DW-60/30 stikstofcompressor – ultra-hogedruk olievrije N2-booster voor industriële procesapplicaties van 3,00 MPa

De DW-60/30 is een tweetraps, vierrijige, olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 60 m³/min te leveren bij een persdruk van 3,00 MPa. Hij is geschikt voor stikstofinjectie onder ultrahoge druk, gasliquefactie, chemische synthese en veeleisende petrochemische procesapplicaties. De compressor is olievrij, robuust gebouwd en geoptimaliseerd voor continu gebruik onder extreme druk.

Productoverzicht

De DW-60/30 stikstofcompressor Dit product vertegenwoordigt het summum van onze engineering op het gebied van olievrije zuigercompressoren, speciaal ontworpen voor toepassingen waar een extreem hoge persdruk de doorslaggevende factor is. Met een formidabele capaciteit van 60 m³/min en een uitzonderlijke 3,00 MPa uitlaatdrukDeze unit vertegenwoordigt het ultra-hogedruksegment van ons portfolio industriële stikstofcompressoren en is geschikt voor de meest veeleisende procesapplicaties in de wereldwijde chemische, petrochemische en energiesector.

Wat de DW-60/30 onderscheidt van alle conventionele alternatieven is zijn volledig olievrij compressiepad gecombineerd met een ultrahogedrukbestendigheid. De zuigerveren en geleidebanden zijn vervaardigd uit geavanceerde zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die specifiek zijn ontwikkeld voor extreme druktoepassingen, waardoor de stikstofstroom volledig vrij blijft van koolwaterstofverontreiniging, zelfs bij 3,00 MPa. Deze prestatie van ISO 8573-1 Klasse 0-certificering bij ultrahoge druk Het is een zeldzame technische prestatie die de noodzaak voor olieverwijderingssystemen stroomafwaarts overbodig maakt, systemen die bij dit drukniveau zowel technisch complex als economisch onhaalbaar zouden zijn.

De compressorarchitectuur maakt gebruik van een tweetraps, vier rijen (二列四级) Deze configuratie is essentieel voor het beheersen van de extreme drukverhouding die nodig is om een ​​persdruk van 3,00 MPa te bereiken. Het ontwerp met vier rijen zorgt voor een superieure krachtbalans en minder trillingen in vergelijking met eenvoudigere configuraties, terwijl de tweetraps thermodynamische lay-out zorgt voor efficiënte warmteafvoer door middel van speciale tussenkoeling. Elke compressietrap is ontworpen met versterkte cilinderwanden, hogedrukventielsystemen en speciale afdichtingstechnologie om de mechanische spanningen van ultrahogedrukwerking te weerstaan. Het massieve gietijzeren frame en de nauwkeurig gesmede krukas zijn ontworpen voor een minimale levensduur van 120.000 uur onder strikte onderhoudsprotocollen.

Technische specificaties – DW-60/30

* 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. Olievrij PTFE-afdichtingssysteem voor ultrahoge druk

De DW-60/30 maakt gebruik van een eigen technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit ultrahoogwaardige PTFE-composieten, specifiek ontworpen voor gebruik bij 3,00 MPa. Deze ringen zijn versterkt met glasvezels met een hoge dichtheid en bronzen deeltjes om een ​​wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,05 te bereiken zonder externe koolwaterstofsmering. Bij een persdruk van 3,00 MPa zou de partiële druk van oliedamp ongeveer 30 keer hoger zijn dan bij 0,30 MPa, waardoor olieverontreiniging zowel waarschijnlijker als moeilijker te verwijderen is. Het van nature olievrije ontwerp van de DW-60/30 bereikt dit. Voldoet aan ISO 8573-1 Klasse 0 zonder verdere filtratie.—een technische prestatie die ongeëvenaard is door oliegesmeerde alternatieven in deze drukklasse. De PTFE-formulering is geschikt voor continu gebruik bij temperaturen tot 190 °C, waardoor een betrouwbare afdichting gegarandeerd is onder de extreme thermische belasting van ultrahogedrukcompressie.

2. Vierrijige krachtgebalanceerde architectuur

De tweetraps, vier rijen (二列四级) Het ontwerp van de DW-60/30 is een mechanisch meesterwerk dat de enorme gasdruk verdeelt over vier cilinders die in twee tegenover elkaar geplaatste rijen zijn gerangschikt. Deze configuratie zorgt voor... bijna volledige opheffing van traagheidskrachten van de eerste en tweede ordeDit vermindert de trillingsoverdracht naar de fundering met meer dan 90% in vergelijking met ontwerpen met één rij cilinders. De vierrijige opstelling maakt ook kleinere individuele cilinders mogelijk, waardoor de piekgaskrachten op elke zuiger en krukaspen worden verminderd. Dit verlengt de levensduur van de lagers en vermindert de onderhoudsbehoefte. Met 17,00 ton is de DW-60/30 een forse machine, maar dankzij dit geavanceerde krachtbalancerende ontwerp zijn de trillingseigenschappen vergelijkbaar met die van veel kleinere compressoren.

3. Versterkte hogedrukcilinderconstructie

De hogedrukcilinders van de DW-60/30 zijn gegoten uit GG30 grijs gietijzer (gelijkwaardig aan ASTM A48 Klasse 35B) met wanddiktes die circa 40% groter zijn dan die van standaardcilinders, en voorzien van uitgebreide externe ribben om de ringspanningen te weerstaan ​​die ontstaan ​​bij een piekdruk van 3,00 MPa. De cilinderkoppen zijn bevestigd met zeer sterke bouten van gelegeerd staal die met een nauwkeurig koppel zijn vastgedraaid, en de koppakkingen zijn gemaakt van meerlaags roestvrij staal met een grafietcoating om een ​​lekvrije afdichting te garanderen onder extreme druk en thermische cycli. De koelwatermantels zijn machinaal bewerkt met verbeterde stromingspatronen om een ​​adequate warmteafvoer van de dikke cilinderwanden te garanderen en thermische gradiënten te voorkomen die vervorming of scheuren zouden kunnen veroorzaken.

4. Middenspanningsaandrijving voor industriële stroomvoorziening

De DW-60/30 wordt aangedreven door een 710 kW middenspanningsinductiemotor Verkrijgbaar in 6kV- of 10kV-uitvoeringen, conform IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. Bij dit vermogensniveau is middenspanningsaandrijving niet alleen wenselijk, maar essentieel. Een 380V-motor zou ongeveer 1200A stroom nodig hebben, wat onpraktisch grote kabels, massieve schakelinstallaties en aanzienlijke I²R-verliezen met zich mee zou brengen. De middenspanningsuitvoering kan direct worden geïntegreerd in industriële stroomdistributiesystemen, waardoor de kosten voor de elektrische infrastructuur worden verlaagd en de algehele energie-efficiëntie wordt verbeterd. De motor is uitgerust met een robuuste askoppeling en een trillingsbewakingssysteem om een ​​betrouwbare krachtoverbrenging naar de massieve krukasconstructie te garanderen.

Toepassingsscenario's

Injectie van stikstof onder ultrahoge druk voor verbeterde oliewinning

Bij de olie- en gasproductie dient de DW-60/30 als een hogedruk stikstofinjectiecompressor Voor Enhanced Oil Recovery (EOR) en Mixcible Gas Flooding-operaties. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende om stikstof in reservoirformaties te injecteren tot een diepte van 2.000 meter, waar de stikstof ruwe olie verdringt en de winningsfactor met 10–201 TP3T verbetert. De capaciteit van 60 m³/min kan meerdere injectieputten tegelijk bedienen via een gecentraliseerd hogedrukverdeelstuk. Het olievrije ontwerp is cruciaal bij EOR-toepassingen, omdat olieverontreiniging de bevochtigbaarheid van het reservoirgesteente zou veranderen, waardoor de verdringingsefficiëntie afneemt en mogelijk schade aan de formatie ontstaat.

Chemische synthese en inertisering van hogedrukreactoren

Bij de ammoniaksynthese, de methanolproductie en andere chemische processen onder hoge druk, DW-60/30 stikstofcompressor levert stikstof onder ultrahoge druk voor Ontluchten bij het opstarten van de reactor, conservering van het katalysatorbed en noodinertisering.De afvoerdruk van 3,00 MPa komt overeen met of overtreft de werkdruk van veel synthesereactoren, waardoor directe stikstofinjectie mogelijk is zonder tussentijdse drukverhoging. De capaciteit van 60 m³/min maakt het mogelijk om grote reactorvolumes binnen enkele minuten te spoelen, waardoor de opstarttijden worden verkort en de beschikbaarheid van de installatie wordt verbeterd. De olievrije certificering is verplicht voor chemische synthese, omdat olieverontreiniging edelmetaalkatalysatoren zou vergiftigen en productstromen zou verontreinigen.

Gasliquefactie en cryogene opslag onder druk

In grootschalige stikstofvloeistoffabrieken comprimeert de DW-60/30 stikstof tot de hoge druk die nodig is voor Claude-cyclus of Linde-cyclus vloeibaarmakingDe druk van 3,00 MPa is doorgaans de optimale druk voor het maximaliseren van de vloeibaarmakingsefficiëntie in middelgrote installaties (500-2000 ton/dag). De capaciteit van 60 m³/min sluit aan bij de stikstofdoorvoer van commerciële vloeibaarmakingsinstallaties. Het olievrije ontwerp is essentieel, omdat olieverontreiniging zou bevriezen in de cryogene warmtewisselaars, wat verstoppingen zou veroorzaken en kostbare stilstanden voor ontdooiing en reiniging noodzakelijk zou maken.

Druktesten en inbedrijfstelling van pijpleidingen

Aardgasleidingen, petrochemische procesleidingen en hogedrukopslagvaten vereisen hydrostatische en pneumatische druktesten bij 1,5 keer hun ontwerpdruk voordat ze in gebruik worden genomen. De DW-60/30 levert stikstof onder ultrahoge druk voor Pneumatische druktesten van pijpleidingen en vaten met een nominale druk tot 2,00 MPa.Stikstof heeft de voorkeur boven lucht voor druktesten omdat het het explosiegevaar elimineert dat gepaard gaat met zuurstofhoudende atmosferen. De capaciteit van 60 m³/min maakt een snelle drukopbouw van pijpleidingen met een grote diameter mogelijk, waardoor de testtijd wordt verkort en de inbedrijfstellingsplanning van projecten wordt versneld. Het olievrije ontwerp zorgt ervoor dat het testmedium geen koolwaterstofresten in de pijpleiding achterlaat.

Materiaal en constructie

De DW-60/30 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor stikstof onder ultrahoge druk, extreme weerstand tegen mechanische spanning en een lange levensduur.

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% röntgeninspectie (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. Hogedrukleidingsystemen worden vervaardigd van naadloos SS316 met ANSI Klasse 900 flensverbindingen om lekdichtheid te garanderen bij een werkdruk van 3,00 MPa.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en constructie-eisen

De DW-60/30 heeft een drooggewicht van 17,00 ton en een zwaartepunt op ongeveer 1000 mm boven de grondplaat. Ondanks de enorme afmetingen minimaliseert het ontwerp met vier rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders de onbalanskrachten, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 30-35 tonHet blok moet op zware trillingsdempers (eigenfrequentie 4–6 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht naar aangrenzende constructies te voorkomen. De fundering moet door een gekwalificeerde constructeur worden ontworpen om het statische gewicht plus de dynamische krachten tijdens opstarten en bedrijf te kunnen dragen. Minimale vrije ruimte: 2,0 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de klep, 1,5 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 2,5 m boven de grond voor kraantoegang tijdens grote revisies. De hogedruk-afvoerleiding moet professioneel worden ontworpen met de juiste steunen, ankers en expansievoegen om thermische uitzetting en trillingen bij 3,00 MPa te beheersen.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 85 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels, de tussenkoeler en de nakoeler parallel van koelwater met onafhankelijke regelkleppen. Gezien de extreme drukverhouding is de tussenkoeler absoluut cruciaal voor thermisch beheer en moet deze prioritaire koelwatertoevoer krijgen. Specificaties voor de waterkwaliteit: pH 6,5–8,5, totaal opgeloste stoffen < 400 mg/L, chloridegehalte < 40 mg/L (om corrosie van de SS316-buizen te voorkomen), zwevende deeltjes < 20 mg/L en totale hardheid < 250 mg/L als CaCO₃. Een speciaal gesloten koeltorensysteem met volledige filtratie en geautomatiseerde chemische behandeling is verplicht voor een betrouwbare werking. Het koelwatersysteem moet redundante pompen en noodstroomvoorziening bevatten om compressoruitval door koelwateruitval te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de DW-60/30 elimineert het uitgebreide onderhoud dat gepaard gaat met gesmeerde compressoren van dit formaat. Er zijn geen olieverversingen nodig (waarvoor 400-600 liter per keer ververst moet worden), geen laboratoriumkosten voor olieanalyse, geen vervanging van filterelementen en geen vervanging van olieafscheiderpatronen. De belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 3.000 tot 5.000 bedrijfsuren bereiken onder schone stikstofomstandigheden bij ultrahoge druk. Het ontwerp met vier rijen verdeelt de slijtage gelijkmatig over alle cilinders, waardoor de plaatselijke slijtagepatronen die kunnen optreden bij compressoren met één rij worden voorkomen.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De DW-60/30 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-60/30 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 11,83 kW per m³/min stikstof geleverd bij een persdruk van 3,00 MPa. Dit specifieke vermogen weerspiegelt de aanzienlijke thermodynamische arbeid die nodig is voor compressie onder ultrahoge druk. Binnen het segment van olievrije compressoren voor ultrahoge druk (persdruk > 2,50 MPa) is dit rendement concurrerend en doorgaans superieur aan dat van membraancompressoren, die het belangrijkste alternatief zijn voor olievrije toepassingen op dit drukniveau. Ter vergelijking: een membraancompressor met een equivalent vermogen bij 3,00 MPa zou 18-25 kW/m³/min verbruiken en 4-6 keer zoveel investeringskosten met zich meebrengen.

Gedurende een jaarlijkse bedrijfscyclus van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de DW-60/30 ten opzichte van alternatieven met membraan een besparing op van ongeveer 2.400.000–5.200.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de elektriciteitskosten van $192.000–$416.000 per jaar. De belangrijkste economische rechtvaardiging voor de DW-60/30 is echter doorgaans de Een combinatie van enorme capaciteit, ultrahoge druk en olievrije werking. in één geïntegreerde machine, waardoor de noodzaak voor meerdere kleinere compressoren in serie- of parallelschakeling vervalt. totale eigendomskosten voor ultra-hogedruk stikstofcompressie wordt naar schatting met 35–50% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar in vergelijking met systemen met meerdere eenheden of op membranen gebaseerde systemen.

De afwezigheid van olie in het compressiepad is met name cruciaal bij 3,00 MPa, omdat olieverontreiniging dan zowel geconcentreerder als moeilijker te verwijderen is dan bij lagere drukken. Bij 3,00 MPa is de partiële druk van oliedamp ongeveer 100 keer hoger dan bij 0,30 MPa, waardoor zelfs sporen van olie een ernstige verontreiniging vormen. Het van nature olievrije ontwerp van de DW-60/30 elimineert dit risico volledig en garandeert de zuiverheid van stikstof, ongeacht de bedrijfsdruk.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de DW-60/30 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, koelers, instrumentatie en het bedieningspaneel zijn voorgemonteerd op een massief stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerbouten. Door alle systemen vooraf in de fabriek te testen, wordt de inbedrijfstellingstijd en het risico verminderd.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen die voldoen aan de ATEX Zone 2- en IECEx-normen voor petrochemische en olie- en gasinstallaties. Geïntegreerde gasdetectie, brandblussing en automatische ventilatievergrendeling.
• Geavanceerde procesbesturing: Siemens S7-1500 of Allen-Bradley ControlLogix PLC met 15-inch HMI-touchscreen, redundante controllers, bewaking op afstand via OPC-UA en naadloze DCS/SCADA-integratie. Automatische lastregeling, overspanningsbeveiliging en noodstopsystemen.
• Milieubescherming: C5-M coatings van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust; tropische elektrische componenten voor een omgevingstemperatuur van 55 °C; IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen met een geluidsreductie van 88 dB(A) tot 75 dB(A) op 1 meter afstand.
• OEM & Private Label: Aangepaste lakkleuren, merknaamplaatjes en lokale documentatiepakketten voor grote distributeurs van gasapparatuur en EPC-aannemers.

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 vanwege de complexiteit van ultra-hogedruksystemen. De standaard levertijd bedraagt ​​16 tot 20 weken; versnelde levering binnen 14 weken is mogelijk voor in aanmerking komende bestellingen met voorafgaande materiaalafspraken.

Casestudie: Stikstofspoel- en opstartsysteem van een ammoniakfabriek

Cliënt: Een grote ammoniaksynthese-installatie in het Midden-Oosten met een capaciteit van 2.000 ton per dag.

Uitdaging: De fabriek had een betrouwbare toevoer van stikstof onder ultrahoge druk nodig voor het spoelen van de reactor bij het opstarten, het conserveren van het katalysatorbed tijdens stilstand en het inertiseren van de syntheselus in noodsituaties. Het bestaande systeem maakte gebruik van drie oliegesmeerde compressoren in serie (lage druk, middendruk, hoge druk) om de vereiste 3,00 MPa te bereiken, met uitgebreide oliefiltratieapparatuur tussen de trappen. Deze opstelling was complex, onderhoudsintensief en leidde tot frequente olieverontreinigingen die de op ijzer gebaseerde synthesekatalysator vergiftigden, waardoor de katalysator om de 3-4 jaar moest worden vervangen in plaats van de ontworpen levensduur van 6-7 jaar.

Oplossing: Wij leverden een DW-60/30 olievrije stikstofcompressor Als vervanging voor de complete driecompressorinstallatie met één machine, geconfigureerd op een op maat gemaakt frame met geïntegreerde tussenkoeler, nakoeler en een redundant Siemens S7-1500 PLC-besturingssysteem met SCADA-integratie. De persdruk van 3,00 MPa kwam overeen met de werkdruk van de syntheselus, waardoor directe stikstofinjectie mogelijk was zonder tussentijdse drukverhoging. De capaciteit van 60 m³/min kon de gehele syntheselus (volume ~500 m³) in minder dan 10 minuten spoelen, waardoor de opstarttijd werd verkort van 4 uur naar 1,5 uur.

Gekwantificeerde resultaten na 36 maanden:

• Levensduur van de katalysator: Verlengd van 3,5 jaar naar 6,8 jaarwaardoor $2,4 miljoen per katalysatorvervangingscyclus wordt bespaard.
• Opstarttijd: Verkort van 4 uur naar 1,5 uur.waardoor per opstart extra productie ter waarde van $180.000 wordt gegenereerd.
• Onderhoudskosten: Verminderd met 55% ($145.000/jaar naar $65.000/jaar) door eliminatie van de complexiteit van de drie-compressortrein
• Olieverontreinigingsincidenten: Nul sinds de ingebruikname, tegenover 4-6 evenementen per jaar daarvoor.
• Vloeroppervlakte: Verminderd met 60% door de vervanging van drie compressoren door één geïntegreerde eenheid.
• Terugverdienperiode: 1,2 jaar uitsluitend gebaseerd op de verlenging van de levensduur van de katalysator en de besparing op onderhoud.

“De DW-60/30 heeft ons stikstofsysteem getransformeerd van een onderhoudsramp naar een betrouwbare voorziening. Alleen al de verlenging van de levensduur van de katalysator heeft de machine terugverdiend en onze opstarttijden zijn met meer dan de helft verkort. Het olievrije ontwerp geeft ons het volste vertrouwen dat onze katalysator beschermd is.” — Hoofd operationele zaken, ammoniaksynthese-installatie

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.

Klaar om uw ultrahogedruk-stikstofsysteem te transformeren?

Onze ervaren applicatie-ingenieurs staan ​​klaar om uw stikstofdebietvereisten, inlaatcondities, streefwaarden voor de persdruk en integratiebeperkingen te beoordelen. Wij leveren binnen 72 uur na ontvangst van uw aanvraag gratis technische voorstellen, beoordelingen van de funderingstechniek, leiding- en instrumentatiediagrammen (P&ID's) en gedetailleerde analyses van de totale eigendomskosten (TCO).

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