DW-36/30 질소 압축기 – 3.00 MPa 산업 공정용 고용량 4단 무오일 N2 부스터

DW-36/30은 3.00 MPa의 토출 압력에서 36 m³/min의 유량을 제공하도록 설계된 2단 4열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 초고압 질소 주입, 가스 액화, 화학 합성 및 까다로운 석유화학 공정 분야에 적합합니다. 오일 오염이 전혀 없고, 연속 작동 등급을 받았으며, 극한 압력 조건에서 24시간 365일 산업 현장의 높은 신뢰성을 보장하도록 제작되었습니다.

제품 개요

그만큼 DW-36/30 질소 압축기 이 제품은 당사의 무오일 피스톤 압축기 엔지니어링 기술의 정점을 나타내며, 상당한 유량 용량과 극한의 토출 압력이 필수적인 요구 사항을 충족하도록 특별히 설계되었습니다. 정격 용량은 다음과 같습니다. 36 m³/min 그리고 탁월한 3.00 MPa 토출 압력이 장치는 당사의 산업용 질소 압축기 포트폴리오 중 초고압 부문에 속하며, 화학, 석유화학 및 가스 처리 산업에서 가장 까다로운 공정 응용 분야에 사용됩니다.

DW-36/30을 기존의 모든 대안과 차별화하는 것은 바로 그 점입니다. 완전 무오일 압축 경로 ~와 결합됨 4단계 압축 아키텍처피스톤 링과 라이더 밴드는 탄화수소 윤활유 없이 작동하는 첨단 자가 윤활 PTFE 복합 소재로 제작되어, 오일 오염 위험이 가장 높은 극한 압력 조건에서도 질소 흐름이 오일 오염으로부터 완전히 자유로운 상태를 유지합니다. 이러한 본질적인 무오일 특성은 다음과 같은 이점을 제공합니다. ISO 8573-1 클래스 0 인증 본래의 특성상, 3.00 MPa에서 기술적으로 어렵고 경제적으로 감당하기 어려운 하류 오일 제거 여과 공정이 필요하지 않습니다.

압축기 아키텍처는 다음을 사용합니다. 2단 4열(two 列 4级) 이 구성은 일반적인 입구 조건에서 3.00 MPa의 토출 압력을 달성하는 데 열역학적으로 필수적입니다. 전체 압력비는 약 30:1에서 60:1이며, 4개의 압축 실린더에 분산되고 각 단계는 관리 가능한 압력비로 작동합니다. 3개의 중간 냉각기는 상당한 압축열을 제거하여 가스 온도가 안전한 작동 범위 내에 유지되도록 하고 PTFE 밀봉 요소의 무결성을 보호합니다. 견고한 주철 프레임과 동적 균형을 이룬 단조강 크랭크축은 최소 사용 수명을 보장합니다. 120,000시간 표준 유지보수 절차에 따라.

기술 사양 – DW-36/30

* 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. 극한 압력비에 대한 4단계 압축

DW-36/30은 다음을 사용합니다. 4단계 압축 아키텍처 이는 일반적인 입구 압력 0.05~0.10 MPa에서 토출 압력 3.00 MPa를 달성하는 데 열역학적으로 필수적인 요소입니다. 전체 압력비는 약 30:1~60:1이며, 4개의 압축 실린더에 분산됩니다. 각 단계는 약 2.5:1~3.5:1의 압력비로 작동합니다. 이러한 단계별 압축 방식은 각 단계의 토출 온도를 150°C 미만으로 유지하여 PTFE 밀봉 요소의 열화를 방지하고 안정적인 장기 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다. 각 단계 사이에 설치된 3개의 고효율 쉘앤튜브형 중간 냉각기는 상당한 압축열을 제거하여 압축 경로 전체에서 최적의 열역학적 효율을 유지합니다. 4단계 압축 방식이 없다면 토출 온도는 250°C를 초과하여 오일이 없는 밀봉재의 안전 작동 한계를 훨씬 넘어서게 됩니다.

2. 초고압 무오일 PTFE 밀봉 기술

DW-36/30은 독자적인 기술을 사용합니다. 자가 윤활 피스톤 링 및 라이더 밴드 어셈블리 극한 압력 환경에 맞게 특별히 제조된 초고성능 PTFE 복합재로 제작된 이 링은 고탄성 유리 섬유와 청동 입자로 보강되어 외부 탄화수소 윤활 없이도 0.05 미만의 마찰 계수를 달성합니다. 3.00 MPa의 토출 압력에서 오일 증기의 부분 압력은 0.30 MPa일 때보다 약 100배 높기 때문에 오일 오염은 단순한 문제가 아니라 하류 공정에 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. DW-36/30의 무오일 설계는 이러한 문제를 해결합니다. ISO 8573-1 클래스 0 준수 하류 여과 장치 없이도 작동이 가능하며, 이는 이 압력 수준에서 윤활식 압축기로는 기술적으로 불가능한 일입니다. PTFE 재질은 최대 185°C의 온도에서 연속 작동이 가능하며, 비상 시에는 단시간 동안 200°C까지 작동할 수 있습니다.

3. 고압 기계적 하중을 위한 견고한 철근 콘크리트 프레임

본체는 다음 재료로 주조됩니다. GG25 회주철 벽면 부분이 상당히 강화되었고, 추가적인 보강재와 주조물에 직접 가공된 일체형 냉각수 통로가 있습니다. 3.00 MPa에서 피스톤에 작용하는 최대 가스력은 0.30 MPa 압축기보다 약 10배 높기 때문에 탁월한 강성을 가진 프레임 구조가 필요합니다. 2열 4기통 배열 마주 보는 원통이 1차 관성력을 상쇄하여 본질적인 힘의 균형을 제공합니다. 이러한 기계적 대칭성은 기초에 전달되는 불균형력을 85% 이상 감소시켜 철근 콘크리트 관성 블록 위에 설치할 수 있도록 합니다. 최소 20톤 엄청난 최대 하중에도 불구하고, 크랭크축은 42CrMo4 합금강으로 단조되었으며, ISO 1940 G1.0 표준에 따라 동적 밸런싱을 거쳤고, 5개의 주요 베어링 저널로 지지되어 극한의 베어링 하중을 분산시킵니다.

4. 산업 규모 전력용 중전압 드라이브

DW-36/30은 다음으로 구동됩니다. 450kW 중전압 유도 전동기 6kV 또는 10kV 구성으로 제공되며, IEC 60034-1 효율 등급 IE3을 준수합니다. 450kW 출력의 380V 모터는 약 800A의 전류를 필요로 하므로, 비현실적으로 큰 케이블과 개폐기가 필요합니다. 중전압 구동 방식은 이러한 제약을 없애고, 관리 가능한 케이블 크기와 표준 개폐기를 사용하여 산업용 중전압 배전망에 직접 통합할 수 있도록 합니다. 이러한 전기적 구조는 DW-36/30의 정격 출력에 필수적이며, 대규모 공정 설비를 위한 진정한 산업용 압축기로서의 입지를 반영합니다.

응용 시나리오

초고압 질소 주입을 이용한 원유 회수 증진

석유 및 가스 생산에서 DW-36/30은 다음과 같은 역할을 합니다. 고압 질소 주입 압축기 DW-36/30은 향상된 석유 회수(EOR) 및 혼합 가스 주입 작업에 사용됩니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 최대 2,000m 깊이의 저류층에 질소를 주입하기에 충분하며, 해당 저류층의 일반적인 압력 범위는 15~30 MPa입니다. DW-36/30은 저류층 압력에 직접 도달하지는 않지만, 고압 주입 펌프에 공급되는 주요 부스터 역할을 하여 전체 압축 에너지 요구량을 줄입니다. 36 m³/min의 용량으로 여러 주입정을 동시에 지원할 수 있어 대규모 유전 규모의 EOR 프로젝트에 적합합니다. 오일이 없는 설계는 매우 중요한데, 오일 오염은 저류층 손상, 투수성 감소 및 석유 회수 효율 저하를 초래할 수 있기 때문입니다.

화학 합성 및 암모니아 공장 질소 공급

암모니아 합성 공장 및 화학 제조 시설에서, DW-36/30 고압 질소 압축기 이 장치는 촉매 합성 반응에 필요한 고압의 질소 공급 가스를 제공합니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 하버-보쉬 암모니아 합성 루프, 메탄올 합성 반응기 및 기타 고압 화학 공정에 사용하기에 적합합니다. 오일이 없는 설계로 촉매 중독을 방지합니다. 촉매 합성에서 미량의 오일 오염조차도 고가의 촉매층을 비활성화시키고 촉매 교체를 위한 비용이 많이 드는 가동 중단을 초래할 수 있는 주요 문제입니다. 36 m³/min의 용량은 하루 300~500톤을 생산하는 중규모 암모니아 플랜트의 질소 요구량을 충족할 수 있습니다.

가스 액화 및 극저온 저장 압력 증대

질소 액화 플랜트 및 극저온 저장 시설에서 DW-36/30은 질소를 필요한 고압으로 압축합니다. 줄-톰슨 팽창 액상화 사이클 또한 극저온 저장 용기의 압력을 유지하는 데에도 사용됩니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 클로드 사이클 액화 장치 및 회수형 열교환기의 고압 측을 통해 질소를 구동하는 데 충분합니다. 오일이 없는 설계는 필수적인데, 오일 오염이 발생할 경우 액화 장치의 극저온 부분에서 얼어붙어 열교환기 통로를 막고 콜드박스에 치명적인 손상을 초래할 수 있기 때문입니다. 36 m³/min의 용량은 시간당 5,000~10,000리터의 액체 질소 액화 속도를 지원합니다.

고압 파이프라인 테스트 및 시운전

석유 및 가스 파이프라인 건설에서 DW-36/30은 고압 질소를 공급합니다. 수압 시험, 공압 강도 시험 및 파이프라인 시운전공기보다 질소를 사용하는 것이 공압 시험에 더 적합한 이유는 산소를 포함하는 혼합물에서 발생하는 폭발 위험을 제거할 수 있기 때문입니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 ANSI Class 300 및 Class 600 압력 등급을 충족하는 파이프라인의 강도 시험에 적합합니다. 36 m³/min의 용량으로 대구경 파이프라인을 신속하게 가압할 수 있어 시험 주기 시간을 단축하고 프로젝트 일정을 앞당길 수 있습니다. 오일 프리 설계로 시험 대상 파이프라인이 탄화수소로 오염되지 않아 시운전 전에 광범위한 세척 작업이 필요하지 않습니다.

자재 및 시공

DW-36/30은 초고압 질소 환경과의 호환성, 극한의 기계적 스트레스 저항성 및 긴 작동 수명을 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-36/30은 건조 중량이 13.00톤이고 무게중심이 베이스플레이트에서 약 1,000mm 위에 있습니다. 3.00MPa의 엄청난 최대 가스 압력으로 인해, 최소 20톤의 철근 콘크리트 관성 블록 고하중 탄성 진동 차단 장치(고유 진동수 5~7Hz)에 장착해야 합니다. 기초는 정적 하중의 2.5배에 달하는 동적 하중을 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다. 최소 여유 공간 요구 사항은 밸브 접근을 위해 비구동측에 2.0m, 모터 유지보수를 위해 구동측에 1.5m, 주요 정비 시 크레인 접근을 위해 상부에 2.5m입니다. 압축기실은 주요 유지보수 시 15톤 하중을 들어 올릴 수 있는 크레인 접근을 고려하여 설계되어야 합니다.

냉각수 시스템 설계

냉각수 수요는 대략 다음과 같습니다. 80 m³/h 유입 온도는 32°C를 초과하지 않아야 합니다. 물 분배 회로는 실린더 재킷과 3개의 중간 냉각기에 병렬 분기 방식으로 냉각수를 공급하며, 중간 냉각기에 우선적으로 물이 공급됩니다. 극심한 압력비로 인해 중간 냉각기는 열 관리 측면에서 매우 중요하며 항상 충분한 냉각수 유량을 확보해야 합니다. 수질 기준은 pH 6.5~8.5, 총 용존 고형물 < 400 mg/L, 염화물 함량 < 30 mg/L(고압 냉각기의 SS316 튜브 부식 방지), 부유 고형물 < 20 mg/L, 총 경도 < 250 mg/L(CaCO₃ 기준)입니다. 안정적인 작동을 위해서는 전체 유량 여과 및 자동 화학 처리 기능을 갖춘 전용 폐쇄형 냉각탑이 필수적입니다.

예방 정비 일정

DW-36/30의 무오일 설계는 윤활 방식에 비해 유지보수 복잡성을 획기적으로 줄여줍니다. 오일 교환, 오일 분석, 필터 교체, 분리 카트리지 교체가 필요 없습니다. 주요 소모성 마모 부품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드일반적으로 깨끗한 질소 환경에서 3,000~5,000시간의 수명을 제공합니다. 그러나 고압 단계(3단계 및 4단계)는 극심한 기계적 스트레스로 인해 마모가 가속화될 수 있으므로 이러한 단계에서는 더 자주 검사하는 것이 좋습니다.

규정 준수 및 안전 인증

DW-36/30 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 체계를 충족하거나 능가하도록 설계, 제조 및 테스트되었습니다.

성과 및 효율성 분석

DW-36/30은 다음을 달성합니다. 단위 부피당 약 12.50kW/min의 특정 전력 소비량 3.00 MPa의 토출 압력에서 질소를 공급하는 경우입니다. 이 비출력 수치는 초고압 압축의 열역학적 현실을 반영하는데, 압력비가 증가함에 따라 필요한 일량이 급격히 증가합니다. 초고압 무오일 피스톤 압축기 부문(토출 압력 >2.50 MPa)에서 이 효율은 경쟁력이 있으며, 이 압력 수준에서 무오일 서비스의 주요 대안인 다이어프램 압축기보다 훨씬 우수합니다. 비교하자면, 동일 용량의 다이어프램 압축기는 18~25 kW/m³/min의 에너지를 소비하고 초기 투자 비용은 4~6배 더 높습니다.

표준 연간 8,000시간 작동 일정 기준으로 DW-36/30은 다이어프램 방식 대비 효율성 측면에서 약 100%의 이점을 제공합니다. 연간 1,600,000~3,600,000kWh의 에너지 절감 효과$0.08/kWh 기준으로, 이는 연간 $128,000~$288,000의 직접적인 전기료 절감 효과를 의미합니다. 그러나 DW-36/30의 주요 경제적 타당성은 일반적으로 다음과 같습니다. 높은 생산 능력, 무유 인증, 그리고 관리 가능한 초기 투자 비용의 조합 이러한 압력 수준에서는 다른 기술로는 달성할 수 없습니다. 초고압 질소 압축의 총 소유 비용 동일한 용량 및 순도의 다이어프램 압축기 시스템과 비교했을 때, 10년 작동 수명 동안 약 40~55%가 감소하는 것으로 추정됩니다.

3.00 MPa의 고압 환경에서는 압축 경로에 오일이 없어야 합니다. 압력이 증가함에 따라 오일 오염 농도가 기하급수적으로 높아지고 제거하기가 훨씬 어려워지기 때문입니다. 3.00 MPa에서 오일 증기의 부분 압력은 0.30 MPa일 때보다 약 300배 높아져 기존의 오일 여과 기술로는 전혀 효과를 볼 수 없습니다. DW-36/30은 오일이 없는 설계로 이러한 문제를 완벽하게 해결하여 작동 압력이나 작동 시간에 관계없이 질소 순도를 ISO 8573-1 Class 0으로 유지합니다.

맞춤 제작 및 OEM 역량

당사는 DW-36/30을 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, 3개의 중간 냉각기, 후냉각기, 고압 배출 배관, 계측기 및 제어 패널은 통합형 리프팅 러그와 앵커 볼트 템플릿이 장착된 견고한 구조용 강철 스키드에 사전 조립되어 있습니다. 모든 시스템에 대한 공장 사전 테스트를 통해 시운전 시간을 70% 단축할 수 있습니다.
• 위험 지역 구성: 석유 및 가스 설비용 ATEX Zone 2 및 IECEx 규격 준수 모터 및 전기 인클로저. 안전 PLC에 통합된 가스 감지, 화재 진압 및 자동 환기 연동 기능.
• 고급 공정 제어: 지멘스 S7-1500 또는 앨런-브래들리 컨트롤로직스 PLC는 15인치 HMI 터치스크린, 이중 안전 시스템, OPC-UA를 통한 원격 모니터링, 그리고 원활한 DCS/SCADA 통합 기능을 제공합니다. 자동 적재/하역, 가변속 드라이브 호환성, 비상 차단 시퀀싱 기능도 포함되어 있습니다.
• 환경 보호: 해양 설비용 C5-M 해양 등급 코팅; 55°C 주변 환경에 적합한 열대 환경용 전기 부품; 1미터 거리에서 88dB(A)에서 75dB(A)로 소음 감소를 제공하는 IP54 등급 방음 인클로저.
• OEM 및 자체 브랜드: 가스 설비 유통업체 및 EPC 계약업체를 위한 맞춤형 도색 색상, 브랜드 명판, 현지화된 문서 패키지. 기술 매뉴얼, 예비 부품 목록 및 유지보수 절차는 현지 언어로 제공됩니다.

사용자 지정 구성은 다음에서 이용 가능합니다. 최소 주문 수량 1개엔지니어링 검토 및 제안서 작성에는 일반적으로 7~10 영업일이 소요됩니다. 표준 납기는 16~20주이며, 재주문은 주문 확인 후 12~14주 내에 배송됩니다.

사례 연구: 암모니아 공장 질소 공급 압축기 업그레이드

고객: 인도네시아의 한 비료 제조업체가 하루 400톤 규모의 암모니아 합성 공장을 운영하고 있습니다.

도전: 해당 공장의 기존 질소 공급 압축기(유윤활 왕복동식, 22년 가동)에서 합성가스 루프로 오일이 점진적으로 유입되는 문제가 발생하고 있었습니다. 오일 오염으로 인해 철계 암모니아 합성 촉매가 손상되어 전환 효율이 14.2%에서 11.8%로 감소하고 천연가스 소비량이 8% 증가했습니다. 촉매 교체 비용은 설계 주기인 6년이 아닌 3년마다 $450,000에 달했습니다. 또한, 압축기의 토출 압력 2.20MPa는 공장의 계획된 용량 확장(600톤/일)에 필요한 2.80MPa의 공급 압력에 부적합했습니다.

해결책: 우리는 공급했습니다 DW-36/30 오일프리 질소 압축기 주 질소 공급 압축기는 3단 중간 냉각 장치, 후냉각기, 그리고 완전한 DCS 통합 기능을 갖춘 Siemens S7-1500 이중화 안전 PLC가 내장된 맞춤형 스키드에 구성되었습니다. 3.00 MPa의 토출 압력은 용량 확장에 충분한 여유를 제공하고 합성 루프 압력을 최적화할 수 있도록 했습니다. 오일 프리 설계로 촉매 중독 위험을 완전히 제거했습니다. 공기 분리 장치에서 발생하는 압력 변동을 완충하기 위해 상류에 10 m³ 용량의 흡입 드럼을 설치했습니다.

36개월 후 정량화된 결과:

• 암모니아 합성 촉매 수명: 3년에서 7년 이상으로 연장됨교체 주기당 $450,000을 절약합니다.
• 천연가스 소비량: 6.2%만큼 감소 촉매 활성 복원으로 연간 1,400만 원 절감 효과
• 합성가스 내 오일 함량: <0.01 mg/m³촉매 중독을 완전히 제거합니다.
• 공장 생산 능력: 일일 생산량 600톤으로 성공적으로 확장했습니다. 추가적인 압축기 투자 없이
• 예기치 않은 다운타임: 압축기 관련 사고 발생 없음 36개월 안에

“DW-36/30은 우리 공장 역사상 가장 큰 효과를 가져온 장비 업그레이드였습니다. 오일 오염 제거로 촉매 성능이 회복되었고, 천연가스 비용이 연간 25만 달러 이상 절감되었으며, 생산 능력 확장에 대한 확신을 얻게 되었습니다. 투자 회수 기간은 14개월 미만이었습니다.” — 비료 제조 공장 최고 운영 책임자

자주 묻는 질문 및 선택 가이드

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