DW-36/30 nitrogenkompressor – høykapasitets fire-trinns oljefri N2-booster for 3,00 MPa industriell prosess

DW-36/30 er konstruert for å levere 36 m³/min ved et utløpstrykk på 3,00 MPa, og er en totrinns, fire-raders oljefri stempelkompressor med nitrogen, designet for nitrogeninjeksjon under ultrahøyt trykk, gassflytendegjøring, kjemisk syntese og krevende petrokjemiske prosessapplikasjoner. Null oljeforurensning, klassifisert for kontinuerlig drift og bygget for industriell pålitelighet døgnet rundt under ekstremt trykk.

Produktoversikt

De DW-36/30 nitrogenkompressor representerer toppen av vår oljefrie stempelkompressorteknikk, spesialbygd for applikasjoner der både betydelig strømningskapasitet og ekstremt utløpstrykk er ufravikelige krav. Med en nominell kapasitet på 36 m³/min og en eksepsjonell 3,00 MPa utløpstrykkDenne enheten befinner seg i ultrahøytrykkssegmentet av vår portefølje av industrielle nitrogenkompressorer, og betjener de mest krevende prosessapplikasjonene innen kjemisk, petrokjemisk og gassprosesseringsindustrien.

Det som skiller DW-36/30 fra alle konvensjonelle alternativer er dens helt oljefri kompresjonsvei kombinert med en firetrinns kompresjonsarkitekturStempelringene og rytterringene er produsert av avanserte selvsmørende PTFE-komposittmaterialer som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler, noe som sikrer at nitrogenstrømmen forblir helt fri for oljeforurensning selv ved ekstreme trykk der risikoen for oljeforurensning er mest akutt. Denne iboende oljefrie egenskapen oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering naturlig, noe som eliminerer behovet for nedstrøms oljefjerningsfiltrering som ville være teknisk utfordrende og økonomisk uoverkommelig ved 3,00 MPa.

Kompressorarkitekturen benytter en to-trinns, fire-rads (二列四级) konfigurasjon som er termodynamisk essensiell for å oppnå utløpstrykket på 3,00 MPa fra typiske innløpsforhold. Det totale trykkforholdet på omtrent 30:1 til 60:1 er fordelt over fire kompresjonssylindre, der hvert trinn opererer med et håndterbart trykkforhold. Tre mellomtrinnskjølere fjerner den betydelige kompresjonsvarmen, noe som sikrer at gasstemperaturene holder seg innenfor trygge driftsgrenser og bevarer integriteten til PTFE-tetningselementene. Den massive støpejernsrammen og den dynamisk balanserte smidde stålveivakselen er klassifisert for en minimum levetid på 120 000 timer under standard vedlikeholdsprotokoller.

Tekniske spesifikasjoner – DW-36/30

* Alle spesifikasjoner er vurdert under standard referanseforhold (ISO 1217, tillegg C). Faktisk ytelse kan variere basert på stedets høyde, omgivelsestemperatur og innløpsforhold.

Viktige funksjoner og tekniske fordeler

1. Firetrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

DW-36/30 bruker en firetrinns kompresjonsarkitektur Det er termodynamisk essensielt for å oppnå et utløpstrykk på 3,00 MPa fra typiske innløpstrykk på 0,05–0,10 MPa. Det totale trykkforholdet på omtrent 30:1 til 60:1 er fordelt over fire kompresjonssylindre, der hvert trinn opererer med et trykkforhold på omtrent 2,5:1 til 3,5:1. Denne trinnvise tilnærmingen er kritisk fordi den begrenser utløpstemperaturen for hvert trinn til under 150 °C, noe som forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene og sikrer pålitelig langsiktig drift. Tre høyeffektive skall-og-rør-intercoolere mellom trinnene fjerner den betydelige kompresjonsvarmen, og opprettholder optimal termodynamisk effektivitet gjennom hele kompresjonsbanen. Uten firetrinns kompresjon ville utløpstemperaturen overstige 250 °C, langt utover den sikre driftsgrensen for ethvert oljefritt tetningsmateriale.

2. Ultrahøytrykks oljefri PTFE-tetningsteknologi

DW-36/30 bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av ultrahøytytende PTFE-kompositter spesielt formulert for ekstremt trykk. Disse ringene er forsterket med høymodulus glassfiber og bronsepartikler for å oppnå en friksjonskoeffisient under 0,05 uten ekstern hydrokarbonsmøring. Ved et utløpstrykk på 3,00 MPa ville partialtrykket til oljedampen være omtrent 100 ganger høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør oljeforurensning ikke bare problematisk, men katastrofal for nedstrømsprosesser. DW-36/30s innebygde oljefrie design oppnår ISO 8573-1 klasse 0-samsvar uten nedstrøms filtrering, en bragd som er teknisk umulig for smurte kompressorer ved dette trykknivået. PTFE-formuleringen er klassifisert for kontinuerlig drift ved temperaturer opptil 185 °C, med nødkapasitet opp til 200 °C i korte perioder.

3. Massiv forsterket ramme for mekaniske belastninger med høyt trykk

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern med vesentlig forsterkede veggseksjoner, ekstra ribber og integrerte kjølevannskanaler maskinert direkte inn i støpegodset. Toppgasskreftene på stemplene ved 3,00 MPa er omtrent 10 ganger høyere enn i 0,30 MPa kompressorer, noe som krever en rammestruktur med eksepsjonell stivhet. Den to-raders, firesylindret arrangement gir iboende kraftbalanse, med motstående sylindere som kansellerer førsteordens treghetskrefter. Denne mekaniske symmetrien reduserer de ubalanserte kreftene som overføres til fundamentet med over 85%, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk av minimum 20 tonn til tross for de massive toppbelastningene. Veivakselen er smidd av 42CrMo4-legert stål, dynamisk balansert i henhold til ISO 1940 G1.0-standardene, og støttet av fem hovedlagertapper for å fordele de ekstreme lagerbelastningene.

4. Mellomspenningsdrift for industriell strømforsyning

DW-36/30 drives av en 450 kW mellomspenningsinduksjonsmotor Tilgjengelig i enten 6kV- eller 10kV-konfigurasjoner, i samsvar med IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Ved 450 kW ville en 380V-motor kreve omtrent 800A strøm, noe som nødvendiggjør upraktisk store kabler og koblingsutstyr. Mellomspenningsdrevet eliminerer disse begrensningene, og muliggjør direkte integrering i industrielle mellomspenningsdistribusjonsnettverk med håndterbare kabelstørrelser og standard koblingsutstyr. Denne elektriske arkitekturen er avgjørende for DW-36/30s effektklassifisering og gjenspeiler dens posisjonering som en ekte industriell kompressor for store prosessanlegg.

Søknadsscenarier

Ultrahøytrykks nitrogeninjeksjon for forbedret oljeutvinning

I olje- og gassproduksjon fungerer DW-36/30 som en høytrykks nitrogeninjeksjonskompressor for forbedret oljeutvinning (EOR) og operasjoner med blandbar gass. Utløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig til å injisere nitrogen i reservoarformasjoner på dybder opptil 2000 meter, der reservoartrykket vanligvis varierer fra 15–30 MPa. Selv om DW-36/30 ikke når reservoartrykket direkte, fungerer den som den primære boosteren som mater høytrykksinjeksjonspumper, noe som reduserer den totale kompresjonsenergien som kreves. Kapasiteten på 36 m³/min kan støtte flere injeksjonsbrønner samtidig, noe som gjør den egnet for EOR-prosjekter i feltskala. Den oljefrie designen er helt avgjørende fordi all oljeforurensning vil skade reservoarformasjonen, redusere permeabiliteten og kompromittere oljeutvinningseffektiviteten.

Kjemisk syntese og ammoniakkplantenitrogenfôr

I ammoniakksynteseanlegg og kjemiske produksjonsanlegg, DW-36/30 høytrykks nitrogenkompressor gir nitrogentilførselsgassen ved det forhøyede trykket som kreves for katalytiske syntesereaksjoner. Utløpstrykket på 3,00 MPa er egnet for mating av Haber-Bosch ammoniakksynteseløkker, metanolsyntesereaktorer og andre kjemiske prosesser med høyt trykk. Den oljefrie designen forhindrer katalysatorforgiftning, noe som er et stort problem i katalytisk syntese der selv spor av oljeforurensning kan deaktivere dyre katalysatorlag og kreve kostbare nedstengninger for katalysatorutskifting. Kapasiteten på 36 m³/min kan dekke nitrogenbehovet til mellomstore ammoniakkanlegg som produserer 300–500 tonn per dag.

Trykkøkning av gasslikvefaksjon og kryogen lagring

I nitrogenkondenseringsanlegg og kryogene lagringsanlegg komprimerer DW-36/30 nitrogen til det høye trykket som kreves for Joule-Thomson ekspansjonsflytendegjøringssykluser og for å opprettholde trykk i kryogene lagringsbeholdere. Utløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig for Claude-syklus-flytendegjørere og for å drive nitrogen gjennom høytrykkssiden av rekuperative varmevekslere. Den oljefrie designen er viktig fordi all oljeforurensning vil fryse i de kryogene delene av flytendegjøreren, blokkere varmevekslerpassasjer og forårsake katastrofal svikt i kjøleboksen. Kapasiteten på 36 m³/min støtter flytendegjøringshastigheter på 5000–10 000 liter flytende nitrogen per time.

Testing og igangkjøring av høytrykksrørledninger

I konstruksjon av olje- og gassrørledninger leverer DW-36/30 høytrykksnitrogen til hydrostatisk testing, pneumatisk styrketesting og igangkjøring av rørledningerNitrogen er å foretrekke fremfor luft for pneumatisk testing fordi det eliminerer eksplosjonsrisikoen forbundet med oksygenholdige blandinger. Utløpstrykket på 3,00 MPa er egnet for styrketesting av rørledninger klassifisert til ANSI klasse 300 og klasse 600 trykkklassifiseringer. Kapasiteten på 36 m³/min muliggjør rask trykksetting av rørledninger med stor diameter, noe som reduserer testsyklustiden og akselererer prosjektplanene. Den oljefrie designen sikrer at den testede rørledningen ikke er forurenset med hydrokarboner som ville kreve omfattende rengjøring før igangkjøring.

Materiale og konstruksjon

DW-36/30 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med nitrogen med ultrahøyt trykk, ekstrem mekanisk stressmotstand og forlenget levetid:

Alle trykkbærende komponenter er designet og produsert i strengt samsvar med ASME BPVC seksjon VIII avdeling 1 eller kinesiske GB 150-standarder. Hver sveiseskjøt gjennomgår 100% radiografisk inspeksjon (RT) i henhold til ASME seksjon V, artikkel 2, og hver ferdigstilte trykkbeholder utsettes for en hydrostatisk trykktest ved 1,5 ganger maksimalt tillatt arbeidstrykk (MAWP) i en minimum holdeperiode på 30 minutter. Høytrykksrørsystemer er produsert av sømløs SS316 med ANSI klasse 900 flensforbindelser for å sikre lekkasjetett integritet ved 3,00 MPa driftstrykk.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

DW-36/30 har en tørrvekt på 13,00 tonn og et tyngdepunkt omtrent 1000 mm over bunnplaten. På grunn av de massive toppgasskreftene på 3,00 MPa, a armert betong-treghetsblokk på minimum 20 tonn er påkrevd, montert på kraftige elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 5–7 Hz). Fundamentet må være konstruert for å støtte dynamiske belastninger på 2,5 ganger den statiske vekten. Minimumskrav til klaring: 2,0 m på ikke-drivsiden for ventiltilgang, 1,5 m på drivsiden for motorvedlikehold og 2,5 m over hodet for krantilgang under større overhalinger. Kompressorhuset må være konstruert for krantilgang som kan løfte 15 tonns last for større vedlikeholdshendelser.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 80 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene og tre intercoolere i parallelle grener, med prioritert strømning til intercoolerne. Gitt det ekstreme trykkforholdet er intercoolerne helt avgjørende for termisk styring og må til enhver tid motta tilstrekkelig kjølevannstrøm. Spesifikasjoner for vannkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt oppløste faste stoffer < 400 mg/L, kloridinnhold < 30 mg/L (for å forhindre korrosjon av SS316-rør i høytrykkskjølerne), suspenderte faste stoffer < 20 mg/L og total hardhet < 250 mg/L som CaCO₃. Et dedikert lukket kjøletårn med fullstrømsfiltrering og automatisert kjemisk behandling er obligatorisk for pålitelig drift.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til DW-36/30 reduserer vedlikeholdskompleksiteten dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift, ingen oljeanalyse, ingen filterbytte og ingen separatorpatronskift. De primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3000–5000 timers levetid under rene nitrogenforhold. Høytrykkstrinnene (trinn 3 og 4) kan imidlertid oppleve akselerert slitasje på grunn av ekstrem mekanisk belastning, og hyppigere inspeksjon anbefales for disse trinnene.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

DW-36/30 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

DW-36/30 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 12,50 kW per m³/min av nitrogen levert ved 3,00 MPa utløpstrykk. Dette spesifikke effekttallet gjenspeiler den termodynamiske virkeligheten ved ultrahøytrykkskompresjon, hvor arbeidet som kreves øker dramatisk med trykkforholdet. Innenfor segmentet for ultrahøytrykks oljefrie stempelkompressorer (utløpstrykk >2,50 MPa) er denne effektiviteten konkurransedyktig og betydelig bedre enn membrankompressorer, som er det primære alternativet for oljefri drift ved dette trykknivået. Til sammenligning ville en membrankompressor med tilsvarende kapasitet forbruke 18–25 kW/m³/min og koste 4–6 ganger mer i kapitalutgifter.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer genererer DW-36/30s effektivitetsfordel sammenlignet med membranalternativer omtrent 1 600 000–3 600 000 kWh årlig energibesparelseMed en kostnad på 1TP₄T0,08/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på 1TP₄T128 000–1TP₄T288 000 per år. Den primære økonomiske begrunnelsen for DW-36/30 er imidlertid vanligvis kombinasjon av høy kapasitet, oljefri sertifisering og håndterbare kapitalkostnader som er umulig å oppnå med alternative teknologier på dette trykknivået. totale eierkostnader for nitrogenkompresjon med ultrahøyt trykk reduseres med anslagsvis 40–55% over en levetid på 10 år sammenlignet med membrankompressorsystemer med tilsvarende kapasitet og renhet.

Fraværet av olje i kompresjonsbanen er helt kritisk ved 3,00 MPa fordi oljeforurensning blir eksponentielt mer konsentrert og vanskeligere å fjerne etter hvert som trykket øker. Ved 3,00 MPa ville partialtrykket til oljedampen være omtrent 300 ganger høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør konvensjonell oljefiltreringsteknologi fullstendig ineffektiv. DW-36/30s innebygde oljefrie design eliminerer denne utfordringen fullstendig, og sikrer at nitrogenrenheten opprettholdes på ISO 8573-1 klasse 0 uavhengig av driftstrykk eller varighet.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse DW-36/30 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Kompressoren, motoren, tre intercoolere, etterkjøleren, høytrykksrørene, instrumentene og kontrollpanelet er forhåndsmontert på en kraftig stålramme med integrerte løfteører og ankerboltmaler. Fabrikkforhåndstesting av alle systemer reduserer igangkjøringstiden med 70%.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for olje- og gassinstallasjoner. Integrerte gassdeteksjons-, brannslukkings- og automatiske ventilasjonssperrer integrert i sikkerhets-PLS-en.
• Avansert prosesskontroll: Siemens S7-1500 eller Allen-Bradley ControlLogix PLS med 15-tommers HMI-berøringsskjerm, redundante sikkerhetssystemer, fjernovervåking via OPC-UA og sømløs DCS/SCADA-integrasjon. Automatisk lasting/lossing, kompatibilitet med variabel hastighet og nødisoleringssekvensering.
• Miljøvern: C5-M marinebelegg for offshoreinstallasjoner; tropiske elektriske komponenter for 55 °C omgivelsestemperatur; IP54-klassifiserte akustiske kapslinger med støyreduksjon fra 88 dB(A) til 75 dB(A) på 1 meter.
• OEM og privat etikett: Tilpassede lakkfarger, merkeskilt med eget merke og lokaliserte dokumentasjonspakker for distributører av gassutstyr og EPC-entreprenører. Tekniske manualer, reservedelslister og vedlikeholdsprosedyrer på lokale språk.

Tilpassede konfigurasjoner er tilgjengelige fra MOQ 1 enhetTeknisk gjennomgang og tilbudsgenerering tar vanligvis 7–10 virkedager. Standard leveringstid er 16–20 uker; gjentatte bestillinger leveres innen 12–14 uker etter ordrebekreftelse.

Casestudie: Oppgradering av nitrogentilførselskompressor for ammoniakkanlegg

Klient: En gjødselprodusent i Indonesia driver et ammoniakksynteseanlegg med kapasitet på 400 tonn/dag

Utfordring: Anleggets eksisterende nitrogenfødekompressor (oljesmurt stempelkompressor, 22 års drift) opplevde gradvis oljeoverføring til syntesegasssløyfen. Oljeforurensning forgiftet den jernbaserte ammoniakksyntesekatalysatoren, noe som reduserte konverteringseffektiviteten fra 14,2% til 11,8% og økte naturgassforbruket med 8%. Kostnaden for utskifting av katalysatoren var 0 000 hvert tredje år i stedet for det planlagte 6-årsintervallet. I tillegg var kompressorens utløpstrykk på 2,20 MPa utilstrekkelig for anleggets planlagte kapasitetsutvidelse til 600 tonn/dag, som krevde et fødetrykk på 2,80 MPa.

Løsning: Vi leverte en DW-36/30 oljefri nitrogenkompressor som den primære nitrogenfødekompressoren, konfigurert på en spesialtilpasset meie med integrert tretrinns mellomkjøling, etterkjøler og en Siemens S7-1500 redundant sikkerhets-PLS med full DCS-integrasjon. Utløpstrykket på 3,00 MPa ga tilstrekkelig margin for kapasitetsutvidelse og tillot optimalisering av syntesesløyfetrykket. Den oljefrie designen eliminerte risikoen for katalysatorforgiftning fullstendig. En 10 m³ sugetrommel ble installert oppstrøms for å buffere trykksvingninger fra luftseparasjonsenheten.

Kvantifiserte resultater etter 36 måneder:

• Levetid for ammoniakksyntesekatalysator: Forlenget fra 3 år til 7+ år, noe som sparer $450 000 per utskiftingssyklus
• Naturgassforbruk: Redusert med 6,2% på grunn av gjenopprettet katalysatoraktivitet, noe som sparer $280 000/år
• Oljeinnhold i syntesegass: <0,01 mg/m³, eliminerer fullstendig katalysatorforgiftning
• Anleggskapasitet: Vellykket utvidet til 600 tonn/dag uten ytterligere kompressorinvestering
• Uplanlagt nedetid: Null kompressorrelaterte hendelser om 36 måneder

«DW-36/30 har vært den mest effektive utstyrsoppgraderingen i anleggets historie. Elimineringen av oljeforurensning har gjenopprettet katalysatorens ytelse, redusert naturgassregningen med over en kvart million dollar per år og gitt oss tillit til å utvide produksjonskapasiteten. Tilbakebetalingsperioden var under 14 måneder.» — Driftssjef, gjødselproduksjonsanlegg

Vanlige spørsmål og utvalgsguide

Relaterte produkter og løsninger

For en omfattende oversikt over våre industriell nitrogenkompressor portefølje, inkludert oljefrie oksygenkompressorer, hydrogenkompressorer, karbondioksidkompressorer og spesialkonstruerte spesialgassløsninger, kan du kontakte vårt applikasjonsingeniørteam eller bla gjennom vår online produktkatalog.

Klar til å oppgradere ditt ultrahøytrykks nitrogensystem?

Våre applikasjonsingeniører står klare til å evaluere dine nitrogenstrømningsbehov, sugeforhold, mål for utløpstrykk og integrasjonsbegrensninger. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, tegninger for fundamentlayout, rør- og instrumentdiagrammer (P&ID-er) og detaljerte analyser av totale eierkostnader (TCO) innen 48 timer etter at vi har mottatt forespørselen din.

E-post: [email protected] | Svar innen 24 timer