DW-60/8 stikstofcompressor – robuuste, olievrije N2-booster voor hogedruk industriële gasnetwerken

De DW-60/8 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 60 m³/min te leveren bij een persdruk van 0,80 MPa. Deze compressor is speciaal ontwikkeld voor grootschalige cryogene luchtscheiding, hogedruk VPSA-boosterstations en veeleisende distributie via pijpleidingen voor de petrochemische industrie. De compressor is vrij van smeermiddelverontreiniging, geschikt voor continu bedrijf en geoptimaliseerd voor 24/7 industrieel gebruik onder verhoogde druk.

Productoverzicht

De DW-60/8 stikstofcompressor Dit product vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in ons portfolio van olievrije zuigercompressoren, ontworpen om te voldoen aan de dubbele eisen van een hoge doorvoercapaciteit en een verhoogde persdruk die kenmerkend zijn voor de meest veeleisende industriële stikstoftoepassingen. Met een formidabele Capaciteit van 60 m³/min in combinatie met een 0,80 MPa uitlaatdrukDeze unit bevindt zich in het topsegment van onze DW-serie en overbrugt de kloof tussen standaard stikstofboosting en hogedruk industriële gasdistributie.

Wat de DW-60/8 onderscheidt van conventionele gesmeerde alternatieven is zijn intrinsiek olievrij compressiemechanismeDe zuigerveren en geleidebanden zijn vervaardigd uit zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die volledig zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken, waardoor de stikstofproductstroom volledig vrij blijft van olieverontreiniging. Deze ontwerpfilosofie bereikt het volgende: ISO 8573-1 Klasse 0-certificering standaardwaardoor de noodzaak voor kostbare, stroomafwaartse oliefiltratieapparatuur, die anders verplicht zou zijn bij stikstoftoepassingen voor de voedingsindustrie, farmaceutische industrie en elektronica, vervalt.

De compressorarchitectuur volgt een tweetraps, twee rijen (二列二级) Een configuratie die de aanzienlijke drukverhouding optimaal verdeelt over twee compressiecilinders. Deze gefaseerde aanpak is cruciaal voor het beheersen van de thermische spanningen die gepaard gaan met het comprimeren van stikstof tot 0,80 MPa, terwijl de integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft. Elke fase is voorzien van een onafhankelijke, zeer efficiënte tussenkoeler, die de gastemperatuur binnen veilige bedrijfstemperaturen houdt, zelfs bij langdurig gebruik op maximaal vermogen. Het robuuste gietijzeren frame en de dynamisch gebalanceerde gesmede stalen krukasconstructie zijn ontworpen voor een minimale levensduur van 120.000 uur volgens standaard onderhoudsprotocollen.

Technische specificaties – DW-60/8

* 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. Hittebestendige PTFE-composietafdichtingstechnologie

De DW-60/8 maakt gebruik van een eigen technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit geavanceerde PTFE-composieten versterkt met glasvezel, koolstofvezel en bronsdeeltjes. Deze materiaalsamenstelling bereikt een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 zonder externe koolwaterstofsmering, waardoor het meevoeren van oliedampen in de stikstofproductstroom volledig wordt geëlimineerd. De ringen zijn specifiek ontworpen voor de verhoogde uitlaattemperaturen die gepaard gaan met een werkdruk van 0,80 MPa, waarbij de dimensionale stabiliteit en afdichtingsintegriteit behouden blijven tot 185 °C. Voor industriële gasbedrijven betekent dit: native ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit zonder de kapitaaluitgaven, onderhoudslasten of het energieverbruik van oliefiltratiesystemen verderop in de keten.

2. Geavanceerde tweetraps thermodynamische optimalisatie

De tweetraps compressiearchitectuur De DW-60/8 is thermodynamisch geoptimaliseerd voor de veeleisende persdruk van 0,80 MPa. Door de aanzienlijke drukverhouding te verdelen over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, bereikt de compressor een aanzienlijk lagere gemiddelde effectieve temperatuur per trap in vergelijking met eentrapsontwerpen. Een speciaal ontworpen, zeer efficiënte buizenwarmtewisselaar tussen de trappen voert de compressiewarmte af, waardoor de perstemperatuur onder de 160 °C blijft, zelfs bij maximale continue belasting. Deze thermische beheersstrategie is essentieel voor het behoud van de integriteit van de PTFE-ringen bij verhoogde druk en verlengt de levensduur van de klepplaten met ongeveer 451 TP3T ten opzichte van eentrapsalternatieven die werken bij equivalente drukverhoudingen.

3. Verlengd horizontaal frame voor superieure stabiliteit

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. De verlengde horizontale lay-out (5000 mm lengte) biedt een uitzonderlijke structurele stijfheid en draagspanwijdte, waardoor de doorbuiging van de krukas onder de aanzienlijke koppelbelasting van 60 m³/min compressie wordt geminimaliseerd. Dit mechanische voordeel maakt installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van minimaal 12 ton mogelijk, wat de civieltechnische kosten aanzienlijk verlaagt in vergelijking met equivalente compressoren met één rij.

4. Middenspannings-directe aandrijving voor industriële energiesystemen

De DW-60/8 wordt aangedreven door een 350 kW middenspanningsinductiemotor Verkrijgbaar in 6kV- of 10kV-configuraties, conform IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De middenspanningsaandrijving maakt de noodzaak voor overgedimensioneerde laagspanningsschakelaars en dikke bekabeling, die vereist zouden zijn voor een 380V-motor met dit vermogen, overbodig. Directe integratie in industriële middenspanningsdistributienetwerken verlaagt de kosten van de elektrische infrastructuur, minimaliseert I²R-verliezen in de stroombekabeling en verbetert de algehele energie-efficiëntie. Voor grootschalige industriële installaties waar 6kV- of 10kV-bussystemen standaard zijn, biedt de DW-60/8 naadloze elektrische compatibiliteit zonder extra transformatieapparatuur.

Toepassingsscenario's

Grootschalige distributie van cryogene luchtscheiding

In grote cryogene ASU-installaties die 2.500–6.000 Nm³/u gasvormige stikstof produceren, dient de DW-60/8 als de primaire hogedruk stikstofbooster Tussen de koelbox en het industriële distributienetwerk. De capaciteit van 60 m³/min overtreft die van de meeste middelgrote luchtseparatie-units (ASU's), waardoor er reservecapaciteit beschikbaar is voor piekvraag en één compressor meerdere ASU-treinen kan bedienen. De persdruk van 0,80 MPa zorgt voor een aanzienlijke opvoerhoogte voor distributie via pijpleidingen over lange afstanden naar afnemers zoals geïntegreerde staalfabrieken, petrochemische complexen, LNG-hervergassingsinstallaties en energiecentrales. Het olievrije ontwerp is cruciaal, omdat olieverontreiniging de zuiverheid van stikstof in het gehele distributienetwerk zou aantasten, wat gevoelige processen in halfgeleider-, farmaceutische en voedingsmiddelenfabrieken die op dezelfde leiding zijn aangesloten, zou beïnvloeden.

Hogedruk 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-60/8 stikstofbooster Het lagedrukproduct wordt gecomprimeerd tot 0,80 MPa voor hogedrukdistributie. De verhoogde persdruk is met name waardevol voor VPSA-installaties die meerdere afnemers bedienen via een centrale verdeelleiding, waar de drukverliezen in het distributienetwerk aanzienlijk kunnen zijn. De capaciteit van 60 m³/min maakt het mogelijk dat de DW-60/8 fungeert als primaire booster voor meerdere parallel werkende VPSA-installaties, of om piekbelasting te verlagen tijdens perioden met een hoge vraag. Het olievrije compressiepad is absoluut essentieel, omdat koolwaterstofverontreiniging het koolstofmoleculaire zeefadsorbent onomkeerbaar zou vergiftigen, waardoor de scheidingsefficiëntie permanent zou afnemen en kostbare vervanging van het adsorbent noodzakelijk zou zijn.

Petrochemische hogedrukprocesstikstof

In petrochemische en raffinaderijprocessen levert de DW-60/8 stikstof onder hoge druk voor reactorinertisering, conservering van het katalysatorbed, spoeling van de pijpleiding, noodinjectie in het reactorvat en hydrostatische testen.De persdruk van 0,80 MPa is voldoende om de drukclassificaties van typische procesvaten, reactorsystemen en hogedrukpijpleidingen te overwinnen, waardoor directe stikstofinjectie mogelijk is zonder tussentijdse drukverhoging. De classificatie voor continu bedrijf garandeert een ononderbroken beschikbaarheid van stikstof tijdens langdurige onderhouds- en revisiecampagnes die meerdere weken kunnen duren. De olievrije certificering is verplicht voor petrochemische toepassingen waarbij stikstof in contact komt met katalysatorbedden of in processtromen terechtkomt die volledig koolwaterstofvrij moeten blijven om katalysatorvergiftiging of productverontreiniging te voorkomen.

Reinigings- en inertiseringswerkzaamheden van de LNG-installatie

LNG-vloeibaarmakings- en hervergassingsinstallaties vereisen grote hoeveelheden stikstof onder hoge druk voor Ontluchten van koelboxen, inert maken van pijpleidingen, afdekken van opslagtanks en noodgasverplaatsingDe DW-60/8 heeft een capaciteit van 60 m³/min en een persdruk van 0,80 MPa, wat ideaal is voor de veeleisende LNG-toepassingen. Hierbij moet stikstof onder voldoende druk worden aangevoerd om de tegendruk in het cryogene systeem te overwinnen en een positieve inertiseringsgasstroom te handhaven gedurende alle operationele fasen. Het olievrije ontwerp voorkomt olieverontreiniging van cryogene warmtewisselaars en moleculaire zeefdrogers, wat zou leiden tot vervuiling, een verminderde warmteoverdrachtsefficiëntie en potentiële veiligheidsrisico's bij cryogene toepassingen.

Materiaal en constructie

De DW-60/8 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op stikstofcompatibiliteit, betrouwbaarheid bij hoge druk en een lange levensduur onder ve veeleisende omstandigheden.

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-60/8 heeft een drooggewicht van 6,00 ton en een zwaartepunt op circa 850 mm boven de grondplaat. Het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders minimaliseert onbalanskrachten, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 12–15 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 6–8 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht naar aangrenzende constructies en gevoelige instrumentatie te voorkomen. Minimale vrije ruimte: 1,5 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de kleppen, 1,2 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 2,0 m boven het hoofd voor toegang met een kraan tijdens grote revisies. De verlengde lengte van 5000 mm vereist een minimale machinekamerafmeting van 7000 mm om de compressor plus de benodigde onderhoudsruimte te kunnen plaatsen.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 60 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels, de tussenkoeler en de nakoeler van water via parallelle aftakkingen. 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. Voor locaties met een marginale waterkwaliteit of hoge omgevingstemperaturen wordt een gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie en chemische behandeling sterk aanbevolen om kalkaanslag, corrosie en biologische vervuiling te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de DW-60/8 vermindert de onderhoudscomplexiteit aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven. Er hoeven geen olieverversingen te worden ingepland, geen smeeroliemonsters te worden geanalyseerd, geen oliefilterelementen te worden vervangen en geen olieafscheiderpatronen te worden gecontroleerd. De belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 4.000 tot 6.000 bedrijfsuren halen onder schone stikstofomstandigheden. Deze vereenvoudiging van het onderhoud vertaalt zich in lagere arbeidskosten, een kleinere voorraad reserveonderdelen en een hogere beschikbaarheid van apparatuur voor continue industriële processen.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De DW-60/8 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-60/8 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 5,83 kW per m³/min stikstof wordt geleverd bij een persdruk van 0,80 MPa. Deze efficiëntie is concurrerend voor een olievrije zuigercompressor die werkt met een aanzienlijke drukverhouding, waardoor de unit gunstig gepositioneerd is binnen de hogedrukcapaciteitsklasse van 50-70 m³/min. Ter vergelijking: oliegesmeerde schroefcompressoren in vergelijkbare hogedruktoepassingen verbruiken doorgaans 6,2-7,0 kW/m³/min, terwijl oudere eentraps zuigercompressoren bij equivalente persdrukken meer dan 7,5 kW/m³/min kunnen verbruiken.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de DW-60/8 een rendement op van circa 144.000–336.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparing vergeleken met minder efficiënte alternatieven. Bij een gemiddeld industrieel elektriciteitstarief van $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de bedrijfskosten per jaar van $11.520–$26.880. Gecombineerd met de volledige eliminatie van oliegerelateerde verbruiksartikelen (smeerolie, filterelementen, separatorpatronen, afvalolieverwerking en olieanalyse), totale eigendomskosten voor stikstofcompressie wordt naar schatting met 22–32% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar.

De afwezigheid van olie in het compressietraject elimineert ook het energieverlies dat gepaard gaat met de olieverwijderingsapparatuur stroomafwaarts. Een typische oliegesmeerde compressor van deze grootte en drukklasse vereist coalescentiefilters, actieve kooladsorbers en continue oliemonitoringsapparatuur die samen 3 tot 51 ton van het vermogen van de compressor verbruiken. Het olievrije ontwerp van de DW-60/8 elimineert deze parasitaire belasting volledig, waardoor de effectieve systeemefficiëntie verder wordt verbeterd en het totale elektriciteitsverbruik van het stikstofcompressiestation wordt verlaagd.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de DW-60/8 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, tussenkoeler, nakoeler, instrumentatie en het bedieningspaneel zijn voorgemonteerd op een stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerboutsjablonen. Deze aanpak verkort de installatietijd op locatie met ongeveer 60% en minimaliseert de risico's tijdens de inbedrijfstelling doordat alle systemen in de fabriek vooraf worden getest.
• 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 S7-1200 of Allen-Bradley CompactLogix PLC met 10-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 85 dB(A) tot 72 dB(A) op 1 meter afstand, geschikt voor binneninstallaties zonder aparte compressorruimte.
• 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 duren doorgaans 5-7 werkdagen. De standaard levertijd is 12-14 weken; herhaalbestellingen worden binnen 8-10 weken na orderbevestiging geleverd.

Casestudie: Upgrade van de stikstofdistributie in een petrochemisch complex

Cliënt: Een groot petrochemisch complex in het Midden-Oosten met installaties voor de kraak van ethyleen, de productie van polyethyleen en de verwerking van aromaten.

Uitdaging: De bestaande stikstofvoorziening van het complex bestond uit drie oliegesmeerde compressoren (Europees merk, 20 jaar in gebruik) die een gemeenschappelijke verdeelleiding van 0,60 MPa voedden. De compressoren vertoonden een progressieve olielekkage in de stikstofstroom, waardoor de katalysatorbedden in de ethyleenkraakeenheid werden verontreinigd en ongeplande stilstanden ontstonden. De druk van 0,60 MPa was bovendien onvoldoende voor de nieuwe hogedruk-inertiseringseisen van de reactor. De onderhoudskosten waren gestegen tot 1.400.000 per jaar en de beschikbaarheid van reserveonderdelen werd problematisch vanwege de ouderdom van de apparatuur.

Oplossing: Wij leverden een DW-60/8 olievrije stikstofcompressor Als primaire vervangingseenheid werd deze geconfigureerd op een op maat gemaakt frame met geïntegreerde tussenkoeler, nakoeler en een Siemens S7-1200 PLC-besturingspaneel met volledige SCADA-integratie. De persdruk van 0,80 MPa voldeed aan de nieuwe eisen voor reactorinertisering, terwijl het olievrije ontwerp verontreiniging van het katalysatorbed voorkwam. Een buffervat van 5 m³ werd stroomopwaarts geïnstalleerd om vraagfluctuaties van de verschillende proceseenheden op te vangen. De bestaande compressoren van 0,60 MPa werden behouden als reserve-eenheden, wat redundantie bood tijdens onderhoudsperioden.

Gekwantificeerde resultaten na 24 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.
• Verontreinigingsincidenten in het katalysatorbed: Volledig geëlimineerdwaardoor de beschikbaarheid van de ethyleenkraakeenheid met 3,51 TP3T wordt verbeterd.
• Jaarlijkse onderhoudskosten: Verminderd met 48% ($120.000 tot $62.400) door het elimineren van oliegerelateerde reparaties en een verbeterde beschikbaarheid van onderdelen.
• Energieverbruik: Verbeterd met 5.9% ten opzichte van de primair vervangen unit, wat een besparing oplevert van ongeveer $16.800/jaar.
• Ongeplande downtime: Nul gebeurtenissen in 24 maanden ononderbroken bedrijf

“De DW-60/8 heeft onze stikstofbetrouwbaarheid volledig getransformeerd. De eliminatie van olieverontreiniging is de grootste verbetering – onze katalysatorbedden werken schoner dan ooit en het aantal ongeplande stilstanden als gevolg van stikstofproblemen is tot nul gereduceerd. De druk van 0,80 MPa geeft ons bovendien de flexibiliteit die we nodig hadden voor onze nieuwe reactorsystemen.” — Procesingenieurmanager, 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.

Klaar om uw hogedrukstikstofsysteem te upgraden?

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