Kompresor azotowy 4WM-100/30 | Bezolejowy wzmacniacz N2 o wydajności 100 m³/min do przemysłowych procesów ultrawysokiego ciśnienia 3,00 MPa

Opis

Kompresor azotowy 4WM-100/30 – ultrawydajny, bezolejowy wzmacniacz N2 do procesów przemysłowych o ciśnieniu 3,00 MPa

Zaprojektowana do dostarczania 100 m³/min przy ciśnieniu tłoczenia 3,00 MPa, sprężarka 4WM-100/30 to czterostopniowa, czterorzędowa, bezolejowa tłokowa sprężarka azotu, zaprojektowana specjalnie do wtryskiwania azotu na bardzo dużą skalę, przesyłu rurociągami wysokociśnieniowymi oraz wymagających zastosowań w procesach petrochemicznych. Charakteryzuje się zerowym zanieczyszczeniem oleju, ogromną przepustowością i jest zoptymalizowana pod kątem ciągłej pracy w ekstremalnych warunkach ciśnienia.

4WM-100/30 nitrogen compressor ultra high capacity four stage oil-free industrial unit

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu 4WM-100/30 reprezentuje szczyt naszej inżynierii bezolejowych sprężarek tłokowych, zajmując pozycję w segmencie ultrawydajnych sprężarek na rynku przemysłowego sprężania azotu. Dzięki niezwykłej wydajność 100 m³/min w połączeniu z imponującym Ciśnienie wylotowe 3,00 MPa, ta jednostka została zaprojektowana do najbardziej wymagających zastosowań azotu w światowym przemyśle gazów przemysłowych.

Cechą wyróżniającą 4WM-100/30 spośród wszystkich konwencjonalnych alternatyw jest całkowicie bezolejowa ścieżka kompresji w połączeniu z czterostopniową optymalizacją termodynamiczną. Pierścienie tłokowe i pierścienie nośne są wykonane z zaawansowanych samosmarujących materiałów kompozytowych PTFE, które działają bez żadnych smarów węglowodorowych, zapewniając całkowitą czystość strumienia azotu nawet przy ekstremalnych ciśnieniach i temperaturach związanych z wyładowaniem 3,00 MPa. Ta naturalna cecha braku oleju jest niezbędna w zastosowaniach wymagających ultraczystego azotu w produkcji półprzewodników, syntezie farmaceutycznej i produkcji gazów spożywczych, gdzie nawet zanieczyszczenie olejem poniżej ppm byłoby katastrofalne w skutkach.

Architektura kompresora wykorzystuje czterostopniowy, czterorzędowy (四列四级) Konfiguracja — najbardziej złożony i zaawansowany termodynamicznie układ w naszej ofercie. Ta wielostopniowa konstrukcja dzieli ogromny stosunek ciśnień wymagany do osiągnięcia 3,00 MPa na cztery cylindry sprężania, z chłodzeniem międzystopniowym po każdym stopniu. To stopniowe podejście jest absolutnie niezbędne do radzenia sobie z ekstremalnymi obciążeniami termicznymi i zachowania integralności elementów uszczelniających z PTFE, które uległyby degradacji termicznej pod wpływem temperatur wylotowych jednostopniowego, a nawet dwustopniowego procesu sprężania przy tym poziomie ciśnienia. Wytrzymała żeliwna rama i masywny wał korbowy z kutej stali zostały zaprojektowane z myślą o minimalnej żywotności 150 000 godzin zgodnie z rygorystycznymi protokołami konserwacyjnymi.

4WM-100/30 nitrogen compressor four stage four row piston assembly

Dane techniczne – 4WM-100/30

Parametr Wartość Jednostka
Model 4WM-100/30
Wzór Czterostopniowy, czterorzędowy (四列四级)
Pojemność 100 m³/min
Ciśnienie wylotowe 3.00 MPa
Rozmiar sprężarki (dł. × szer. × wys.) 6800 × 4000 × 3200 mm
Waga 36.50 T
Moc 1200 kW
Woltaż 6 tys. lub 10 tys. V
Medium gazowe Azot (N₂)
Smarowanie Bez oleju

* Wszystkie parametry podano w standardowych warunkach odniesienia (ISO 1217, załącznik C). Rzeczywista wydajność może się różnić w zależności od wysokości nad poziomem morza, temperatury otoczenia i warunków na wlocie.

Kluczowe cechy i zalety inżynieryjne

1. Czteroetapowa optymalizacja termodynamiczna dla ekstremalnego ciśnienia

Ten czterostopniowa architektura kompresji 4WM-100/30 to jedyne termodynamicznie wykonalne podejście umożliwiające osiągnięcie ciśnienia tłoczenia 3,00 MPa przy jednoczesnym zachowaniu akceptowalnej temperatury tłoczenia i integralności uszczelnienia PTFE. Każdy stopień pracuje przy stosunku ciśnień od około 2,5:1 do 3:1, z dedykowanymi chłodnicami płaszczowo-rurowymi pomiędzy każdym stopniem, które odprowadzają ciepło sprężania. To stopniowe podejście ogranicza temperaturę tłoczenia każdego stopnia do wartości poniżej 145°C, co mieści się w bezpiecznym zakresie roboczym materiałów kompozytowych PTFE. Bez czterostopniowego sprężania temperatura tłoczenia przekroczyłaby 250°C, powodując natychmiastową degradację termiczną elementów uszczelniających i katastrofalną awarię sprężarki. Czterorzędowy układ zapewnia wyjątkową równowagę sił, a przeciwległe cylindry niwelują siły bezwładności i minimalizują przenoszenie drgań na fundament.

2. Technologia uszczelniania PTFE w ultrawysokiej temperaturze

W modelu 4WM-100/30 zastosowano opatentowaną technologię samosmarujący pierścień tłokowy i zespół nośny Wykonane z kompozytów PTFE nowej generacji, opracowanych specjalnie do pracy w warunkach ultrawysokiego ciśnienia. Pierścienie te są wzmocnione wysokotemperaturowym włóknem szklanym, cząstkami brązu i dwusiarczkiem molibdenu, aby osiągnąć współczynnik tarcia poniżej 0,05 bez zewnętrznego smarowania węglowodorowego. Formuła materiału jest przystosowana do ciągłej pracy w temperaturach do 200°C – wyższych niż standardowe kompozyty PTFE – aby zapewnić margines bezpieczeństwa w stosunku do wysokich obciążeń termicznych występujących podczas czterostopniowego sprężania. Przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa, ciśnienie parcjalne par oleju byłoby niezwykle wysokie, co praktycznie uniemożliwiałoby usunięcie zanieczyszczeń olejowych w dalszej części procesu. Konstrukcja bezolejowa 4WM-100/30 całkowicie eliminuje to ryzyko, zapewniając Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0 bez konieczności stosowania dalszych urządzeń oczyszczających.

3. Masywna, wytrzymała rama do obciążeń na skalę przemysłową

Główna rama jest odlana z Żeliwo szare GG30 (wyższej klasy niż standardowa GG25) ze wzmocnionymi ściankami o grubości do 80 mm i zintegrowanymi kanałami chłodzącymi wykonanymi bezpośrednio w odlewie. układ czterorzędowy z cylindrami przeciwsobnymi Zapewnia niemal idealną kompensację sił pierwszego i drugiego rzędu, redukując wypadkowe siły niezrównoważone przenoszone na fundament do wartości mniejszej niż 5% szczytowych sił gazu w cylindrze. Ta wyjątkowa równowaga mechaniczna jest niezbędna dla maszyny o tej wielkości i mocy, gdzie siły niezrównoważone wymagałyby w innym przypadku masy fundamentu przekraczającej 100 ton. Dynamicznie wyważony wał korbowy z kutej stali (42CrMo4, Q&T) jest podparty pięcioma głównymi łożyskami ślizgowymi z hydrodynamicznymi łożyskami filmowymi o pełnej żywotności projektowej wynoszącej 150 000 godzin.

4. Napęd silnika wysokonapięciowego zapewniający maksymalną wydajność

Silnik 4WM-100/30 jest napędzany silnikiem Silnik indukcyjny średniego napięcia o mocy 1200 kW Dostępne w konfiguracjach 6 kV lub 10 kV, zgodnych z klasą sprawności IE3 normy IEC 60034-1. Przy tym poziomie mocy napęd średniego napięcia jest nie tylko preferowany, ale wręcz niezbędny – silnik 380 V wymagałby prądu o natężeniu około 2000 A, co wiązałoby się z niepraktycznymi rozmiarami kabli i masywną aparaturą rozdzielczą. Konfiguracja średniego napięcia integruje się bezpośrednio z przemysłowymi sieciami dystrybucyjnymi wysokiego napięcia, minimalizując straty energii elektrycznej i redukując koszty infrastruktury. Silnik jest wyposażony w płaszcz chłodzący ciecz do pracy w klimacie tropikalnym i charakteryzuje się izolacją klasy F z odpornością na temperaturę klasy B, co wydłuża jego żywotność.

4WM-100/30 nitrogen compressor general assembly massive four row frame

Scenariusze zastosowań

Wtrysk azotu na bardzo dużą skalę i przesył rurociągami

W obiektach przemysłowych o dużej skali i krajowych sieciach rurociągów azotowych 4WM-100/30 służy jako podstawowy wzmacniacz azotu wysokociśnieniowego do przesyłu na duże odległości i zastosowań w zakresie wtrysku dużych objętości. Wydajność 100 m³/min odpowiada wydajności azotu kriogenicznej jednostki ASU o wydajności ponad 5000 Nm³/h, a ciśnienie tłoczenia 3,00 MPa zapewnia wystarczającą wysokość podnoszenia do przesyłu rurociągiem na odległości przekraczające 50 km. Konstrukcja bezolejowa ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach przesyłowych, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia olejem rozprzestrzeniałyby się w całej sieci rurociągów, wpływając na wszystkich odbiorców końcowych, w tym przetwórców żywności, producentów farmaceutycznych i producentów półprzewodników.

4WM-100/30 nitrogen compressor ultra large scale pipeline transmission

Oczyszczanie azotem węglowych substancji chemicznych i gazu syntezowego

W zakładach chemicznych przetwarzających węgiel, zakładach zgazowania i kompleksach produkujących gaz syntezowy Kompresor azotu 4WM-100/30 zapewnia ogromne ilości azotu pod wysokim ciśnieniem zobojętnianie gazogeneratora, przedmuchiwanie rurociągu gazu syntezowego i awaryjna izolacjaCiśnienie wylotowe 3,00 MPa jest wystarczające do pokonania ciśnienia roboczego gazyfikatorów przepływowych (zwykle 2,5–4,0 MPa) i utrzymania dodatniego przepływu gazu obojętnego podczas rozruchu, wyłączania i stanów awaryjnych. Wydajność 100 m³/min umożliwia jednoczesne zasilanie wielu ciągów gazyfikacji, zmniejszając liczbę wymaganych sprężarek i upraszczając układ instalacji. Konstrukcja bezolejowa zapobiega zanieczyszczeniu gazu syntezowego olejem, co mogłoby zatruć katalizatory w jednostkach syntezy metanolu, Fischera-Tropscha i produkcji amoniaku.

Wtrysk azotu w celu wspomagania wydobycia ropy (EOR)

W projektach wtrysku azotu do złóż ropy naftowej w celu zwiększenia wydobycia, 4WM-100/30 spręża azot do 3,00 MPa i wtłacza go do wyeksploatowanych złóż ropy naftowej, aby utrzymać ciśnienie w złożu i poprawić wydajność wydobycia. Ogromna wydajność 100 m³/min umożliwia jednoczesne zatłaczanie wielu odwiertów, a wysokie ciśnienie tłoczenia pokonuje ciśnienie hydrostatyczne występujące w głębokich złożach. Konstrukcja bezolejowa jest obowiązkowa w zastosowaniach EOR, ponieważ zanieczyszczenie ropą mogłoby uszkodzić formację złoża, zmniejszyć przepuszczalność i zanieczyścić wydobywaną ropę. Praca ciągła zapewnia nieprzerwane kampanie wtryskowe, które mogą trwać latami.

4WM-100/30 nitrogen compressor enhanced oil recovery injection

Produkcja półprzewodników na dużą skalę – dostawy azotu

Megafabryki produkujące płytki półprzewodnikowe o średnicy 300 mm i 450 mm wymagają ogromnych ilości azotu o bardzo wysokiej czystości. oczyszczanie komory procesowej, atmosfera transportu płytek, gaz nośny do osadzania chemicznego z fazy gazowej (CVD) i chłodzenie kriogeniczneWydajność 100 m³/min modułu 4WM-100/30 pozwala na zaspokojenie zapotrzebowania na azot całego kompleksu do produkcji półprzewodników, a ciśnienie wylotowe 3,00 MPa wystarcza do przetłaczania azotu przez rozległe kolektory dystrybucyjne i systemy redukcji ciśnienia w punktach poboru. Certyfikat „free oil” jest niepodlegający negocjacjom w zastosowaniach półprzewodnikowych, gdzie nawet zanieczyszczenie olejem na poziomie femtogramów może spowodować poważne defekty w tranzystorach nanometrycznych.

Materiały i budownictwo

Model 4WM-100/30 został wykonany z najwyższej jakości materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod bardzo wysokim ciśnieniem, ekstremalnej odporności termicznej i integralności strukturalnej na skalę przemysłową:

Część Tworzywo Specyfikacja
Rama główna Żeliwo szare GG30 / HT300, grubość ścianki 80 mm, zintegrowane chłodzenie
Wał korbowy Kuta stal stopowa 42CrMo4, Q&T, 5 głównych czopów, ISO 1940 G1.0 wyważone
Bloki cylindrów (etap 1–4) Żeliwo szare GG30, stopniowe pogrubianie ścianek od LP do HP
Pierścienie tłokowe Kompozyt PTFE-szkło-brąz-MoS₂ Odporne na bardzo wysokie temperatury, samosmarujące, maks. 200°C
Zespoły Rider Kompozyt PTFE Prowadzenie tłoka, odporne na zadrapania, współczynnik zużycia <0,03 mm/1000 godz.
Płytki zaworowe Stal nierdzewna SS316L, pierścień koncentryczny wysokociśnieniowy, odporny na zmęczenie
Chłodnice międzystopniowe (×3) Rury ze stali węglowej / SS316L ASME VIII Div.1, 1,5× hydrotest, 30 min przytrzymania
Chłodnica końcowa Rury ze stali węglowej / SS316L Rura żebrowana wysokociśnieniowa, woda chłodząca 32°C
Rurociągi wysokociśnieniowe Stal nierdzewna bezszwowa Kołnierze SS316L, ANSI klasy 900
Rama podstawowa Stal konstrukcyjna spawana Wytrzymała konstrukcja, montaż tłumiący drgania

Wszystkie elementy przenoszące ciśnienie są projektowane i wytwarzane w ścisłej zgodności z ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1 lub chińskie normy GB 150. Każde złącze spawane poddawane jest badaniu radiograficznemu (RT) 100% zgodnie z sekcją V, artykułem 2 normy ASME, a każdy ukończony zbiornik ciśnieniowy poddawany jest próbie ciśnieniowej hydrostatycznej przy 1,5-krotności maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego (MAWP) przez minimalny okres przetrzymania 30 minut. Systemy rurociągów wysokociśnieniowych są wykonane z bezszwowej stali SS316L z połączeniami kołnierzowymi ANSI klasy 900, co gwarantuje szczelność przy ciśnieniu roboczym 3,00 MPa.

4WM-100/30 nitrogen compressor factory heavy duty machining and assembly

Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji

Wymagania dotyczące fundamentów i konstrukcji

Model 4WM-100/30 ma masę własną 36,50 tony i środek ciężkości około 1200 mm nad płytą bazową. Pomimo czterorzędowej konstrukcji z przeciwbieżnymi cylindrami zapewniającej doskonały rozkład sił, sama masa i moc maszyny wymagają… blok bezwładnościowy z betonu zbrojonego o masie 60–80 tonBlok musi być zamontowany na wytrzymałych izolatorach sprężynowych (częstotliwość drgań własnych 4–6 Hz), aby zapobiec przenoszeniu drgań na sąsiednie konstrukcje i wrażliwe urządzenia. Fundament musi zostać zaprojektowany przez wykwalifikowanego inżyniera konstrukcji, aby wytrzymać ciężar statyczny i siły dynamiczne podczas rozruchu i awaryjnego wyłączania. Minimalne wymagania dotyczące prześwitu: 2,0 m ze wszystkich stron dla dostępu konserwacyjnego, 3,0 m nad głową dla dostępu dźwigu podczas remontów generalnych oraz wydzielona wnęka do transportu ciężkich ładunków do demontażu wirnika.

Projektowanie układu chłodzenia wodnego

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 120 m³/godz. przy temperaturze wlotowej nieprzekraczającej 32°C. Obieg dystrybucji wody zasila płaszcze cylindrów, trzy chłodnice międzystopniowe i chłodnicę końcową w równoległych odgałęzieniach z indywidualnymi zaworami sterującymi przepływem. Ze względu na czterostopniowe sprężanie, zarządzanie wodą chłodzącą ma kluczowe znaczenie — każde obniżenie wydajności chłodnicy międzystopniowej spowoduje kaskadowy wzrost temperatury w kolejnych stopniach, potencjalnie przekraczając bezpieczną granicę działania elementów uszczelniających PTFE. Specyfikacje jakości wody: pH 6,5–8,5, całkowita zawartość substancji rozpuszczonych < 400 mg/l, zawartość chlorków < 30 mg/l (aby zapobiec korozji stali SS316L), zawiesina < 20 mg/l i twardość całkowita < 250 mg/l jako CaCO₃. Aby zapewnić niezawodną pracę, niezbędna jest dedykowana wieża chłodnicza z zamkniętym obiegiem, filtracją pełnostrumieniową i automatycznym oczyszczaniem chemicznym.

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Interwał Pozycja serwisowa Wymagane działanie
Codziennie Inspekcja operacyjna Sprawdź drgania, temperaturę łożysk, przepływy wody chłodzącej, ciśnienia wylotowe (wszystkie etapy), temperatury
250 godzin Kontrola płyty zaworowej (etap 4) Sprawdź zawory stopnia wysokiego ciśnienia pod kątem zmęczenia cieplnego, osadów węglowych i degradacji sprężyn
500 godzin Kontrola płyt zaworowych (etapy 1–3) Sprawdź zawory niższego ciśnienia pod kątem zużycia, osadów i szczelności uszczelnień
1000 godzin Ocena zużycia pierścieni tłokowych Zmierz luz rowka pierścienia na wszystkich etapach; wymień, jeśli luz przekroczy 0,20 mm
3000 godzin Remont pośredni Wymień wszystkie pierścienie tłokowe, pierścienie prowadzące i zespoły płyt zaworowych na wszystkich czterech etapach
6000 godzin Remont generalny Sprawdź czopy wału korbowego, zmierz luzy wszystkich łożysk, wymień łożyska główne, jeśli >0,06 mm

Bezolejowa konstrukcja sprężarki 4WM-100/30 eliminuje wszelkie czynności konserwacyjne związane z olejem, które obciążają sprężarki smarowane. Nie ma potrzeby wymiany oleju (oszczędność 400–600 litrów rocznie), programów analizy oleju, wymiany wkładów filtracyjnych, wkładów separatora ani utylizacji zużytego oleju. Głównymi materiałami eksploatacyjnymi są: Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają żywotność 3000–5000 godzin w warunkach czystego azotu. Biorąc pod uwagę czterostopniową architekturę, planowanie konserwacji musi uwzględniać wzorce zużycia charakterystyczne dla poszczególnych etapów, przy czym etap wysokiego ciśnienia (etap 4) zazwyczaj wymaga częstszej uwagi niż etapy niskiego ciśnienia.

4WM-100/30 nitrogen compressor workshop assembly and quality control

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotu 4WM-100/30 został zaprojektowany, wyprodukowany i przetestowany tak, aby spełniał lub przekraczał następujące międzynarodowe normy i ramy regulacyjne:

Urządzenia ciśnieniowe
ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU Moduł H (Pełna kontrola jakości)
Bezpieczeństwo elektryczne i maszynowe
IEC 60034-1 (sprawność IE3), IEC 60204-1, ISO 12100 bezpieczeństwo maszyn
Certyfikacja bezolejowa
ISO 8573-1 Klasa 0 (zawartość oleju), niezależne badanie przeprowadzone przez TÜV Rheinland
Jakość i środowisko
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 (Bezpieczeństwo i higiena pracy)
⚠️ Krytyczne ostrzeżenie dotyczące bezpieczeństwa – praca pod bardzo wysokim ciśnieniem

Azot jest klasyfikowany jako prosty gaz duszący. Przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa, energia zgromadzona w sprężonym gazie i rurociągach wylotowych jest ekstremalna — pęknięcie może uwolnić gaz z prędkością przekraczającą prędkość dźwięku, tworząc natychmiastową strefę niedoboru tlenu rozciągającą się na dziesiątki metrów. Wszystkie instalacje 4WM-100/30 muszą obejmować: (1) Ciągły monitoring niedoboru tlenu w całym budynku sprężarki i obszarach zawietrznych; (2) Zawory bezpieczeństwa na każdym etapie wylotu o wartości znamionowej 110% MAWP z membranami bezpieczeństwa jako zabezpieczeniem wtórnym; (3) Awaryjne systemy dekompresji zdolne do bezpiecznego odpowietrzenia całej objętości maszyny w ciągu 60 sekund; (4) Konstrukcja budynku odporna na wybuchy lub instalacja zewnętrzna z odpowiednimi strefami wykluczenia; (5) Przeszkolenie personelu w zakresie protokołów bezpieczeństwa gazów ultrawysokiego ciśnienia. Wentylacja musi utrzymywać stężenie tlenu w otoczeniu powyżej 19,5% zgodnie z OSHA 29 CFR 1910.146. Blokady wyłączania awaryjnego aktywują się o godzinie 19.5% O₂ (alarm), a o godzinie 18.0% O₂ następuje aktywacja trwałej izolacji.

4WM-100/30 nitrogen compressor ISO certification and compliance documentation

Analiza wydajności i efektywności

4WM-100/30 osiąga jednostkowe zużycie energii około 12,00 kW na m³/min azotu dostarczanego przy ciśnieniu tłoczenia 3,00 MPa. Ta wartość mocy jednostkowej odzwierciedla termodynamiczną rzeczywistość sprężania pod ultrawysokim ciśnieniem w czterech etapach, gdzie skumulowana praca sprężania jest znaczna. Jednak w segmencie sprężarek bezolejowych o ultrawysokim ciśnieniu (ciśnienie tłoczenia >2,50 MPa, wydajność >50 m³/min) ta wydajność jest wyjątkowa. Dla porównania, sprężarki tłokowe smarowane olejem w podobnych zastosowaniach zużywają zazwyczaj 13,0–15,0 kW/m³/min, podczas gdy próba osiągnięcia takiego ciśnienia za pomocą sprężarek śrubowych wymagałaby układów wielostopniowych z chłodzeniem międzystopniowym, które są mechanicznie złożone i mniej wydajne.

Przy rocznym harmonogramie operacyjnym trwającym 8000 godzin, przewaga wydajnościowa 4WM-100/30 nad mniej wydajnymi alternatywami wynosi około 800 000–1 600 000 kWh rocznych oszczędności energiiPrzy $0,08/kWh oznacza to redukcję bezpośrednich kosztów energii elektrycznej o $64 000–$128 000 rocznie. Jednak głównym uzasadnieniem ekonomicznym dla 4WM-100/30 jest zazwyczaj połączenie ogromnej pojemności, bardzo wysokiego ciśnienia i pracy bez oleju której żadna alternatywna technologia nie może dorównać. całkowity koszt posiadania dla sprężania azotu pod bardzo wysokim ciśnieniem kładzie nacisk na energię i konserwację, a oba te aspekty są optymalizowane przez czterostopniową konstrukcję bezolejową.

Wyeliminowanie materiałów eksploatacyjnych związanych z olejem generuje szczególnie znaczące oszczędności w tej skali. Sprężarka smarowana o wydajności 100 m³/min zużywałaby 1000–2000 litrów oleju smarowego rocznie, a do tego dochodziłyby setki wkładów filtracyjnych, wkładów separatorów i koszty utylizacji zużytego oleju, wynoszące łącznie 25 000–40 000 rupii rocznie. Bezolejowa konstrukcja sprężarki 4WM-100/30 całkowicie eliminuje te koszty, jednocześnie zapewniając, że do strumienia azotu nie przedostaną się żadne zanieczyszczenia olejowe – wartość ta jest niemożliwa do oszacowania, ale ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach półprzewodnikowych, farmaceutycznych i spożywczych.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy kompleksowe opcje personalizacji w celu dostosowania 4WM-100/30 do konkretnych wymagań megaprojektów:

  • Pakiety EPC pod klucz: Kompleksowy projekt sprężarkowni, obejmujący fundamenty, systemy wody chłodzącej, podstacje elektryczne, sterownie i systemy bezpieczeństwa. Zarządzamy całym projektem, od projektu po uruchomienie.
  • Nadmiarowe układy podwójne: Dwie sprężarki 4WM-100/30 skonfigurowane w układzie 2×100% lub 3×50% z automatycznym podziałem obciążenia i płynnym przełączaniem. Zapewnia dostępność azotu 100% w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym.
  • Zaawansowana integracja DCS: Sterownik PLC Siemens S7-1500 lub Allen-Bradley ControlLogix z redundantnymi procesorami, 15-calowymi ekranami dotykowymi HMI i pełną integracją z zakładowym systemem DCS poprzez OPC-UA, Modbus TCP/IP lub protokoły zastrzeżone. Zawiera algorytmy konserwacji predykcyjnej i symulację cyfrowego bliźniaka.
  • Systemy ochrony środowiska i bezpieczeństwa: Kompresory odporne na wybuchy, systemy detekcji gazu, automatyczne systemy gaszenia pożarów i systemy awaryjnego obniżania ciśnienia. Zgodne z normami API, NFPA i lokalnymi przepisami bezpieczeństwa.
  • Programy OEM i marek własnych: Spersonalizowane brandingi, schematy malowania i pakiety dokumentacji dla globalnych koncernów gazowych i wykonawców EPC. Pełne wsparcie techniczne i sieci logistyczne części zamiennych.

Dostępne są konfiguracje niestandardowe MOQ 1 jednostkaZe względu na złożoność maszyny, przegląd techniczny i wygenerowanie oferty zazwyczaj zajmują 10–14 dni roboczych. Standardowy czas dostawy wynosi 20–26 tygodni; w ramach programów przyspieszonych można go skrócić do 16 tygodni w przypadku projektów kwalifikujących się z wstępnie zaakceptowanymi projektami.

4WM-100/30 nitrogen compressor custom turnkey installation

Studium przypadku: Zintegrowany kompleks węglowo-chemiczny dostarczający azot

Klient: Państwowe przedsiębiorstwo chemiczne zajmujące się węglem w Chinach, eksploatujące cztery gazyfikatory przepływowe i zajmujące się syntezą metanolu/amoniaku

Wyzwanie: Kompleks wymagał 90 000 Nm³/h azotu pod wysokim ciśnieniem (2,8–3,2 MPa) do zobojętniania gazogeneratora, przedmuchiwania rurociągu gazu syntezowego, konserwacji katalizatora i awaryjnej izolacji. Istniejące zasoby składały się z trzech sprężarek smarowanych olejem (europejskiej marki, z ponad 20-letnim doświadczeniem), w których występowało katastrofalne przenoszenie oleju do strumienia azotu. Zanieczyszczenie olejem zatruwało katalizatory syntezy metanolu (koszt wymiany $2,5M za ładunek), zanieczyszczało wymienniki ciepła gazu syntezowego i powodowało nieplanowane przestoje trwające średnio 45 godzin rocznie. Starzejące się sprężarki były również nieefektywne energetycznie, zużywając 1450 kW na 100 m³/min w porównaniu z nowoczesnymi standardami.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy dwie bezolejowe sprężarki azotowe 4WM-100/30 w konfiguracji redundantnej 2×100%, każda na dedykowanym, gotowym do użycia systemie skid ze zintegrowanym czterostopniowym chłodzeniem międzystopniowym, chłodzeniem końcowym i redundantnymi systemami sterowania PLC Siemens S7-1500. Sprężarki umieszczono w budynku odpornym na wybuchy, z automatycznym wykrywaniem gazu, awaryjnym rozprężaniem i systemem gaszenia pożaru. Przed sprężarką zainstalowano zbiornik wyrównawczy o pojemności 50 m³, aby zabezpieczyć wahania zapotrzebowania na gaz z czterech ciągów zgazowania.

Wyniki ilościowe po 36 miesiącach:

  • Zawartość oleju azotowego: Zmniejszono z 5,8 mg/m³ do <0,01 mg/m³, osiągając klasę 0 normy ISO 8573-1
  • Przypadki zatrucia katalizatorem metanolowym: Zero od momentu uruchomienia zaoszczędzono $2,5 mln na uniknięciu wymiany katalizatora
  • Nieplanowane wyłączenia: Zmniejszono z 45 godzin/rok do 2 godzin/rok (tylko planowa konserwacja)
  • Zużycie energii: Ulepszone przez 17.2% (od 1450 do 1200 kW na 100 m³/min), oszczędność $320 000/rok na sprężarkę
  • Dostępność sprężarki: 99.7% ponad 36 miesięcy z redundantną konfiguracją
  • Okres zwrotu: 3,2 roku w tym oszczędność energii, ochrona katalizatora i brak strat spowodowanych wyłączeniem

„Sprężarki 4WM-100/30 przekształciły nasze dostawy azotu z chronicznego ryzyka operacyjnego w niezawodne źródło energii. Eliminacja zanieczyszczeń oleju zwróciła się wielokrotnie dzięki samej ochronie katalizatora. Redundancja daje nam pewność, że nigdy nie utracimy dostaw azotu do naszych gazyfikatorów”. — Dyrektor operacyjny, przedsiębiorstwo węglowe

4WM-100/30 nitrogen compressor coal chemical complex installation

FAQ i przewodnik wyboru

Jaka jest oczekiwana żywotność 4WM-100/30?

4WM-100/30 jest zaprojektowany dla minimalny okres użytkowania 15 lat (około 150 000 godzin pracy) w warunkach czystego azotu. Wytrzymała rama GG30 i masywny wał korbowy z kutej stali są zaprojektowane na pełną żywotność. Pierścienie tłokowe i pierścienie prowadzące z PTFE to główne elementy eksploatacyjne, których okresy wymiany wynoszą 3000–5000 godzin. Zespoły płyt zaworowych zazwyczaj osiągają 2000–3500 godzin pracy przed koniecznością remontu, przy czym zawory Stage 4 (wysokociśnieniowe) wymagają częstszej konserwacji niż zawory niższych stopni.

Dlaczego 4WM-100/30 wymaga czterech etapów, a nie dwóch lub trzech?

Osiągnięcie ciśnienia 3,00 MPa z wlotu atmosferycznego wymaga całkowitego stosunku ciśnień wynoszącego około 30:1. W przypadku dwóch stopni, każdy stopień pracowałby przy stosunku ciśnień wynoszącym 5,5:1, generując temperatury wylotowe przekraczające 220°C – znacznie powyżej bezpiecznej granicy dla materiałów uszczelniających PTFE (200°C). W przypadku trzech stopni, każdy stopień pracowałby przy stosunku ciśnień 3,1:1, generując temperatury 170–180°C, co jest wartością marginalną dla pracy ciągłej. konstrukcja czterostopniowa ogranicza każdy etap do około 2,3:1, utrzymując temperaturę wylotową poniżej 145°C i zapewniając znaczny margines bezpieczeństwa dla integralności PTFE. Dodatkowo, czterorzędowy układ zapewnia doskonałą równowagę sił, redukując wymagania dotyczące fundamentów i przenoszenie drgań.

Czy 4WM-100/30 nadaje się do montażu na zewnątrz?

Ze względu na ogromne rozmiary (6,8 × 4,0 × 3,2 metra) i wagę (36,5 tony) 4WM-100/30 jest zazwyczaj instalowany w dedykowana sprężarkownia Zaprojektowane specjalnie dla tej maszyny. Instalacja na zewnątrz jest możliwa, ale wymaga specjalnie zaprojektowanej, odpornej na warunki atmosferyczne osłony z klimatyzacją, odpowiednim prześwitem do konserwacji oraz fundamentów konstrukcyjnych odpornych na obciążenia wiatrowe i sejsmiczne. W przypadku większości projektów zalecamy instalację wewnątrz pomieszczeń z odpowiednią wentylacją, systemem detekcji gazu i systemami awaryjnymi. Oferujemy kompleksowe usługi projektowania sprężarkowni w ramach naszych pakietów EPC pod klucz.

Jak system 4WM-100/30 wypada w porównaniu z alternatywnymi rozwiązaniami smarowanymi olejem do azotu pod bardzo wysokim ciśnieniem?

Sprężarki tłokowe smarowane olejem mogą osiągać podobne ciśnienia i wydajności, ale wprowadzają niedopuszczalne ryzyko zanieczyszczenia olejem Do azotu spożywczego, farmaceutycznego, elektronicznego i petrochemicznego. Przy 3,00 MPa ciśnienie parcjalne pary oleju jest tak wysokie, że dalsze usuwanie oleju staje się praktycznie niemożliwe – olej uległby kondensacji w strumieniu azotu i zostałby dostarczony do urządzeń procesowych. 4WM-100/30 osiąga ISO 8573-1 Klasa 0 natywnie Bez filtracji w dół. Dodatkowo, czterostopniowa konstrukcja bezolejowa oferuje lepszą sprawność termodynamiczną w porównaniu z konstrukcjami dwu- lub trzystopniowymi smarowanymi olejem, które dążą do osiągnięcia tego samego ciśnienia. Aby uzyskać kompleksową analizę całkowitego kosztu posiadania (TCO), zapoznaj się z naszą analizą. analiza zwrotu z inwestycji w sprężarkę azotu.

Kiedy należy unikać wyboru 4WM-100/30?

4WM-100/30 NIE jest optymalnym wyborem dla: (1) Ciśnienia wylotowe poniżej 2,00 MPa— architektura czterostopniowa jest niepotrzebna pod względem termodynamicznym i mniej wydajna niż projekty dwustopniowe w przypadku niższych ciśnień; (2) Wymagania dotyczące wydajności poniżej 50 m³/min—mniejsze modele z serii DW lub ZW zapewniają lepszą wydajność przy obciążeniu częściowym i znacznie niższe koszty kapitałowe; (3) Zastosowania z ograniczoną infrastrukturą elektryczną—silnik o mocy 1200 kW i napięciu 6 kV/10 kV wymaga znacznej infrastruktury elektrycznej, która może nie być dostępna we wszystkich lokalizacjach; (4) Praca okresowa lub sezonowa—trudno uzasadnić ogromne nakłady inwestycyjne w przypadku cykli pracy nieciągłych; (5) Instalacje o ograniczonej przestrzeni—wymiary wynoszące 6,8 × 4,0 metrów i waga 36,5 tony wymagają gruntownego przygotowania miejsca budowy.

Powiązane produkty i rozwiązania

Wysokociśnieniowe sprężarki azotowe serii DW

Seria DW, zaprojektowana dla ciśnień tłoczenia od 0,40 MPa do 2,00 MPa, obejmuje wtrysk azotu, podnoszenie ciśnienia w rurociągach wysokociśnieniowych oraz syntezę chemiczną. Wydajności od 2 do 130 m³/min w konfiguracjach dwu- i wielostopniowych.

Odkryj serię DW →

Wielostopniowe sprężarki bezolejowe serii ZW

Pionowe, wielostopniowe sprężarki bezolejowe do tlenu, azotu, wodoru i gazów specjalnych. Ciśnienie tłoczenia do 9,00 MPa do zastosowań w napełnianiu gazem pod bardzo wysokim ciśnieniem oraz w procesach chemicznych.

Odkryj serię ZW →

Sprężarki azotowe o dużej wydajności serii LW

Wysokoprzepływowe bezolejowe sprężarki tłokowe (20–130 m³/min) do kriogenicznego zasilania rezerwowego ASU, wspomagania VPSA i dystrybucji rurociągami przemysłowymi. Ciśnienie tłoczenia od 0,30 do 0,80 MPa.

Odkryj serię LW →

Aby uzyskać kompleksowy przegląd naszych sprężarka azotu przemysłowego Jeśli chcesz poznać naszą ofertę obejmującą bezolejowe sprężarki tlenu, sprężarki wodoru, sprężarki dwutlenku węgla i niestandardowe rozwiązania w zakresie gazów specjalistycznych, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów aplikacji lub przejrzyj nasz internetowy katalog produktów.

Gotowy na zaprojektowanie własnego roztworu azotu pod bardzo wysokim ciśnieniem?

Nasi doświadczeni inżynierowie aplikacji i kierownicy projektów są do Państwa dyspozycji, aby ocenić Państwa wymagania dotyczące przepływu azotu, specyfikacje ciśnienia, ograniczenia lokalizacji oraz potrzeby integracji. Oferujemy kompleksowe studia wykonalności, szczegółowe propozycje techniczne, projekty fundamentów i budynków, schematy rurociągów i instalacji pomiarowych (P&ID) oraz kompletne rozwiązania EPC pod klucz dla projektów o dowolnej skali.

E-mail: sprzedaż@n2-compressor.com | Odpowiedź w ciągu 24 godzin