DW-70/30 窒素コンプレッサー | 70 m³/分 オイルフリー N2 ブースター、3.00 MPa 超高圧工業プロセス用

DW-70/30 窒素コンプレッサー – 3.00 MPa 工業プロセス向け超大容量オイルフリー窒素ブースター

DW-70/30は、吐出圧力3.00MPaで毎分70m³の窒素を供給するように設計された、2段4列オイルフリーピストン式窒素コンプレッサーです。大規模な窒素注入、高圧パイプラインの加圧、および要求の厳しい石油化学プロセス用途向けに特別に設計されています。オイル汚染ゼロ、連続運転定格、高圧下での24時間365日の産業運転に最適化されています。

製品概要

の DW-70/30 窒素コンプレッサー 当社のオイルフリーピストンコンプレッサー技術の頂点を極めた製品であり、当社の産業用窒素コンプレッサー製品群の中でも超大容量セグメントを占めています。 容量70 m³/分 強力な 3.00 MPaの吐出圧力このユニットは、大量の流量と高圧の両方が必須条件となる、最も要求の厳しい大規模窒素増圧用途向けに設計されています。

DW-70/30を従来の代替品と区別するものは、 完全にオイルフリーの圧縮経路 自己潤滑性PTFE複合ピストンリングとライダーバンドを採用。吐出圧力3.00MPaでは、低圧用途と比較してオイル蒸気の持ち越しリスクが指数関数的に増大するため、オイルフリー設計は単に有利なだけでなく、絶対に不可欠となる。コンプレッサーは、 ISO 8573-1クラス0認証（ネイティブ） 下流側の油ろ過装置が不要なため、この圧力レベルでは本来必要となる設備投資コスト、メンテナンス負担、およびエネルギー損失を削減できます。

コンプレッサーのアーキテクチャは 二段四列（二列四级） 高流量と高圧という極端な組み合わせを管理するために不可欠な構成。4列設計は、2列設計と比較して有効容積を2倍にしながら優れた力のバランスを提供し、70 m³/minという大容量を実現します。各段には独立したインタークーラーが備わっており、3.00 MPaでの最大容量運転が継続している場合でも、ガス温度が安全な運転範囲内に維持されます。強化鋳鉄フレームと動的にバランス調整された鍛造鋼クランクシャフトは、最低耐用年数が保証されています。 12万時間 標準的な保守手順に従って。

技術仕様 – DW-70/30

* すべての仕様は標準基準条件（ISO 1217、附属書C）に基づいています。実際の性能は、設置場所の標高、周囲温度、および吸気条件によって異なる場合があります。

主な特長とエンジニアリング上の利点

1. 大容量を実現する4列アーキテクチャ

DW-70/30は 二段四列（二列四级） オイルフリー窒素コンプレッサー市場で他に類を見ない構成です。4列設計により、従来の2列設計と比較して有効ピストン排気量が2倍になり、対向シリンダー配置により優れた力バランスを維持しています。各列には2つの圧縮ステージ（低圧と高圧）があり、1本のクランクシャフトから駆動される4つのアクティブ圧縮シリンダーが実現されています。このアーキテクチャにより、並外れた性能が実現します。 容量70 m³/分 そうでなければ並列運転する2台の独立したコンプレッサーが必要となるところを、これにより設置面積を削減し、制御を簡素化し、並列コンプレッサーの同期における複雑さを排除できる。

2. 高圧オイルフリーPTFEシールシステム

吐出圧力が3.00 MPaの場合、油汚染のリスクは従来の圧力の場合よりも指数関数的に高くなります。DW-70/30は独自の技術を採用しています。 自己潤滑ピストンリングおよびライダーバンドアセンブリ ガラス繊維、炭素繊維、およびブロンズ粒子で強化された超高性能PTFE複合材から製造されています。この高度な配合により、外部炭化水素潤滑剤を使用せずに摩擦係数0.05未満を実現し、極度の圧力下でも窒素流に油分が混入しないことを保証します。リングは最高190℃までの温度で連続運転が可能で、3.00MPaにおける一般的な165℃の吐出温度よりも安全マージンが確保されています。産業ガス事業者にとって、これは ISO 8573-1クラス0にネイティブ準拠 潤滑油を使用する代替手段で必須となる下流側の油ろ過システムに伴う設備投資費用、維持管理負担、エネルギー損失を回避できる。

3. 極度の機械的負荷に対応する強化フレーム

メインフレームは鋳造されています GG30 グレー鋳鉄 （ASTM A48 クラス 35B に相当）大幅に強化された壁部、追加のリブ、および鋳造品に直接機械加工された一体型の冷却水通路を備えています。高圧シリンダーは、3.00 MPa のピークガス力に耐えるために、肉厚壁と応力緩和フィレット半径を備えています。 4列対向シリンダー配置 優れた一次および二次力相殺を提供し、単列設計と比較して基礎に伝達される不均衡な慣性力を 90% 以上低減します。この機械的利点により、鉄筋コンクリート慣性ブロックへの設置が可能になります。 最低25トン相当な重量ではあるが、同等の単列設計に必要な40トン以上に比べると大幅に軽量である。

4. 最大効率を実現する中電圧駆動

DW-70/30は 850kW中電圧誘導電動機 6kVまたは10kV構成で利用可能で、IEC 60034-1効率クラスIE3に準拠しています。この電力レベルでは、中電圧駆動が推奨されるだけでなく不可欠です。380Vモーターでは、全負荷電流が約1,400A必要となり、実用的ではないほど大きなケーブルと開閉装置が必要になります。中電圧構成では、ケーブルサイズが80%削減され、I²R損失が最小限に抑えられ、産業用中電圧配電ネットワークにシームレスに統合されます。オプションの可変周波数駆動（VFD）互換性により、効率を維持したまま部分負荷運転が可能になり、窒素需要が少ない期間のエネルギー消費を削減できます。

アプリケーションシナリオ

石油増進回収のための大規模窒素注入

石油・ガス生産において、DW-70/30は 一次窒素噴射コンプレッサー 強化石油回収（EOR）および圧力維持作業向け。70 m³/分の容量で複数の注入井に同時に供給でき、3.00 MPaの吐出圧力で深度2,500メートルまでの貯留層に十分な坑底圧力を提供します。EOR用途では、油分を含まない設計が極めて重要です。油分が混入すると、貯留層が損傷し、浸透率が低下し、石油回収効率が損なわれるためです。連続運転定格により、数ヶ月から数年にわたって停止することなく、中断のない注入作業が保証されます。

高圧パイプライン窒素増圧

のために 工業用窒素パイプラインネットワーク 高圧下で動作するDW-70/30は、長距離にわたって圧力を維持し、高圧機器への供給に必要なブースター容量を提供します。3.00 MPaの吐出圧力は、最大10 kmの距離にわたるパイプラインの摩擦損失を克服するため、大規模工業団地や洋上プラットフォームへの集中型窒素供給に適しています。70 m³/分の容量は、石油化学反応器、ガスタービンパージシステム、高圧ブランケット作業など、複数の高圧機器に同時に供給できます。

石油化学反応器の不活性化および触媒システム

大規模な石油化学コンプレックスでは、DW-70/30は高圧窒素を供給します。 反応器触媒の保存、緊急窒素注入、および高圧容器の不活性化3.00 MPaの吐出圧力は、最大2.5 MPaで運転される高圧プロセス容器に窒素を直接注入するのに十分であり、起動、停止、および異常状態の間も正の不活性ガスブランケットを維持します。70 m³/minという大容量により、中央集中型の高圧窒素ヘッダーを介して複数の反応器や容器に同時に供給できます。オイルフリー認証は、窒素が触媒床に接触したり、完全に炭化水素を含まない状態を維持しなければならないプロセスストリームに流入したりする石油化学用途において必須です。

石炭化学プラントおよび合成ガスプラント向け窒素供給

石炭化学プラントや合成ガス製造施設では、大量の高圧窒素が必要となります。 ガス化炉の不活性化、合成ループのパージ、および極低温空気分離のバックアップDW-70/30は70 m³/分の処理能力を備え、複数のガス化装置または合成ガス製造ライン全体の窒素需要に対応できます。また、3.00 MPaの吐出圧力は、最新の同伴流式ガス化装置の圧力要件を満たしています。オイルフリー設計により、合成ガスへのオイル混入を防ぎ、メタノール合成、フィッシャー・トロプシュ合成、アンモニア製造装置などの下流触媒の劣化を防止します。

材料と構造

DW-70/30は、極圧窒素との適合性、耐熱性、および大きな機械的負荷下での構造的完全性を考慮して厳選された最高級素材で構成されています。

すべての圧力支持部品は、以下の基準に厳密に従って設計および製造されています。 ASME BPVC セクション VIII ディビジョン 1 または中国のGB 150規格に準拠しています。すべての溶接継手はASME Section V、Article 2に従って100%放射線検査（RT）を受け、完成した圧力容器はすべて、最大許容使用圧力（MAWP）の1.5倍の圧力で最低30分間の静水圧試験を受けます。高圧配管システムは、3.00 MPaの運転圧力で漏れのない完全性を確保するために、ANSI Class 900フランジ接続を備えたシームレスSS316で製造されています。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および構造要件

DW-70/30は乾燥重量18.00トンで、重心はベースプレートから約1,000mm上にあります。巨大なサイズにもかかわらず、4列対向シリンダー設計により優れた力のバランスが実現され、 25～30トンの鉄筋コンクリート慣性ブロックブロックは、隣接する構造物や精密機器への振動伝達を防ぐため、高耐久性の弾性防振装置（固有振動数5～7Hz）に取り付ける必要があります。基礎設計では、起動時および停止時の動的荷重を考慮し、静荷重に対して安全率2.0を確保する必要があります。最小クリアランス要件：メンテナンスアクセス用に全方向2.0m、大規模オーバーホール時のクレーンアクセス用に頭上2.5m、オペレーターアクセス用に制御盤前面3.0m。

冷却水システムの設計

冷却水の需要は約 80 m³/h 入口温度は 32 °C を超えないようにします。水分配回路は、個別の流量制御弁を備えた並列分岐でシリンダージャケット、インタークーラー、アフタークーラーに水を供給します。極めて高い圧力比と大容量のため、インタークーラーは熱管理において特に重要であり、冷却水の流れを優先的に受ける必要があります。水質仕様: pH 6.5～8.5、総溶解固形物 < 500 mg/L、塩化物含有量 < 30 mg/L (高温での SS316 チューブの腐食を防ぐため)、懸濁固形物 < 20 mg/L、総硬度 < 250 mg/L (CaCO₃ 換算)。このユニットには、全流ろ過と自動化学処理を備えた専用の密閉型冷却塔を強く推奨します。

予防保守スケジュール

DW-70/30のオイルフリー設計は、この規模の潤滑式代替品と比較してメンテナンスを劇的に簡素化します。オイル交換（1回の交換で500リットル以上必要）、オイル分析、フィルター交換、セパレーターカートリッジ交換は不要です。主な消耗品は PTFE製ピストンリングおよびライダーバンド通常、高圧の清浄な窒素雰囲気下で3,000～5,000時間の耐用年数を実現します。4列構成のため、メンテナンススケジュールをずらすことが可能で、残りの列が稼働を継続している間に個々の列のメンテナンスを行うことができるため、機器の稼働率を最大限に高めることができます。

法令遵守および安全認証

DW-70/30窒素コンプレッサーは、以下の国際規格および規制枠組みを満たすか、またはそれらを上回るように設計、製造、および試験されています。

パフォーマンスと効率の分析

DW-70/30は 比消費電力は約12.14kW/m³/分 吐出圧力3.00 MPaで窒素を供給します。この効率指標は、極めて高い圧力と大容量で動作するオイルフリーピストンコンプレッサーとしては異例であり、このユニットを超高圧コンプレッサーセグメントのトップクラスに位置づけています。比較のために、同様の用途で使用されるオイル潤滑式往復動コンプレッサーは通常13.0～15.0 kW/m³/minを消費しますが、ダイヤフラムコンプレッサー（オイルフリー高圧サービスによく選ばれる）は複数のユニットを並列接続する必要があり、18 kW/m³/min以上を消費し、設備投資コストも大幅に高くなります。

標準的な年間8,000時間の稼働スケジュールにおいて、DW-70/30の効率上の利点により、約 年間56万～112万kWhのエネルギー節約 効率の低い代替案と比較すると、平均的な産業用電力料金が $0.08/kWh の場合、これは年間 $44,800～$89,600 の直接運転コスト削減に相当します。石油関連の消耗品の完全排除（この規模では膨大な量になります。年間 1,000 リットル以上の石油に加え、フィルター、分離器、廃棄コスト）と組み合わせると、 超高圧窒素圧縮装置の総所有コスト 10年間の運用期間で、推定25～35%の削減が見込まれる。

圧縮経路にオイルが存在しないことは、3.00 MPa の圧力において特に重要です。なぜなら、圧力が上昇するにつれてオイル汚染の濃度が指数関数的に高まり、除去が困難になるからです。この圧力レベルでは、下流側のオイルろ過システムには、複数の段階の凝縮フィルター、活性炭吸着器、および連続オイル監視装置が必要となり、コンプレッサーの出力の 5～8% を消費し、頻繁なメンテナンスが求められます。DW-70/30 のオイルフリー設計は、このような不要な負荷とメンテナンスの負担を完全に排除します。

カスタマイズおよびOEM対応

当社では、DW-70/30を特定の設置環境、統合要件、エンドユーザーの仕様に合わせて調整するための包括的なカスタマイズオプションを提供しています。

• スキッドマウント型ターンキーパッケージ： コンプレッサー、モーター、クーラー、計装機器、および制御盤は、吊り上げ用ラグとアンカーボルトテンプレートが一体化された頑丈な構造用鋼製スキッド上に事前に組み立てられています。すべてのシステムを工場で事前テストすることで、試運転時間を70%短縮し、現場でのリスクを最小限に抑えます。
• 危険区域構成： 石油化学プラントおよび海洋設備向けのATEX Zone 2およびIECEx規格に準拠したモーターおよび電気機器用筐体。ガス検知、消火、自動換気インターロックを安全システムに組み込むことができます。
• 高度なプロセス制御： シーメンスS7-1500またはアレン・ブラッドリーControlLogix PLC（15インチHMIタッチスクリーン搭載）、Modbus TCP/IPおよびOPC-UAによる冗長リモート監視機能、プラントDCS/SCADAとのシームレスな統合。自動負荷/アンロード制御、VFD互換性、および予知保全アルゴリズムにより、稼働率を最適化し、計画外のダウンタイムを削減します。
• 環境保護： 海洋および沿岸設備向けのC5-M海洋グレードコーティング、周囲温度55℃に対応した耐熱電気部品、および1メートル地点での騒音レベルを88dB(A)から72dB(A)に低減するアクティブノイズキャンセリング機能を備えたIP54規格の防音筐体。
• OEMおよびプライベートブランド： 大手ガス機器販売業者およびEPC請負業者向けに、特注塗装色、ブランド名入り銘板、地域に合わせたドキュメントパッケージを提供します。技術マニュアル、スペアパーツリスト、トレーニングプログラムは多言語で提供可能です。

カスタム構成は以下から入手可能です 最小注文数量：1個本製品は複雑な構造のため、技術レビューおよび提案書の作成には通常7～10営業日を要します。標準納期は16～20週間ですが、事前のスケジュール調整により、条件を満たすご注文には14週間以内の特急納品も可能です。

事例研究：洋上プラットフォームの窒素注入システム

クライアント： 南シナ海における主要な石油・ガス事業者

チャレンジ： 顧客の洋上生産プラットフォームでは、貯留層圧力の維持とガスリフト作業のために、大規模な窒素注入システムが必要でした。プラットフォームはデッキスペースが限られており、重量制限も厳しく、貯留層の特性上、油で汚染された窒素を使用することはできませんでした。既存のソリューションでは、3台の独立した油潤滑式コンプレッサーと、下流での大規模な精製処理が必要となり、デッキスペースを150平方メートル占有し、重量は45トン以上になる見込みでした。

解決： 私たちは供給しました DW-70/30 オイルフリー窒素コンプレッサー コンパクトなスキッド上に、冷却装置、制御システム、およびC5-M海洋グレードコーティングを一体化した設計を採用。4列構成により、1台の装置で必要な70 m³/分の処理能力を実現し、設置面積を65 m²、重量を22トン（スキッド含む）に削減しました。オイルフリー設計により、下流側の精製装置はすべて不要となりました。本装置は、貯水池需要の変動に応じて部分負荷を最適化するため、6kVダイレクトドライブとVFD（可変周波数駆動装置）を搭載しています。

36か月後の定量的な結果：

• デッキスペースの利用状況： 57%削減 3つの比較対象案との比較（65m²対150m²）
• スキッドの総重量： 51%削減 （22トン対45トン）洋上プラットフォームの積載制限にとって重要
• 注入窒素中の油分汚染： <0.01 mg/m³貯水池の完全性を保護する
• メンテナンス間隔： 40%によって拡張されました オイルフリー設計のため、オイル潤滑式の代替品と比較して優れている
• エネルギー消費量： 8.2%改善されました VFDの部分負荷最適化による設計推定値との比較
• 可用性： 99.2% 36か月以上にわたり、定期メンテナンスによるダウンタイムのみ

「DW-70/30は、当社の厳しいオイルフリー要件を満たしながら、必要な流量と圧力を1台の機械で実現できる唯一のコンプレッサーでした。省スペースと軽量化は当社の洋上プラットフォームにとって非常に重要であり、信頼性も抜群です。すでに隣接するプラットフォーム用に2台目を発注しました。」 — オフショア生産マネージャー

よくある質問と選択ガイド

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