riducono i tempi di fermo non pianificati.
• Protezione ambientale: Rivestimenti C5-M di grado marino per installazioni offshore e costiere; componenti elettrici tropicalizzati per temperature ambiente di 55 °C; e cabine acustiche con grado di protezione IP54 e cancellazione attiva del rumore che riduce le emissioni da 88 dB(A) a 72 dB(A) a 1 metro.
• OEM e Private Label: Verniciature personalizzate, targhette con il marchio aziendale e pacchetti di documentazione localizzati per i principali distributori di apparecchiature a gas e appaltatori EPC. Manuali tecnici, elenchi di ricambi e programmi di formazione possono essere forniti in diverse lingue.

Le configurazioni personalizzate sono disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàA causa della complessità di questo prodotto, la revisione tecnica e la generazione della proposta richiedono in genere 7-10 giorni lavorativi. I tempi di consegna standard sono di 16-20 settimane; per ordini idonei, con programmazione anticipata, è disponibile la consegna rapida entro 14 settimane.

Caso di studio: Sistema di iniezione di azoto su piattaforma offshore

Cliente: Un importante operatore nel settore petrolifero e del gas nel Mar Cinese Meridionale.

Sfida: La piattaforma di produzione offshore del cliente necessitava di un imponente sistema di iniezione di azoto per il mantenimento della pressione del giacimento e per le operazioni di sollevamento a gas. La piattaforma presentava uno spazio limitato sul ponte, rigidi vincoli di peso e l'impossibilità di accedere all'azoto contaminato da petrolio a causa della sensibilità del giacimento. Le soluzioni esistenti avrebbero richiesto tre compressori separati lubrificati a olio con un'ampia purificazione a valle, occupando 150 m² di spazio sul ponte e pesando oltre 45 tonnellate.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio DW-70/30 Su uno skid compatto con refrigeratori integrati, sistema di controllo e rivestimenti C5-M di grado marino. Il design a quattro file ha raggiunto la portata richiesta di 70 m³/min in un'unica macchina, riducendo l'ingombro a 65 m² e il peso a 22 tonnellate (incluso lo skid). Il design senza olio ha eliminato tutte le apparecchiature di purificazione a valle. L'unità è stata configurata per azionamento diretto a 6 kV con un variatore di frequenza per l'ottimizzazione del carico parziale in base alla domanda variabile del serbatoio.

Risultati quantificabili dopo 36 mesi:

• Utilizzo dello spazio sul ponte: Ridotto di 57% rispetto all'alternativa a tre comparatori (65 m² contro 150 m²)
• Peso totale del pattino: Ridotto di 51% (22 tonnellate contro 45 tonnellate), fattore critico per i limiti di carico delle piattaforme offshore
• Contaminazione da olio nell'azoto iniettato: <0,01 mg/m³, proteggendo l'integrità del bacino idrico
• Intervalli di manutenzione: Esteso da 40% rispetto alle alternative lubrificate a olio grazie al design senza olio
• Consumo energetico: Migliorato dalla versione 8.2% rispetto alla stima di progetto dovuta all'ottimizzazione del carico parziale tramite VFD
• Disponibilità: 99.2% per oltre 36 mesi, con solo tempi di inattività per manutenzione programmata

“Il DW-70/30 è stato l'unico compressore in grado di fornire la portata e la pressione richieste in un'unica macchina, soddisfacendo al contempo i nostri rigorosi requisiti di funzionamento senza olio. Il risparmio di spazio e peso è stato fondamentale per la nostra piattaforma offshore e l'affidabilità si è dimostrata eccezionale. Abbiamo già ordinato una seconda unità per la piattaforma adiacente.” — Responsabile della produzione offshore

Domande frequenti e guida alla selezione

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