DW-100/8 stikstofcompressor – ultra-krachtige olievrije N2-booster voor veeleisende industriële gasinfrastructuur

De DW-100/8 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 100 m³/min te leveren bij een persdruk van 0,80 MPa. Deze compressor is speciaal ontwikkeld voor grootschalige cryogene luchtscheiding, hogedruk VPSA-boosterstations en kritieke petrochemische pijpleidingdistributienetwerken. De compressor is bestand tegen nul smeermiddelverontreiniging, is geschikt voor continu bedrijf en ontworpen voor 24/7 industriële betrouwbaarheid bij de hoogste debieten.

Productoverzicht

De DW-100/8 stikstofcompressor Dit product vertegenwoordigt het hoogtepunt van onze engineering op het gebied van olievrije zuigercompressoren en bevindt zich in het segment met ultrahoge capaciteit van ons portfolio industriële stikstofboosters. Met een buitengewone Capaciteit van 100 m³/min in combinatie met een robuuste 0,80 MPa uitlaatdrukDeze unit is ontworpen om te voldoen aan de meest veeleisende eisen op het gebied van stikstofdistributie in grootschalige industriële gasinfrastructuur wereldwijd.

Wat de DW-100/8 fundamenteel onderscheidt van alle conventionele alternatieven, is zijn volledig olievrij compressiepadDe zuigerveren en geleidebanden zijn vervaardigd uit gepatenteerde, zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die volledig zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken. Deze intrinsiek olievrije constructie garandeert dat de stikstofproductstroom absoluut onverontreinigd blijft, waardoor een optimale werking wordt bereikt. ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Zonder dat er stroomafwaarts zuiveringsapparatuur nodig is. Voor bedrijven in de voedingsmiddelenindustrie, farmaceutische productie, elektronicafabricage en petrochemische verwerking elimineert dit zowel de investeringskosten als de doorlopende operationele lasten van oliefiltratiesystemen.

De compressor maakt gebruik van een tweetraps, twee rijen (二列二级) Een configuratie die de aanzienlijke drukverhouding optimaal verdeelt over twee compressiecilinders. Deze gefaseerde thermodynamische aanpak is cruciaal voor het beheersen van de thermische belasting die inherent is aan een persdruk van 0,80 MPa, terwijl de dimensionale integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft. Elke fase is voorzien van een onafhankelijke, zeer efficiënte tussenkoeler, waardoor de gastemperaturen ruim binnen de veilige bedrijfsgrenzen blijven, zelfs bij langdurig gebruik op maximaal vermogen. Het massieve gietijzeren frame en de dynamisch gebalanceerde gesmede stalen krukas zijn ontworpen voor een uitzonderlijk lange levensduur. Meer dan 120.000 uur onder strikte industriële onderhoudsprotocollen.

Technische specificaties – DW-100/8

* Alle specificaties zijn gebaseerd op standaard referentieomstandigheden (ISO 1217, bijlage C). De werkelijke prestaties kunnen variëren afhankelijk van de hoogte van de locatie, de omgevingstemperatuur en de inlaatcondities.

Belangrijkste kenmerken en technische voordelen

1. Olievrije compressie met ultrahoge capaciteit

De DW-100/8 maakt gebruik van een eigen technologie. zelfsmurend zuigerveer- en geleidebandsysteem Vervaardigd uit geavanceerde PTFE-composieten versterkt met glasvezel en bronsdeeltjes. Deze materiaalsamenstelling bereikt een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 zonder externe koolwaterstofsmering, waardoor het risico op oliedampoverdracht naar de stikstofproductstroom volledig wordt geëlimineerd. Bij een capaciteit van 100 m³/min zou zelfs een spoor van olieverontreiniging een enorme kwaliteitsfout betekenen. De DW-100/8 is van nature ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit Dit elimineert de noodzaak voor stroomafwaartse oliefiltratieapparatuur die fysiek enorm en energie-intensief zou zijn bij deze debietschaal. De PTFE-ringen zijn specifiek ontworpen voor de verhoogde uitlaattemperaturen die gepaard gaan met een werking van 0,80 MPa en behouden hun vormvastheid tot 180 °C.

2. Tweetraps thermodynamische optimalisatie voor hoge druk

De tweetraps compressiearchitectuur De DW-100/8 is thermodynamisch geoptimaliseerd voor de veeleisende persdruk van 0,80 MPa. Door de aanzienlijke totale drukverhouding te verdelen over een lagedrukcilinder met grote boring en een hogedrukcilinder, bereikt de compressor een aanzienlijk lagere gemiddelde effectieve temperatuur per trap. Een massieve, zeer efficiënte buizenwarmtewisselaar tussen de trappen voert de compressiewarmte af, waardoor de perstemperatuur zelfs bij maximale continue belasting onder de 155 °C blijft. Dit thermisch beheer is absoluut cruciaal voor het behoud van de integriteit van de PTFE-ringen bij deze capaciteits- en drukcombinatie en verlengt de levensduur van de klepplaten met ongeveer 401 TP3T in vergelijking met eentrapsontwerpen die een vergelijkbare drukverhouding nastreven.

3. Massief gietijzeren frame met krachtbalansconstructie

Het hoofdframe is gegoten uit GG25 grijs gietijzer (gelijkwaardig aan ASTM A48 Klasse 30B) met geïntegreerde koelwaterkanalen. tweerijige opstelling van tegenover elkaar geplaatste cilinders Het systeem zorgt voor een natuurlijke eerste-orde krachtcompensatie, waardoor de onbalans in de traagheidskrachten die op de fundering worden overgebracht met meer dan 80% wordt verminderd in vergelijking met ontwerpen met één rij compressoren. Ondanks het aanzienlijke gewicht van 13,00 ton, maakt dit mechanische voordeel installatie mogelijk op een gewapend betonnen traagheidsblok van circa 20 ton – aanzienlijk lichter dan nodig zou zijn voor een compressor met één rij compressoren van een vergelijkbare capaciteit. De massieve frameafmetingen van 5456 × 3518 × 2535 mm De technische vereisten voor het verwerken van een debiet van 100 m³/min moeten worden weerspiegeld, terwijl tegelijkertijd de nauwkeurige spelingen worden gehandhaafd die nodig zijn voor een olievrije werking van de zuiger.

4. Krachtige middenspanningsmotoraandrijving

De DW-100/8 wordt aangedreven door een 600 kW middenspanningsinductiemotor Verkrijgbaar in 6kV- of 10kV-uitvoeringen, conform IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. Bij dit vermogensniveau is middenspanningsaandrijving niet alleen gewenst, maar essentieel. Een 380V-motor zou onpraktische kabeldiameters (groter dan 400 mm² doorsnede) en enorme laagspanningsschakelaars vereisen. De 6kV- of 10kV-uitvoering kan direct worden geïntegreerd in industriële middenspanningsdistributienetwerken, waardoor de kosten voor de elektrische infrastructuur worden verlaagd, I²R-verliezen in de stroombekabeling worden geminimaliseerd en de algehele energie-efficiëntie van het systeem wordt verbeterd. Voor grootschalige industriële installaties waar 6kV- of 10kV-bussystemen standaard zijn, biedt de DW-100/8 naadloze elektrische compatibiliteit.

Toepassingsscenario's

Mega-schaal cryogene luchtseparatie-installaties

In grootschalige cryogene ASU-installaties die 5.000–15.000 Nm³/u gasvormige stikstof produceren, dient de DW-100/8 als de primaire stikstofbooster met hoge capaciteit Tussen de koelbox en de verdeelleiding. De capaciteit van 100 m³/min komt overeen met de output van de grootste luchtseparatie-eenheden (ASU's) met één productielijn, terwijl de persdruk van 0,80 MPa voldoende opvoerhoogte biedt voor distributie via pijpleidingen over lange afstanden naar afnemers in uitgestrekte industriële complexen. Het olievrije ontwerp is absoluut cruciaal in deze toepassingen, omdat elke olieverontreiniging de stikstofzuiverheid in het gehele distributienetwerk in gevaar zou brengen, wat gevolgen zou hebben voor meerdere downstreamprocessen, waaronder de productie van halfgeleiders, farmaceutische producten en voedselverwerkingsbedrijven die op dezelfde verdeelleiding zijn aangesloten.

Grote VPSA-stikstofboosterstations

Voor grote VPSA-stikstofgeneratoren die stikstof met een zuiverheid van 99,5–99,9% produceren bij een druk die dicht bij de atmosferische druk ligt, geldt het volgende: DW-100/8 stikstofbooster Het lagedrukproduct wordt gecomprimeerd tot 0,80 MPa voor hogedrukdistributie over uitgestrekte industrieterreinen. De capaciteit van 100 m³/min kan meerdere grote VPSA-installaties tegelijk bedienen of redundantie bieden voor kritieke stikstofvoorzieningssystemen. Het olievrije compressieproces is essentieel voor VPSA-toepassingen, omdat koolwaterstofverontreiniging het koolstofmoleculaire zeefadsorbent onomkeerbaar zou aantasten, waardoor de scheidingsefficiëntie in het gehele generatorsysteem zou afnemen en kostbare vervanging van het adsorbent nodig zou zijn, wat voor grote installaties meer dan 1.4T200.000 zou kunnen kosten.

Stikstofdistributie onder hoge druk in het petrochemisch complex

In geïntegreerde petrochemische complexen vormt de DW-100/8 de ruggengraat van de hogedruk stikstofdistributie-infrastructuurDe persdruk van 0,80 MPa is voldoende om wrijvingsverliezen in pijpleidingen over kilometerslange distributienetwerken te compenseren. Deze netwerken bedienen tientallen proceseenheden, waaronder ethyleenkrakers, polyethyleenreactoren, aromatencomplexen en zwavelterugwinningsinstallaties. De capaciteit van 100 m³/min kan voldoen aan de gelijktijdige stikstofbehoefte van meerdere proceseenheden tijdens opstart-, afsluit- en noodinertiseringsprocedures. De olievrije certificering is verplicht omdat stikstof in contact komt met katalysatorbedden, in processtromen terechtkomt en dient als beschermlaag voor gevoelige chemische opslag – en dit alles moet absoluut koolwaterstofvrij blijven.

LNG-vloeibaarmakings- en hervergassingsterminal stikstofvoorziening

LNG-terminals hebben enorme hoeveelheden stikstof nodig voor Pijpleidingreiniging, tankinertisering en noodinjectie van stikstof. in cryogene opslagtanks. De capaciteit van 100 m³/min van de DW-100/8 kan de stikstoftoevoer garanderen tijdens de meest veeleisende operationele scenario's, waaronder volledige stikstofspoelingen van de terminal die mogelijk gedurende meerdere dagen een continue hoge stikstofstroom vereisen. De persdruk van 0,80 MPa zorgt voor voldoende opvoerhoogte om de hydrostatische druk van de LNG-opslagtanks te overwinnen en een positieve inerte gasdruk te handhaven in het gehele distributienetwerk van de terminal. Het olievrije ontwerp voorkomt koolwaterstofverontreiniging van het LNG-product, wat de cryogene eigenschappen zou aantasten en de LNG-kwaliteitsspecificaties zou schenden.

Materiaal en constructie

De DW-100/8 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun compatibiliteit met stikstof, geschiktheid voor hoge druk en een lange levensduur bij ultrahoge capaciteit.

Alle drukdragende componenten worden ontworpen en vervaardigd in strikte overeenstemming met ASME BPVC Sectie VIII Divisie 1 of de Chinese GB 150-normen. Elke lasverbinding ondergaat een 100%-radiografische inspectie (RT) volgens ASME Sectie V, Artikel 2, en elk voltooid drukvat wordt onderworpen aan een hydrostatische druktest bij 1,5 keer de maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) gedurende een minimale wachttijd van 30 minuten.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en constructie-eisen

De DW-100/8 heeft een drooggewicht van 13,00 ton en een zwaartepunt op ongeveer 1000 mm boven de grondplaat. Ondanks zijn enorme afmetingen minimaliseert het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders de onbalanskrachten, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 20-25 tonHet blok moet worden gemonteerd op zware, elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 5–7 Hz) om trillingsoverdracht naar aangrenzende constructies en gevoelige instrumentatie te voorkomen. Minimale vrije ruimte: 2,0 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de kleppen, 1,5 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 2,5 m boven het hoofd voor toegang met een kraan tijdens grote revisies. Gezien de afmetingen van de unit (5456 × 3518 mm) moet het compressorhuis aan alle zijden voldoende vrije ruimte bieden voor een veilige werking en onderhoud.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 100 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels, de tussenkoeler en de nakoeler van water via parallelle aftakkingen met individuele debietregelkleppen. Specificaties voor de waterkwaliteit: pH 6,5–8,5, totaal opgeloste stoffen < 500 mg/L, chloridegehalte < 50 mg/L (om corrosie van de SS316-buizen in de koelers te voorkomen), zwevende deeltjes < 30 mg/L en totale hardheid < 300 mg/L als CaCO₃. Gezien de enorme koelwaterbehoefte wordt een speciale, gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie, chemische behandeling en een buffertank van 10 m³ sterk aanbevolen. Het koelwatersysteem moet redundant zijn ontworpen om een ​​continue werking tijdens onderhoud aan de koeltoren te garanderen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de DW-100/8 vermindert de onderhoudscomplexiteit aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven van deze schaal. Er hoeven geen olieverversingen te worden ingepland (waarvoor meer dan 500 liter smeerolie per verversing nodig zou zijn), geen olieanalyses te worden uitgevoerd, geen filterelementen te worden vervangen en geen separatorpatronen te worden gecontroleerd. De belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 4.000 tot 6.000 uur halen onder schone stikstofomstandigheden. Bij een capaciteit van 100 m³/min levert het elimineren van oliegerelateerd onderhoud een jaarlijkse besparing op van $50.000 tot $80.000 ten opzichte van gesmeerde alternatieven.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De DW-100/8 stikstofcompressor is ontworpen, gefabriceerd en getest om te voldoen aan, of te overtreffen, de volgende internationale normen en wettelijke kaders:

Prestatie- en efficiëntieanalyse

De DW-100/8 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 6,00 kW per m³/min stikstof wordt geleverd bij een persdruk van 0,80 MPa. Deze efficiëntie is uitzonderlijk voor een olievrije zuigercompressor met ultrahoge capaciteit die werkt bij een verhoogde drukverhouding. Ter vergelijking: oliegesmeerde schroefcompressoren in vergelijkbare megaschaaltoepassingen verbruiken doorgaans 6,5–7,5 kW/m³/min, terwijl pogingen om meerdere kleinere compressoren parallel te gebruiken extra inefficiënties introduceren door deellastwerking en distributieverliezen.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de DW-100/8 een besparing op van circa 400.000–1.200.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparing vergeleken met minder efficiënte alternatieven of parallelle compressoropstellingen. Bij een gemiddeld industrieel elektriciteitstarief van $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de bedrijfskosten per jaar van $32.000–$96.000. Gecombineerd met de volledige eliminatie van oliegerelateerde verbruiksartikelen (wat enorm zou zijn bij een debiet van 100 m³/min), totale eigendomskosten voor stikstofcompressie wordt naar schatting met 25–35% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar.

De afwezigheid van olie in het compressietraject elimineert het energieverlies en de benodigde ruimte voor de daaropvolgende olieverwijderingsapparatuur. Bij een debiet van 100 m³/min zou een typische oliegesmeerde compressor meerdere grote coalescentiefilters, actieve kooladsorbervaten en continue oliemonitoringsapparatuur vereisen, die samen 3 tot 51 ton van het vermogen van de compressor zouden verbruiken en aanzienlijke vloeroppervlakte in beslag zouden nemen. Het olievrije ontwerp van de DW-100/8 elimineert deze parasitaire belasting en de bijbehorende ruimtebehoefte volledig.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de DW-100/8 af te stemmen op de specifieke omstandigheden van grootschalige projecten, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, intercooler, aftercooler, instrumentatie en het bedieningspaneel zijn voorgemonteerd op een massief stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerboutsjablonen. Door alle systemen vooraf in de fabriek te testen, wordt de inbedrijfstellingstijd op locatie met ongeveer 60% verkort en worden de opstartrisico's geminimaliseerd.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen die voldoen aan de ATEX Zone 2- en IECEx-normen zijn beschikbaar voor installaties in petrochemische installaties waar incidenteel explosieve atmosferen kunnen voorkomen. Geïntegreerde gasdetectie en automatische ventilatievergrendelingen kunnen in het besturingssysteem worden opgenomen.
• Geavanceerde procesbesturing: Optioneel verkrijgbaar: Siemens S7-1500 of Allen-Bradley ControlLogix PLC met 15-inch HMI-touchscreen, bewaking op afstand via Modbus TCP/IP of OPC-UA, en naadloze integratie met DCS/SCADA-systemen van de fabriek. Automatische laad-/losregeling en compatibiliteit met frequentieomvormers (VFD's) optimaliseren de efficiëntie bij deellast en verminderen mechanische slijtage tijdens het opstarten.
• Milieubeschermingssystemen: C5-M coatingsystemen van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust of op zee; tropische elektrische componenten voor omgevingstemperaturen tot 55 °C; en IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen die de geluidsemissie reduceren van 88 dB(A) tot 75 dB(A) op 1 meter afstand, geschikt voor installaties in de buurt van administratieve gebouwen.
• OEM- en private labelprogramma's: Aangepaste lakkleuren, naamplaatjes met logo en lokale documentatiepakketten zijn beschikbaar voor distributeurs van gasapparatuur en systeemintegratoren. Technische handleidingen, onderdelenlijsten en onderhoudsprocedures kunnen in meerdere talen worden geleverd.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukDe technische beoordeling en het opstellen van een voorstel nemen doorgaans 7 tot 10 werkdagen in beslag, gezien de complexiteit van grootschalige installaties. De standaard levertijd bedraagt ​​14 tot 16 weken; herhaalbestellingen worden binnen 10 tot 12 weken na orderbevestiging geleverd.

Casestudie: Stikstofinfrastructuur van een megagroot petrochemisch complex

Cliënt: Een grootschalig geïntegreerd petrochemisch complex in het Midden-Oosten met productie-eenheden voor ethyleen, polyethyleen en aromaten.

Uitdaging: De stikstofvoorziening van het complex werd verzorgd door drie verouderde, oliegesmeerde compressoren (Europees merk, meer dan 20 jaar in gebruik) die parallel werkten om de vereiste doorstroming van 90 m³/min te bereiken. Het systeem kampte met chronische olie-afzetting (gemiddeld 5,1 mg/m³), wat leidde tot katalysatorvergiftiging in de ethyleenkraker, productverontreiniging bij de polyethyleenpelletisering en frequente ongeplande stilstanden voor oliegerelateerde reparaties. De totale onderhoudskosten waren opgelopen tot 1.400.180.000 euro per jaar en de druk van 0,60 MPa was onvoldoende voor de nieuwe hogedruk-inertiseringseisen van de reactor.

Oplossing: Wij leverden een DW-100/8 olievrije stikstofcompressor Als primaire stikstofbron werd de unit geïnstalleerd ter vervanging van twee van de drie verouderde compressoren. De unit werd gemonteerd op een op maat gemaakt frame met geïntegreerde tussenkoeler, nakoeler en een Siemens S7-1500 PLC-besturingspaneel met volledige SCADA-integratie. De persdruk van 0,80 MPa voldeed aan alle nieuwe eisen voor hogedrukinertisering, terwijl de capaciteit van 100 m³/min een redundantiemarge bood boven de piekvraag van het complex van 85 m³/min. Een buffervat van 10 m³ werd stroomopwaarts geïnstalleerd om vraagfluctuaties van meerdere proceseenheden op te vangen.

Gekwantificeerde resultaten na 30 maanden:

• Stikstofgehalte van de olie: Verlaagd van 5,1 mg/m³ naar <0,01 mg/m³, waarbij de ISO 8573-1 Klasse 0-certificering is behaald.
• Vergiftigingsincidenten met katalysatoren in ethyleenkrakers: Volledig geëlimineerdwaardoor de levensduur van de katalysator wordt verlengd van 24 maanden naar 36 maanden.
• Jaarlijkse onderhoudskosten: Verminderd met 48% ($180.000 tot $93.600) door het elimineren van oliegerelateerde reparaties
• Energieverbruik: Verbeterd door 8.2% in vergelijking met de vervangen compressoren, wat een besparing oplevert van ongeveer $38.400 per jaar.
• Ongeplande downtime: Nul gebeurtenissen in 30 maanden ononderbroken bedrijf
• Aantal compressoren: Gereduceerd van drie eenheden naar één primaire eenheid. plus één reserveonderdeel, wat de bedrijfsvoering vereenvoudigt en de voorraad reserveonderdelen met 60% vermindert.

“De DW-100/8 is een echte gamechanger voor onze stikstofinfrastructuur. De enkele unit met hoge capaciteit verving drie verouderde compressoren, elimineerde olieverontreiniging volledig en halveerde de werkdruk van ons onderhoudsteam. De terugverdientijd was 16 maanden – veel beter dan onze oorspronkelijke prognoses.” — Hoofd operationele zaken, petrochemisch complex

Veelgestelde vragen en selectiegids

Gerelateerde producten en oplossingen

Voor een uitgebreid overzicht van onze industriële stikstofcompressor Voor ons portfolio, inclusief olievrije zuurstofcompressoren, waterstofcompressoren, koolstofdioxidecompressoren en op maat gemaakte oplossingen voor speciale gassen, kunt u contact opnemen met ons applicatieteam of onze online productcatalogus raadplegen.

Bent u klaar om uw grootschalige stikstofinfrastructuur te transformeren?

Onze applicatie-ingenieurs staan ​​klaar om uw stikstofdebietvereisten, zuigomstandigheden, streefwaarden voor de persdruk en integratiebeperkingen te evalueren. Wij leveren binnen 48 uur na ontvangst van uw aanvraag gratis technische voorstellen, funderingstekeningen, leiding- en instrumentatiediagrammen (P&ID's) en gedetailleerde analyses van de totale eigendomskosten (TCO).

E-mail: [email protected] | Reactie binnen 24 uur