DW-70/30 질소 압축기 | 3.00 MPa 초고압 산업 공정용 70 m³/min 오일 프리 N2 부스터

DW-70/30 질소 압축기 – 3.00 MPa 산업 공정용 초고용량 무오일 N2 부스터

DW-70/30은 3.00 MPa의 토출 압력에서 70 m³/min의 유량을 제공하도록 설계된 2단 4열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 대규모 질소 주입, 고압 파이프라인 가압 및 까다로운 석유화학 공정 애플리케이션에 특화되어 있습니다. 오일 오염이 전혀 없고, 연속 운전이 가능하며, 고압 환경에서 24시간 연중무휴 산업 가동에 최적화되어 있습니다.

제품 개요

그만큼 DW-70/30 질소 압축기 이 제품은 당사의 무오일 피스톤 압축기 엔지니어링 기술의 정점을 나타내며, 산업용 질소 압축기 포트폴리오의 초고용량 부문을 차지합니다. 탁월한 성능을 자랑합니다. 70m³/min 용량 강력한 것과 결합됨 3.00 MPa 토출 압력이 장치는 대규모 질소 부스팅 애플리케이션과 같이 대량의 유량과 높은 압력이 필수적인 가장 까다로운 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

DW-70/30을 기존의 모든 대안과 차별화하는 것은 바로 그 점입니다. 완전 무오일 압축 경로 자체 윤활 PTFE 복합 피스톤 링과 라이더 밴드를 사용합니다. 3.00 MPa의 토출 압력에서는 저압 적용 분야에 비해 오일 증기 비산 위험이 기하급수적으로 증가하므로 오일 프리 설계는 단순히 유리한 것이 아니라 절대적으로 필수적입니다. 이 압축기는 다음을 달성합니다. ISO 8573-1 Class 0 인증 하류에 오일 여과 장비가 필요 없으므로, 이 압력 수준에서 필수적으로 요구되는 초기 투자 비용, 유지 보수 부담 및 에너지 손실을 없앨 수 있습니다.

압축기 아키텍처는 다음을 사용합니다. 2단 4열(two 列 4级) 이 구성은 높은 유량과 고압의 극단적인 조합을 관리하는 데 필수적입니다. 4열 설계는 탁월한 힘 균형을 제공하는 동시에 2열 설계 대비 유효 배기량을 두 배로 늘려 최대 70m³/min의 용량을 가능하게 합니다. 각 단계는 독립적인 중간 냉각 기능을 갖추고 있어 3.00MPa의 최대 용량으로 지속적으로 작동하는 동안에도 가스 온도가 안전한 작동 범위 내에 유지되도록 합니다. 강화된 주철 프레임과 동적 균형을 맞춘 단조강 크랭크축은 최소 수명을 보장합니다. 120,000시간 표준 유지보수 절차에 따라.

기술 사양 – DW-70/30

* 모든 사양은 표준 참조 조건(ISO 1217, 부록 C)에서 측정되었습니다. 실제 성능은 현장 고도, 주변 온도 및 흡입구 조건에 따라 달라질 수 있습니다.

주요 특징 및 엔지니어링 장점

1. 대용량 처리를 위한 4열 아키텍처

DW-70/30은 다음을 사용합니다. 2단 4열(two 列 4级) 오일 프리 질소 압축기 시장에서 독보적인 구성입니다. 4열 설계는 기존의 2열 설계에 비해 피스톤 유효 배기량을 두 배로 늘리는 동시에 대향 실린더 배열을 통해 탁월한 힘 균형을 유지합니다. 각 열에는 두 개의 압축 단계(저압 단계 1개, 고압 단계 1개)가 포함되어 있어 단일 크랭크축에서 구동되는 4개의 활성 압축 실린더를 갖습니다. 이러한 구조는 탁월한 성능을 가능하게 합니다. 70m³/min 용량 그렇지 않으면 두 개의 별도 압축기가 병렬로 작동해야 하므로 설치 공간을 줄이고 제어를 단순화하며 병렬 압축기 동기화의 복잡성을 제거합니다.

2. 고압 무오일 PTFE 밀봉 시스템

3.00 MPa의 토출 압력에서는 기존 압력에 비해 오일 오염 위험이 기하급수적으로 높아집니다. DW-70/30은 독자적인 기술을 활용합니다. 자가 윤활 피스톤 링 및 라이더 밴드 어셈블리 유리 섬유, 탄소 섬유 및 청동 미립자로 강화된 초고성능 PTFE 복합재로 제조되었습니다. 이 고급 배합은 외부 탄화수소 윤활 없이 0.05 미만의 마찰 계수를 달성하여 극한 압력에서도 질소 흐름이 오일 오염 없이 완전히 유지되도록 보장합니다. 이 링은 최대 190°C의 온도에서 연속 작동이 가능하도록 설계되어 3.00 MPa에서 일반적인 배출 온도인 165°C보다 높은 안전 여유를 제공합니다. 산업용 가스 운영자에게 이는 다음과 같은 이점을 제공합니다. ISO 8573-1 클래스 0 준수 윤활 방식 대안에서 의무적으로 요구되는 하류 오일 여과 시스템의 초기 투자 비용, 유지 보수 부담 또는 에너지 손실 없이 사용할 수 있습니다.

3. 극한 기계적 하중을 위한 강화 프레임

본체는 다음 재료로 주조됩니다. GG30 회주철 (ASTM A48 Class 35B와 동등) 벽 부분이 상당히 강화되었고, 추가적인 보강재와 주조물에 직접 가공된 일체형 냉각수 통로가 있습니다. 고압 실린더는 3.00 MPa의 최대 가스 압력을 견딜 수 있도록 벽 두께가 두꺼워지고 응력 완화 필렛 반경이 적용되었습니다. 4열 대향 실린더 배열 탁월한 1차 및 2차 힘 상쇄 효과를 제공하여 단일 열 설계 대비 기초에 전달되는 불균형 관성력을 90% 이상 감소시킵니다. 이러한 기계적 이점 덕분에 철근 콘크리트 관성 블록 위에 설치할 수 있습니다. 최소 25톤— 상당한 무게이지만, 동일한 단일 열 설계에 필요한 40톤 이상에 비하면 훨씬 가볍습니다.

4. 최대 효율을 위한 중전압 구동

DW-70/30은 다음으로 구동됩니다. 850kW 중전압 유도 전동기 6kV 또는 10kV 구성으로 제공되며, IEC 60034-1 효율 등급 IE3을 준수합니다. 이 출력 수준에서는 중전압 구동이 단순히 선호되는 것이 아니라 필수적입니다. 380V 모터는 정격 부하 시 약 1,400A의 전류를 필요로 하므로, 비현실적으로 큰 케이블과 개폐기가 필요합니다. 중전압 구성은 케이블 크기를 80%만큼 줄이고, I²R 손실을 최소화하며, 산업용 중전압 배전망에 원활하게 통합됩니다. 옵션으로 제공되는 가변 주파수 드라이브(VFD) 호환성을 통해 효율을 유지하면서 부분 부하 운전이 가능하므로 질소 수요가 적은 기간 동안 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

응용 시나리오

대규모 질소 주입을 통한 원유 회수 증진

석유 및 가스 생산에서 DW-70/30은 다음과 같은 역할을 합니다. 1차 질소 주입 압축기 이 장비는 향상된 석유 회수(EOR) 및 압력 유지 작업에 적합합니다. 70m³/min의 용량으로 여러 주입정에 동시에 공급할 수 있으며, 3.00MPa의 토출 압력은 최대 2,500m 깊이의 저류층에도 충분한 시추공 바닥 압력을 제공합니다. 오일이 없는 설계는 EOR 작업에서 매우 중요한데, 오일 오염은 저류층 손상, 투수성 감소, 석유 회수 효율 저하를 초래할 수 있기 때문입니다. 연속 작동 등급으로 가동 중단 없이 수개월 또는 수년간 지속될 수 있는 주입 작업을 보장합니다.

고압 파이프라인 질소 부스팅

을 위한 산업용 질소 파이프라인 네트워크 고압에서 작동하는 DW-70/30은 장거리에서 압력을 유지하고 고압 사용자를 지원하는 데 필요한 부스터 용량을 제공합니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 최대 10km 거리에서 파이프라인 마찰 손실을 극복하여 대규모 산업 단지 또는 해양 플랫폼에 질소를 중앙 집중식으로 공급하는 데 적합합니다. 70 m³/min의 용량으로 석유화학 반응기, 가스 터빈 퍼지 시스템 및 고압 블랭킷팅 작업 등 여러 고압 사용자를 동시에 지원할 수 있습니다.

석유화학 반응기 불활성화 및 촉매 시스템

대규모 석유화학 단지에서 DW-70/30은 고압 질소를 공급합니다. 반응기 촉매 보존, 비상 질소 주입 및 고압 용기 불활성화3.00 MPa의 토출 압력은 최대 2.5 MPa에서 작동하는 고압 공정 용기에 질소를 직접 주입하기에 충분하며, 시동, 정지 및 이상 상황 발생 시에도 안정적인 불활성 가스 블랭킷을 유지할 수 있습니다. 70 m³/min의 대용량은 중앙 집중식 고압 질소 헤더를 통해 여러 반응기 및 용기에 동시에 질소를 공급할 수 있습니다. 오일 프리 인증은 질소가 촉매층과 접촉하거나 탄화수소가 완전히 제거되어야 하는 공정 흐름에 유입되는 석유화학 분야에서 필수적입니다.

석탄화학 및 합성가스 플랜트 질소 공급

석탄화학 공장과 합성가스 생산 시설은 막대한 양의 고압 질소를 필요로 합니다. 가스화기 불활성화, 합성 루프 퍼징 및 극저온 공기 분리 백업DW-70/30은 70m³/min의 질소 공급 용량으로 여러 가스화기 또는 전체 합성가스 생산 설비의 질소 수요를 충족할 수 있으며, 3.00MPa의 배출 압력은 최신 유동층 가스화기의 압력 요구 사항을 충족합니다. 오일이 함유되지 않은 설계로 합성가스가 오일에 오염되는 것을 방지하여 메탄올 합성, 피셔-트로프쉬 합성 및 암모니아 생산 설비에서 하류 촉매를 손상시키는 것을 막습니다.

자재 및 시공

DW-70/30은 극한의 압력 환경에서도 질소와의 호환성, 내열성, 그리고 막대한 기계적 하중에도 견딜 수 있는 구조적 안정성을 위해 엄선된 고급 소재로 제작되었습니다.

모든 압력 지지 부품은 다음 사항에 따라 엄격하게 설계 및 제작됩니다. ASME BPVC 섹션 VIII 부문 1 또는 중국 GB 150 표준을 준수합니다. 모든 용접부는 ASME 섹션 V, 2항에 따라 100% 방사선 투과 검사(RT)를 거치며, 완성된 모든 압력 용기는 최대 허용 작동 압력(MAWP)의 1.5배에 해당하는 압력으로 최소 30분 동안 수압 시험을 실시합니다. 고압 배관 시스템은 3.00 MPa의 작동 압력에서 누출 방지 기능을 보장하기 위해 ANSI Class 900 플랜지 연결부를 갖춘 이음매 없는 SS316 재질로 제작됩니다.

설치 및 유지 관리 지침

기초 및 구조 요구사항

DW-70/30은 건조 중량이 18.00톤이며, 무게중심은 베이스 플레이트에서 약 1,000mm 위에 위치합니다. 이처럼 거대한 크기에도 불구하고, 4열 대향 실린더 설계는 탁월한 힘 균형을 제공하여 다양한 지형에 설치할 수 있도록 합니다. 25~30톤급 철근 콘크리트 관성 블록진동이 인접 구조물 및 민감한 계측 장비로 전달되는 것을 방지하기 위해 블록은 고강도 탄성 진동 차단 장치(고유 진동수 5~7Hz) 위에 설치해야 합니다. 기초 설계는 시동 및 정지 시 발생하는 동적 하중을 고려해야 하며, 정적 하중에 대해 안전 계수 2.0을 적용해야 합니다. 최소 여유 공간 요구 사항은 유지 보수 접근을 위해 모든 측면에서 2.0m, 주요 정비 시 크레인 접근을 위해 상부에서 2.5m, 그리고 조작자 접근을 위해 제어판 전면에서 3.0m입니다.

냉각수 시스템 설계

냉각수 수요는 대략 다음과 같습니다. 80 m³/h 입구 온도는 32°C를 초과하지 않아야 합니다. 물 분배 회로는 실린더 재킷, 중간 냉각기 및 후냉각기에 각각 유량 제어 밸브가 있는 병렬 분기 방식으로 물을 공급합니다. 극단적인 압력비와 막대한 용량을 고려할 때, 중간 냉각기는 열 관리 측면에서 특히 중요하며 냉각수 유량을 우선적으로 공급받아야 합니다. 수질 기준은 pH 6.5~8.5, 총 용존 고형물 < 500 mg/L, 염화물 함량 < 30 mg/L(고온에서 SS316 튜브 부식 방지), 부유 고형물 < 20 mg/L, 총 경도 < 250 mg/L(CaCO₃ 기준)입니다. 이 장치에는 전체 유량 여과 및 자동 화학 처리 기능을 갖춘 전용 폐쇄형 냉각탑을 설치하는 것이 강력히 권장됩니다.

예방 정비 일정

DW-70/30의 무오일 설계는 동일 규모의 윤활식 제품에 비해 유지보수를 획기적으로 간소화합니다. 오일 교환(교환 시 500리터 이상 필요), 오일 분석, 필터 교체, 분리 카트리지 교체가 필요 없습니다. 주요 소모성 마모 부품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드이 제품은 일반적으로 고압의 청정 질소 환경에서 3,000~5,000시간의 수명을 제공합니다. 4열 설계로 인해 각 열에 대한 유지보수 일정을 분산시킬 수 있어, 나머지 열은 계속 가동하면서 개별 열을 정비할 수 있으므로 장비 가용성을 극대화합니다.

규정 준수 및 안전 인증

DW-70/30 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 체계를 충족하거나 능가하도록 설계, 제조 및 테스트되었습니다.

성과 및 효율성 분석

DW-70/30은 다음을 달성합니다. 약 12.14kW/m³/min의 비전력 소비량 3.00 MPa의 토출 압력으로 질소를 공급합니다. 이러한 효율 지표는 극한의 압력과 대용량에서 작동하는 오일 프리 피스톤 압축기로서는 매우 뛰어난 것으로, 이 장치를 초고압 압축기 부문 최상위권에 위치시킵니다. 비교하자면, 유사한 용도의 오일 윤활 왕복동 압축기는 일반적으로 13.0~15.0 kW/m³/min의 전력을 소비하는 반면, 다이어프램 압축기(종종 오일 프리 고압 서비스에 선택됨)는 여러 대를 병렬로 연결해야 하며 18 kW/m³/min 이상의 전력을 소비하고 초기 투자 비용도 훨씬 높습니다.

표준 연간 8,000시간 운전 일정 기준으로 DW-70/30의 효율성 이점은 대략 다음과 같은 효과를 가져옵니다. 연간 560,000~1,120,000kWh의 에너지 절감 효과 효율성이 떨어지는 대안과 비교했을 때, 평균 산업용 전기 요금이 kWh당 $0.08인 점을 감안하면, 이는 연간 $44,800~$89,600의 직접적인 운영 비용 절감 효과를 의미합니다. 여기에 석유 관련 소모품의 완전한 제거(이 규모에서는 연간 1,000리터 이상의 석유 소비량에 필터, 분리 장치, 폐기 비용까지 더해지면 엄청난 절감 효과를 볼 수 있음)까지 고려하면, 초고압 질소 압축의 총 소유 비용 10년의 작동 수명 동안 약 25~35%가 감소할 것으로 추정됩니다.

압축 경로에 오일이 없다는 점은 3.00 MPa에서 특히 중요한데, 압력이 증가함에 따라 오일 오염 농도가 기하급수적으로 높아지고 제거하기가 더욱 어려워지기 때문입니다. 이 압력 수준에서는 하류 오일 여과 시스템에 여러 단계의 응집 필터, 활성탄 흡착기, 그리고 연속 오일 모니터링 장비가 필요하며, 이는 압축기 출력의 5~8%를 소모하고 잦은 유지보수를 요구합니다. DW-70/30의 고유한 무오일 설계는 이러한 불필요한 부하와 유지보수 부담을 완전히 제거합니다.

맞춤 제작 및 OEM 역량

당사는 DW-70/30을 특정 현장 조건, 통합 요구 사항 및 최종 사용자 사양에 맞게 조정할 수 있는 포괄적인 맞춤 설정 옵션을 제공합니다.

• 스키드 장착형 턴키 패키지: 압축기, 모터, 냉각기, 계측기 및 제어 패널은 통합형 리프팅 러그와 앵커 볼트 템플릿이 장착된 대형 구조용 강철 스키드에 사전 조립됩니다. 모든 시스템에 대한 공장 사전 테스트를 통해 시운전 시간을 70% 단축하고 현장 위험을 최소화합니다.
• 위험 지역 구성: 석유화학 및 해양 설비용 ATEX Zone 2 및 IECEx 규격을 준수하는 모터 및 전기 인클로저입니다. 통합 가스 감지, 화재 진압 및 자동 환기 연동 장치를 안전 시스템에 통합할 수 있습니다.
• 고급 공정 제어: 지멘스 S7-1500 또는 앨런-브래들리 컨트롤로직스 PLC는 15인치 HMI 터치스크린, Modbus TCP/IP 및 OPC-UA를 통한 이중화된 원격 모니터링, 그리고 공장 DCS/SCADA 시스템과의 완벽한 통합을 제공합니다. 자동 부하/언로드 제어, VFD 호환성, 그리고 예측 유지보수 알고리즘은 가용성을 최적화하고 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄여줍니다.
• 환경 보호: 해양 및 연안 설비용 C5-M 해양 등급 코팅, 55°C 주변 환경에 적합한 열대 환경용 전기 부품, 그리고 1미터 거리에서 소음 방출량을 88dB(A)에서 72dB(A)로 줄이는 능동 소음 제거 기능이 있는 IP54 등급 방음 인클로저.
• OEM 및 자체 브랜드: 주요 가스 설비 유통업체 및 EPC 계약업체를 위한 맞춤형 도색 색상, 브랜드 명판, 현지화된 문서 패키지를 제공합니다. 기술 매뉴얼, 예비 부품 목록 및 교육 프로그램은 여러 언어로 제공 가능합니다.

사용자 지정 구성은 다음에서 이용 가능합니다. 최소 주문 수량 1개이 제품의 복잡성으로 인해 엔지니어링 검토 및 제안서 작성에는 일반적으로 7~10 영업일이 소요됩니다. 표준 납기는 16~20주이며, 사전 예약 시 자격 요건을 충족하는 주문에 한해 14주 이내의 신속 납기가 가능합니다.

사례 연구: 해상 플랫폼 질소 주입 시스템

고객: 남중국해의 주요 석유 및 가스 운영업체

도전: 고객사의 해상 생산 플랫폼에는 저류층 압력 유지 및 가스 리프트 작업을 위한 대규모 질소 주입 시스템이 필요했습니다. 플랫폼은 갑판 공간이 제한적이고 중량 제한이 엄격했으며, 저류층의 민감성으로 인해 오일이 함유된 질소를 사용할 수 없었습니다. 기존 솔루션은 광범위한 후처리 정화 공정을 거치는 세 개의 별도 오일 윤활식 압축기를 필요로 했으며, 이는 150m²의 갑판 공간을 차지하고 45톤 이상의 무게를 차지했을 것입니다.

해결책: 우리는 공급했습니다 DW-70/30 오일 프리 질소 압축기 통합 냉각기, 제어 시스템 및 C5-M 해양 등급 코팅이 적용된 소형 스키드에 장착되었습니다. 4열 설계로 단일 장비에서 필요한 70m³/min의 유량을 달성했으며, 설치 공간은 65m²로, 무게는 22톤(스키드 포함)으로 줄였습니다. 오일 프리 설계로 하류의 모든 정화 장비가 필요 없어졌습니다. 이 장치는 저수지 수요 변화에 따른 부분 부하 최적화를 위해 VFD가 장착된 6kV 직접 구동 방식으로 구성되었습니다.

36개월 후 정량화된 결과:

• 갑판 공간 활용: 57%만큼 감소 세 가지 비교 대상(65m² vs 150m²) 대비
• 스키드 총 중량: 51%만큼 감소 (22톤 대 45톤), 해상 플랫폼 하중 제한에 있어 매우 중요한 요소입니다.
• 주입된 질소에 오일 오염: <0.01 mg/m³저수지 무결성을 보호합니다.
• 유지보수 주기: 40%에 의해 확장됨 오일이 필요 없는 설계 덕분에 오일 윤활 방식의 대안과 비교했을 때 이점이 있습니다.
• 에너지 소비량: 8.2%만큼 개선됨 VFD 부분 부하 최적화로 인한 설계 추정치 대비
• 유효성: 99.2% 36개월 이상 동안 예정된 유지보수 시간 외에는 가동 중단이 없었습니다.

“DW-70/30은 엄격한 무오일 요구 사항을 충족하면서 필요한 유량과 압력을 단일 장비로 제공할 수 있는 유일한 압축기였습니다. 공간 및 무게 절감은 해상 플랫폼에 매우 중요했으며, 신뢰성 또한 탁월했습니다. 이미 인접 플랫폼용으로 두 번째 장비를 주문했습니다.” — 해상 생산 관리자

자주 묻는 질문 및 선택 가이드

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