Sprężarka azotowa 3ZW-6/30 – trójstopniowy bezolejowy wzmacniacz N2 do zastosowań w procesach wysokociśnieniowych 3,00 MPa

Opis

Sprężarka azotowa 3ZW-6/30 – trójstopniowy bezolejowy wzmacniacz N2 do zastosowań w procesach wysokociśnieniowych 3,00 MPa

Zaprojektowana z myślą o wydajności 6 m³/min przy ciśnieniu tłoczenia 3,00 MPa, sprężarka 3ZW-6/30 to trzystopniowa, trzyrzędowa, bezolejowa tłokowa sprężarka azotu przeznaczona do wtrysku azotu pod bardzo wysokim ciśnieniem, stacji napełniania butli gazowych oraz wymagających procesów syntezy chemicznej. Charakteryzuje się brakiem zanieczyszczeń olejem, solidną, wielostopniową konstrukcją i jest zoptymalizowana pod kątem ciągłej pracy w ekstremalnych warunkach ciśnienia.

 

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu 3ZW-6/30 reprezentuje szczyt naszej technologii bezolejowych sprężarek tłokowych, zaprojektowanych specjalnie do zastosowań wymagających zarówno dużej przepustowości, jak i bardzo wysokiego ciśnienia tłoczenia. Z wydajnością znamionową 6 m³/min i wyjątkowy Ciśnienie wylotowe 3,00 MPa, jednostka ta zajmuje segment wysokiego ciśnienia w naszym portfolio sprężarek azotu przemysłowego, obsługując najbardziej wymagające zastosowania procesowe w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i dystrybucji gazu.

Oznaczenie „3ZW” oznacza trzystopniowy, trzyrzędowy (三列三级) Architektura ta jest kluczowa dla osiągnięcia ciśnienia wylotowego 3,00 MPa przy jednoczesnym zachowaniu stabilności termicznej i niezawodności mechanicznej. Każdy z trzech stopni sprężania pracuje przy umiarkowanym stosunku ciśnień, a dedykowane chłodnice międzystopniowe odprowadzają ciepło sprężania. To wielostopniowe podejście jest niezbędne, ponieważ całkowity stosunek ciśnień od wlotu atmosferycznego do 3,00 MPa przekracza bezpieczne granice robocze konstrukcji jedno- i dwustopniowych, zarówno pod względem temperatury wylotowej, jak i naprężeń mechanicznych na tłokach i wale korbowym.

Cechą wyróżniającą 3ZW-6/30 od konwencjonalnych alternatyw jest całkowicie bezolejowa ścieżka kompresjiPierścienie tłokowe i pierścienie ślizgowe są precyzyjnie obrabiane z zaawansowanych samosmarujących materiałów kompozytowych PTFE, które działają bez żadnych smarów węglowodorowych. Przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa ryzyko przenoszenia par oleju jest wykładniczo wyższe niż w zastosowaniach niskociśnieniowych, co sprawia, że ​​konstrukcja bezolejowa jest nie tylko korzystna, ale wręcz niezbędna w każdym zastosowaniu wymagającym azotu o wysokiej czystości. Jednostka osiąga Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0 naturalnie, bez konieczności stosowania dalszych urządzeń do filtracji oleju.

Zespół tłoka wielorzędowego sprężarki azotu 3ZW-6/30 trzystopniowy

Dane techniczne – 3ZW-6/30

Parametr Wartość Jednostka
Model 3ZW-6/30
Wzór Trzystopniowy, trzyrzędowy (三列三级)
Pojemność 6 m³/min
Ciśnienie wylotowe 3.00 MPa
Rozmiar sprężarki (dł. × szer. × wys.) 1845 × 1660 × 2360 mm
Waga 3.00 T
Moc 75 kW
Woltaż 380 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. Trójstopniowa kompresja dla ultrawysokiego ciśnienia

Ten architektura trzystopniowa, trzyrzędowa Podstawową cechą silnika 3ZW-6/30 jest to, że dzięki bezolejowej technologii tłokowej możliwe jest osiągnięcie ciśnienia wylotowego 3,00 MPa. Całkowity stosunek ciśnień wynoszący od około 30:1 do 60:1 (od wlotu atmosferycznego) jest podzielony na trzy cylindry sprężania, przy czym każdy stopień pracuje przy stosunku ciśnień od około 3:1 do 4:1. To stopniowe podejście jest niezbędne z termodynamicznego punktu widzenia, ponieważ jednostopniowe sprężanie do 3,00 MPa skutkowałoby temperaturami tłoczenia przekraczającymi 300°C, znacznie przekraczającymi bezpieczną granicę działania materiałów uszczelniających PTFE. Pomiędzy każdym stopniem, dedykowana, wysokowydajna chłodnica międzystopniowa typu płaszczowo-rurowego odprowadza ciepło sprężania, utrzymując temperaturę tłoczenia poniżej 155°C na wszystkich stopniach. Takie zarządzanie termiczne zachowuje integralność pierścienia PTFE i wydłuża żywotność płyty zaworowej o około 50% w porównaniu z konstrukcjami dwustopniowymi o równoważnych stosunkach ciśnień.

2. Zaawansowany, bezolejowy system uszczelniania PTFE pod wysokim ciśnieniem

W modelu 3ZW-6/30 zastosowano opatentowaną technologię samosmarujący pierścień tłokowy i zespół nośny Wykonane z ultrawydajnych kompozytów PTFE, opracowanych specjalnie do pracy pod ciśnieniem 3,00 MPa. Pierścienie te są wzmocnione włóknem szklanym, cząstkami brązu i dwusiarczkiem molibdenu, aby osiągnąć współczynnik tarcia poniżej 0,05 bez konieczności zewnętrznego smarowania węglowodorami. Przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa ciśnienie parcjalne par oleju byłoby około 10 razy wyższe niż przy ciśnieniu 0,30 MPa, co spowodowałoby wykładniczo większe zanieczyszczenie olejem i utrudniłoby jego usunięcie w dalszej części procesu. Konstrukcja bezolejowa 3ZW-6/30 osiąga Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0 Bez żadnych urządzeń filtrujących, koalescencyjnych ani adsorpcyjnych. Formuła PTFE jest przeznaczona do ciągłej pracy w temperaturach do 185°C, z marginesem bezpieczeństwa uwzględniającym chwilowe wahania temperatury podczas rozruchu i zmian obciążenia.

3. Wyważenie sił w układzie cylindrów przeciwstawnych w trzech rzędach

Główna rama jest odlana z Żeliwo szare GG25 ze wzmocnionymi ściankami i integralnymi kanałami chłodzącymi. układ trzyrzędowy z cylindrami przeciwsobnymi zapewnia lepszą równowagę sił w porównaniu z konstrukcjami jedno- lub dwurzędowymi, przy czym siły bezwładności pierwszego i drugiego rzędu w dużej mierze kompensują się same. Ta zaleta mechaniczna jest szczególnie istotna w przypadku sprężarek wysokociśnieniowych, gdzie szczytowe siły gazu działające na tłoki są znacznie wyższe niż w zastosowaniach niskociśnieniowych. Konfiguracja trzyrzędowa zmniejsza niezrównoważone siły przenoszone na fundament o ponad 85% w porównaniu z konstrukcjami jednorzędowymi, umożliwiając montaż na lżejszym żelbetowym bloku bezwładnościowym (minimum 5 ton) i zmniejszając ryzyko zmęczenia materiału wywołanego wibracjami w podłączonych systemach rurociągów. Kompaktowe wymiary:1845 × 1660 × 2360 mm—są niezwykłe w przypadku sprężarki trójstopniowej tej klasy ciśnienia, uzyskanej dzięki pionowo ułożonemu układowi cylindrów, który minimalizuje zajmowaną przez maszynę powierzchnię.

4. Standardowy przemysłowy napęd silnikowy 380 V

Napęd 3ZW-6/30 jest realizowany za pomocą Silnik indukcyjny trójfazowy 75 kW, 380 V, 50 Hz Zgodny z normą IEC 60034-1, klasa sprawności IE3. Standardowa konfiguracja niskonapięciowa integruje się bezpośrednio z istniejącymi przemysłowymi panelami rozdzielczymi 380 V, bez konieczności stosowania rozdzielnic średniego napięcia ani transformatorów obniżających napięcie. Ta prostota elektryczna jest szczególnie cenna w przypadku 3ZW-6/30, ponieważ jego umiarkowane zapotrzebowanie na moc (75 kW) nie uzasadnia złożoności i kosztów infrastruktury średniego napięcia. Silnik jest bezpośrednio sprzężony z wałem korbowym za pomocą elastycznego sprzęgła tarczowego, co eliminuje obciążenia konserwacyjne i straty sprawności związane z napędami pasowymi lub przekładniowymi.

Sprężarka azotowa 3ZW-6/30, konstrukcja ogólna, trzystopniowa

Scenariusze zastosowań

Napełnianie butli azotem pod bardzo wysokim ciśnieniem

3ZW-6/30 to idealny wzmacniacz podstawowy do stacje napełniania butli z azotem obsługujących rynki gazów przemysłowych, medycznych i specjalistycznych. Chociaż ciśnienie tłoczenia sprężarki wynoszące 3,00 MPa nie osiąga wartości 15–20 MPa wymaganej do bezpośredniego napełniania butli, pełni ona funkcję wysoce wydajnego stopnia pośredniego, który radykalnie obniża stopień sprężania wymagany w sprężarkach napełniających wysokociśnieniowo. W typowej konfiguracji stacji napełniającej, sprężarka 3ZW-6/30 zwiększa ciśnienie azotu z 0,05–0,10 MPa do 3,00 MPa, po czym kompaktowa sprężarka membranowa lub tłokowa wysokiego ciśnienia dopełnia proces napełniania do 20 MPa. To stopniowe podejście poprawia ogólną sprawność systemu o 25–35% w porównaniu z jednostopniowym sprężaniem wysokociśnieniowym z wlotu atmosferycznego. Konstrukcja bezolejowa jest obowiązkowa w przypadku napełniania butli, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia olejem zostałyby uwięzione w napełnionych butlach i dostarczone do użytkowników końcowych, co potencjalnie zakłóciłoby ich procesy i naraziłoby stację napełniającą na odpowiedzialność.

Stacja napełniania butli z azotem ultrawysokiego ciśnienia 3ZW-6/30

Synteza chemiczna i inertyzacja reaktorów wysokociśnieniowych

W zakładach przetwórstwa chemicznego Kompresor azotu 3ZW-6/30 zapewnia azot pod bardzo wysokim ciśnieniem zobojętnianie reaktora wysokociśnieniowego, konserwacja złoża katalizatora i awaryjna dekompresja zbiorników procesowych. Ciśnienie wylotowe 3,00 MPa wystarcza do wtłaczania azotu do reaktorów pracujących pod ciśnieniem do 2,5 MPa, utrzymując dodatnią warstwę gazu obojętnego na wszystkich etapach pracy. Trzystopniowe sprężanie zapewnia stabilność termiczną azotu i brak zanieczyszczeń olejowych, co jest kluczowe w syntezie chemicznej, gdzie nawet śladowe zanieczyszczenia mogą zatruć katalizatory, zainicjować niepożądane reakcje uboczne lub obniżyć czystość produktu. Wydajność 6 m³/min może obsługiwać wiele reaktorów wysokociśnieniowych jednocześnie poprzez scentralizowany kolektor azotowy.

Skraplanie gazu i utrzymanie ciśnienia w magazynach kriogenicznych

W zakładach skraplania azotu i magazynach kriogenicznych urządzenie 3ZW-6/30 służy jako wzmacniacz wysokiego ciśnienia który spręża parę azotu ze zbiorników magazynowych lub rekondensatorów do ciśnienia wymaganego do dystrybucji lub dalszego przetwarzania. Ciśnienie wylotowe 3,00 MPa jest wystarczające do tłoczenia azotu przez wymienniki ciepła, rekondensatory i sieci dystrybucyjne w małych i średnich instalacjach skraplających. Konstrukcja bezolejowa jest niezbędna, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia olejowe zawarte w azocie pod wysokim ciśnieniem przedostałyby się do układu kriogenicznego, gdzie zamarzłyby i zablokowały kanały wymiennika ciepła, powodując awarie operacyjne i kosztowne prace konserwacyjne. Trzystopniowe sprężanie z chłodzeniem międzystopniowym zapewnia utrzymanie azotu w kontrolowanej temperaturze przez cały proces sprężania, zapobiegając uszkodzeniom termicznym urządzeń kriogenicznych znajdujących się dalej w układzie.

Kompresor azotowy 3ZW-6/30 do skraplania gazu, magazynowania kriogenicznego i utrzymywania ciśnienia

Wtrysk azotu do odwiertów naftowych i gazowych

W operacjach wydobycia ropy naftowej i gazu do odwiertów wtłacza się azot pod wysokim ciśnieniem w celu wspomaganie wydobycia ropy naftowej (EOR), stymulacja odwiertu i operacje podnoszenia gazemCiśnienie wylotowe 3ZW-6/30 wynoszące 3,00 MPa jest wystarczające dla wielu zastosowań w płytkich i średnich odwiertach, gdzie azot jest używany do wypierania ropy naftowej, obniżania ciśnienia w złożu lub unoszenia płynów eksploatacyjnych na powierzchnię. Konstrukcja bezolejowa zapobiega zanieczyszczeniu złoża węglowodorami, co mogłoby wpłynąć na przepuszczalność złoża i zmniejszyć wydajność wydobycia ropy. Wydajność 6 m³/min umożliwia ciągłe wtryskiwanie azotu podczas długotrwałych kampanii stymulacji odwiertu lub przerywanych operacji podnoszenia gazem w wielu odwiertach.

Materiały i budownictwo

Pompa 3ZW-6/30 została wykonana z najwyższej jakości materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod bardzo wysokim ciśnieniem, odporności termicznej i wydłużonej żywotności:

Część Tworzywo Specyfikacja
Blok cylindrów (1. etap) Żeliwo szare GG25 / HT250, standardowa grubość ścianki
Blok cylindrów (2. etap) Żeliwo szare GG25 / HT250, ścianka wzmocniona + żebrowanie
Blok cylindrów (3. etap) Żeliwo szare GG25 / HT250, ściana wzmocniona o dużej wytrzymałości
Wał korbowy Kuta stal stopowa 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 dynamicznie wyważone
Pierścienie tłokowe Kompozyt PTFE-szkło-brąz-MoS₂ Odporny na bardzo wysokie ciśnienie, samosmarujący, maks. 185°C
Zespoły Rider Kompozyt PTFE Prowadzenie tłoka, odporne na zadrapania, współczynnik zużycia <0,04 mm/1000 godz.
Płytki zaworowe Stal nierdzewna SS316, konstrukcja pierścienia koncentrycznego wysokociśnieniowego
Chłodnice międzystopniowe (×2) Skorupa ze stali węglowej / Rury SS316 ASME VIII Div.1, 1,5× hydrotest, 30 min przytrzymania
Chłodnica końcowa Skorupa ze stali węglowej / Rury SS316 Rura żebrowana wysokociśnieniowa, woda chłodząca 32°C
Rurociągi wysokociśnieniowe Stal nierdzewna bezszwowa Kołnierze SS316, ANSI klasy 900

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 SS316 z połączeniami kołnierzowymi ANSI klasy 900, co gwarantuje szczelność przy ciśnieniu roboczym 3,00 MPa.

Precyzyjna obróbka mechaniczna i testowanie wysokociśnieniowe sprężarki azotowej 3ZW-6/30

Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji

Wymagania dotyczące fundamentów i konstrukcji

Model 3ZW-6/30 ma masę własną 3,00 ton i środek ciężkości około 800 mm nad płytą podstawy. Dzięki konstrukcji z trzema rzędami cylindrów przeciwbieżnych, siły niewyważenia są minimalne pomimo pracy pod bardzo wysokim ciśnieniem, co pozwala na montaż na blok bezwładnościowy z betonu zbrojonego o masie 5–6 tonBlok należy zamontować na elastomerowych izolatorach drgań (częstotliwość drgań własnych 7–10 Hz). Minimalne wymagania dotyczące odstępu: 1,2 m po stronie przeciwnej do napędu w celu zapewnienia dostępu do zaworu, 1,0 m po stronie napędu w celu konserwacji silnika oraz 1,5 m nad ziemią w celu zapewnienia dostępu dla dźwigu. Szczególną uwagę należy zwrócić na rurociągi tłoczne wysokiego ciśnienia, które muszą być odpowiednio podparte wieszakami sprężynowymi i zakotwiczone, aby zapobiec zmęczeniu materiału wywołanemu drganiami przy ciśnieniu 3,00 MPa. Wszystkie połączenia wysokociśnieniowe należy zweryfikować za pomocą badań ultradźwiękowych po montażu.

Projektowanie układu chłodzenia wodnego

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 15 m³/godz. przy temperaturze wlotowej nieprzekraczającej 32°C. Obieg dystrybucji wody zasila płaszcze cylindrów i dwie chłodnice międzystopniowe w równoległych odgałęzieniach. Ze względu na trzystopniowe sprężanie i wysoki współczynnik sprężania, chłodnice międzystopniowe są absolutnie kluczowe dla zarządzania temperaturą i muszą być stale zasilane odpowiednim przepływem wody chłodzącej. Specyfikacje jakości wody: pH 6,5–8,5, całkowita zawartość substancji rozpuszczonych < 500 mg/l, zawartość chlorków < 50 mg/l (aby zapobiec korozji rur ze stali SS316), zawartość zawiesin < 30 mg/l i twardość całkowita < 300 mg/l jako CaCO₃. W przypadku wszystkich instalacji zdecydowanie zaleca się stosowanie wieży chłodniczej z obiegiem zamkniętym i filtracją strumienia bocznego oraz uzdatnianiem chemicznym, aby zapewnić stałą jakość wody i zapobiec osadzaniu się kamienia w chłodnicach międzystopniowych.

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Interwał Pozycja serwisowa Wymagane działanie
Codziennie Inspekcja operacyjna Sprawdź wibracje, nietypowe hałasy, przepływ wody chłodzącej, ciśnienie/temperaturę wylotową na wszystkich etapach
250 godzin Kontrola płyt zaworowych (wszystkie etapy) Wyjąć i sprawdzić wszystkie zawory ssące/tłoczne pod kątem osadów węglowych, zmęczenia sprężyn, pęknięć
1000 godzin Ocena zużycia pierścieni tłokowych (wszystkie etapy) Zmierz luz rowka na wszystkich etapach; wymień pierścienie, jeśli luz przekroczy 0,18 mm
2500 godzin Remont pośredni Wymień wszystkie pierścienie tłokowe, opaski zaciskowe i zespoły płyt zaworowych na wszystkich trzech etapach
5000 godzin Remont generalny Sprawdź czopy wału korbowego, zmierz wszystkie luzy łożyskowe, wymień łożyska, jeśli >0,06 mm

Bezolejowa konstrukcja 3ZW-6/30 znacznie upraszcza konserwację w porównaniu z alternatywami smarowanymi. Nie ma potrzeby wymiany oleju, analizy oleju, wymiany filtrów ani wymiany wkładu separatora. Głównymi materiałami eksploatacyjnymi są: Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają żywotność 2500–4000 godzin w warunkach czystego azotu i ultrawysokiego ciśnienia. Płytki zaworowe wysokiego ciśnienia (szczególnie na trzecim stopniu) mogą wymagać częstszych przeglądów niż ich odpowiedniki niskociśnieniowe ze względu na zwiększone naprężenia mechaniczne, ale ogólne koszty konserwacji pozostają znacznie niższe niż w przypadku układów smarowanych olejem o równoważnej wytrzymałości ciśnieniowej.

Montaż warsztatowy i kontrola jakości sprężarki azotu 3ZW-6/30

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotu 3ZW-6/30 został zaprojektowany, wyprodukowany i przetestowany tak, aby spełniał lub przekraczał następujące międzynarodowe normy i ramy regulacyjne:

Dyrektywa w sprawie urządzeń ciśnieniowych
ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1, GB 150-2011, PED 2014/68/UE Moduł A
Bezpieczeństwo elektryczne i maszynowe
IEC 60034-1 (sprawność IE3), IEC 60204-1, ISO 12100 bezpieczeństwo maszyn
Jakość powietrza bez oleju
ISO 8573-1 Klasa 0 (zawartość oleju), niezależne badanie przeprowadzone przez TÜV Rheinland
Jakość i środowisko
ISO 9001:2015 (Zarządzanie Jakością), ISO 14001:2015 (Zarządzanie Środowiskiem)
⚠️ Krytyczne ostrzeżenie dotyczące bezpieczeństwa – praca pod bardzo wysokim ciśnieniem

Azot jest klasyfikowany jako prosty gaz duszący. Przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa ryzyko gwałtownego uwolnienia gazu i przemieszczenia tlenu jest niezwykle wysokie. Wszystkie instalacje 3ZW-6/30 muszą być wyposażone w ciągły monitoring niedoboru tlenu w pomieszczeniu sprężarki i wszystkich przyległych obszarach. Rurociągi tłoczne wysokiego ciśnienia muszą być wyposażone w zawory bezpieczeństwa o ciśnieniu znamionowym 110% (maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego) oraz w przepony bezpieczeństwa jako zabezpieczenie wtórne, z wylotem skierowanym w bezpieczne miejsce. Wszystkie rurociągi wysokociśnieniowe muszą być zaprojektowane, wykonane i sprawdzone zgodnie z normą ASME B31.3 (Rurociągi procesowe). Systemy wentylacyjne muszą utrzymywać stężenie tlenu w otoczeniu powyżej 19,5% zgodnie z OSHA 29 CFR 1910.146. Awaryjne blokady wyłączania powinny aktywować się przy 19,5% O₂ (alarm) i automatycznie odciąć do 18,0% O₂ (wyłączenie awaryjne). Personel musi zostać przeszkolony w zakresie protokołów bezpieczeństwa dotyczących gazów ultrawysokiego ciśnienia oraz nosić odpowiednie środki ochrony indywidualnej przed obsługą lub konserwacją tego urządzenia. Podczas prób ciśnieniowych lub pierwszego uruchomienia w pomieszczeniu sprężarki nie może przebywać żaden personel.

Dokumentacja zgodności i certyfikacji ISO dla sprężarki azotu 3ZW-6/30

Analiza wydajności i efektywności

3ZW-6/30 osiąga jednostkowe zużycie energii ok. 12,50 kW na m³/min azotu dostarczanego przy ciśnieniu wylotowym 3,00 MPa z wlotu atmosferycznego. Ta wartość mocy jednostkowej odzwierciedla termodynamiczną rzeczywistość sprężania pod ultrawysokim ciśnieniem, gdzie wymagana praca znacznie wzrasta wraz ze stosunkiem ciśnień. W segmencie bezolejowych sprężarek tłokowych o ultrawysokim ciśnieniu (ciśnienie wylotowe >2,50 MPa) ta sprawność jest konkurencyjna i znacznie wyższa niż w przypadku sprężarek membranowych, które stanowią podstawową alternatywę dla bezolejowych sprężarek o ultrawysokim ciśnieniu. Dla porównania, sprężarki tłokowe smarowane olejem w podobnych zastosowaniach ultrawysokiego ciśnienia zużywają zazwyczaj 13,0–15,0 kW/m³/min, podczas gdy sprężarki membranowe mogą przekraczać 18 kW/m³/min.

Przy standardowym rocznym harmonogramie pracy wynoszącym 8000 godzin, przewaga wydajnościowa 3ZW-6/30 nad mniej wydajnymi alternatywami wynosi około 72 000–144 000 kWh rocznych oszczędności energiiPrzy $0,08/kWh oznacza to $5760–$11520 bezpośredniej redukcji kosztów energii elektrycznej rocznie. Jednak głównym uzasadnieniem ekonomicznym dla 3ZW-6/30 jest zazwyczaj eliminacja materiałów eksploatacyjnych związanych z ropą i unikanie dalszego stosowania sprzętu do usuwania ropy byłoby to obowiązkowe w przypadku alternatyw smarowanych przy tym poziomie ciśnienia. całkowity koszt posiadania dla sprężania azotu pod bardzo wysokim ciśnieniem Szacuje się, że zużycie oleju zmniejsza się o 30–45% w ciągu 10-letniego okresu eksploatacji w porównaniu z układami smarowanymi i pełnym oczyszczaniem w dół.

Brak oleju w kanale sprężania jest szczególnie cenny przy bardzo wysokim ciśnieniu, ponieważ zanieczyszczenia olejowe stają się wykładniczo bardziej skoncentrowane i trudniejsze do usunięcia wraz ze wzrostem ciśnienia. Przy ciśnieniu 3,00 MPa ciśnienie parcjalne par oleju byłoby około 15 razy wyższe niż przy ciśnieniu 0,30 MPa, co czyniłoby systemy filtracji oleju za nimi praktycznie nieskutecznymi i niezwykle kosztownymi. Konstrukcja bezolejowa 3ZW-6/30 całkowicie eliminuje to wyzwanie, zapewniając utrzymanie czystości azotu niezależnie od ciśnienia roboczego.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy kompleksowe opcje personalizacji pozwalające na dostosowanie urządzenia 3ZW-6/30 do konkretnych warunków na miejscu, wymagań integracyjnych i specyfikacji użytkownika końcowego:

  • Pakiety „pod klucz” montowane na płozach: Wstępnie zmontowana sprężarka, silnik, trzy chłodnice międzystopniowe, chłodnica końcowa, rurociągi tłoczne wysokiego ciśnienia, oprzyrządowanie i panel sterowania na stalowej ramie konstrukcyjnej ze zintegrowanymi uchwytami do podnoszenia i szablonami do śrub kotwiących. Wstępne testy fabryczne wszystkich systemów skracają czas uruchomienia o 70%.
  • Konfiguracje stref niebezpiecznych: Obudowy silników i urządzeń elektrycznych zgodne z normami ATEX Strefa 2 i IECEx dla instalacji petrochemicznych. Zintegrowana detekcja gazu, automatyczne blokady wentylacji i urządzenia przeciwwybuchowe.
  • Zaawansowana kontrola procesów: Opcjonalny sterownik PLC Siemens S7-1200 lub Allen-Bradley CompactLogix z 10-calowym ekranem dotykowym HMI, zdalnym monitorowaniem przez Modbus TCP/IP lub OPC-UA oraz bezproblemową integracją DCS/SCADA. Automatyczny monitoring ciśnienia i systemy alarmowe. Wysokociśnieniowe blokady bezpieczeństwa, w tym automatyczne rozładowanie przy nadciśnieniu i awaryjne zawory odcinające na wszystkich stopniach.
  • Ochrona środowiska: Powłoki morskie C5-M do instalacji nadbrzeżnych; komponenty elektryczne przystosowane do warunków tropikalnych w temperaturze otoczenia 55°C; obudowy akustyczne o stopniu ochrony IP54 redukujące hałas z 85 dB(A) do 72 dB(A) w odległości 1 metra.
  • OEM i marka własna: Niestandardowe kolory farb, markowe tabliczki znamionowe i lokalne pakiety dokumentacji dla dystrybutorów sprzętu gazowego i integratorów systemów.

Dostępne są konfiguracje niestandardowe MOQ 1 jednostkaPrzegląd techniczny i wygenerowanie oferty zazwyczaj zajmują od 5 do 7 dni roboczych. Standardowy czas dostawy wynosi 12–14 tygodni; zamówienia powtarzalne są realizowane w ciągu 8–10 tygodni od potwierdzenia zamówienia.

Kompresor azotowy 3ZW-6/30, niestandardowy, montowany na płozach pakiet ultrawysokiego ciśnienia

Studium przypadku: Modernizacja wtrysku azotu w zakładzie syntezy chemicznej

Klient: Producent specjalistycznych chemikaliów w Indonezji, eksploatujący reaktory wsadowe wysokociśnieniowe do produkcji polimerów

Wyzwanie: Zakład wymagał azotu pod ultrawysokim ciśnieniem (2,80–3,00 MPa) do zobojętniania reaktora i konserwacji złoża katalizatora podczas cykli polimeryzacji okresowej. Istniejąca sprężarka smarowana olejem (importowana marka europejska, używana od 12 lat) była narażona na silne przenoszenie oleju do strumienia azotu, z poziomem zanieczyszczeń sięgającym 5,2 mg/m³. To zanieczyszczenie olejem zatruwało katalizator polimeryzacji Zieglera-Natty, zmniejszając wydajność katalizatora o 30% i powodując powstawanie partii polimeru niezgodnych ze specyfikacją. Olej zanieczyszczał również powierzchnie wymiany ciepła reaktora, co wymagało kwartalnego czyszczenia chemicznego. Roczne koszty konserwacji wzrosły do ​​$65 000.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotowy bezolejowy 3ZW-6/30 jako główne źródło azotu pod wysokim ciśnieniem, skonfigurowane na specjalnej platformie z trzema zintegrowanymi chłodnicami międzystopniowymi, chłodnicą końcową i panelem sterowania PLC Siemens S7-1200 z monitorowaniem ciśnienia etap po etapie. Ciśnienie wylotowe 3,00 MPa spełniało wymagania dotyczące inertyzacji reaktora z marginesem bezpieczeństwa. Konstrukcja bezolejowa wyeliminowała zatrucie katalizatora i zanieczyszczenie reaktora. Przed reaktorem zainstalowano zbiornik wyrównawczy o pojemności 2 m³, aby złagodzić wahania zapotrzebowania wynikające z cyklu reaktora wsadowego.

Wyniki ilościowe po 18 miesiącach:

  • Zawartość oleju azotowego: Zmniejszono z 5,2 mg/m³ do <0,01 mg/m³, osiągając klasę 0 normy ISO 8573-1
  • Wydajność katalizatora: Przywrócono do 95% (z 65%), zmniejszając zużycie katalizatora o 32%
  • Partie niezgodne ze specyfikacją: Całkowicie wyeliminowane, oszczędzając $45 000/rok na kosztach przeróbek
  • Częstotliwość czyszczenia reaktora: Zmieniono z kwartalnego na roczne, oszczędzając $18 000/rok
  • Roczny koszt utrzymania: Zredukowano o 48% ($65 000 do $33 800)
  • Okres zwrotu: 1,6 roku na podstawie oszczędności katalizatora, wyeliminowania przeróbek i ograniczenia konserwacji

„3ZW-6/30 zrewolucjonizował nasz proces polimeryzacji. Wyeliminowanie zanieczyszczeń olejowych przywróciło wydajność katalizatora do poziomu projektowego i wyeliminowało problem z partiami niezgodnymi ze specyfikacją. Nasz zespół konserwacyjny poświęca teraz czas na działania zapobiegawcze, a nie na doraźne naprawy związane z olejem. Zwrot inwestycji był szybszy, niż przewidywał nasz zespół finansowy”. — Dyrektor Produkcji, Zakłady Chemiczne Specjalistyczne

Instalacja instalacji syntezy chemicznej sprężarki azotu 3ZW-6/30

FAQ i przewodnik wyboru

Jaka jest oczekiwana żywotność pompy 3ZW-6/30 w warunkach bardzo wysokiego ciśnienia?

Model 3ZW-6/30 został zaprojektowany dla minimalny okres użytkowania 12 lat (około 100 000 godzin pracy) w warunkach czystego azotu. Żeliwna rama i kuty stalowy wał korbowy są zaprojektowane na pełną żywotność. Pierścienie tłokowe i pierścienie prowadzące z PTFE to główne elementy ulegające zużyciu, których okresy wymiany wynoszą 2500–4000 godzin w warunkach ultrawysokiego ciśnienia. Zespoły płyt zaworowych (zwłaszcza trzeciego stopnia) zazwyczaj osiągają 1500–3000 godzin pracy przed koniecznością regeneracji. Trzystopniowa konstrukcja rozkłada zużycie na wszystkie stopnie, zapobiegając przedwczesnej awarii pojedynczego elementu.

Czy urządzenie 3ZW-6/30 można stosować do bezpośredniego napełniania cylindrów ciśnieniem 15–20 MPa?

Maksymalne ciśnienie tłoczenia 3ZW-6/30 wynosi 3,00 MPa, co jest niewystarczające do bezpośredniego napełniania cylindra do 15–20 MPa. Stanowi jednak doskonałe wzmacniacz pośredni W układzie sprężania stopniowego. Poprzez zwiększenie ciśnienia azotu z 0,05–0,10 MPa do 3,00 MPa, 3ZW-6/30 zmniejsza stopień sprężania wymagany przez sprężarkę napełniającą wysokiego ciśnienia o około 60%, poprawiając ogólną wydajność systemu i zmniejszając zużycie kosztownego stopnia wysokiego ciśnienia. Jest to zalecana konfiguracja dla stacji napełniania butli wymagających wydajności 6 m³/min.

Czy model 3ZW-6/30 nadaje się do montażu na zewnątrz?

Standardowa wersja 3ZW-6/30 przeznaczona jest do instalacja wewnętrzna w wentylowanej maszynowni. Do użytku na zewnątrz oferujemy opcjonalnie Obudowa odporna na warunki atmosferyczne IP54 z ogrzewaniem pomieszczeń (w klimacie -20°C), osłonami przeciwsłonecznymi (w temperaturze otoczenia 55°C) i wentylacją wymuszoną. Opcja obudowy akustycznej jest zdecydowanie zalecana w przypadku instalacji zewnętrznych, aby zachować zgodność z normami hałasu (75 dB(A) na granicy posesji). Wszystkie rurociągi wysokociśnieniowe muszą być odpowiednio izolowane i zabezpieczone przed korozją środowiskową w instalacjach zewnętrznych.

Jak model 3ZW-6/30 wypada w porównaniu ze sprężarkami membranowymi do tłoczenia azotu bezolejowego pod bardzo wysokim ciśnieniem?

Sprężarki membranowe zapewniają sprężanie całkowicie bezolejowe i mogą osiągać wyjątkowo wysokie ciśnienia (do 300 MPa), ale mają wady bardzo niska pojemność, wysokie zużycie energii i wyjątkowo wysoki koszt kapitałowy. Model 3ZW-6/30 zapewnia wydajność 6 m³/min przy około 12,5 kW/m³/min, podczas gdy równoważna sprężarka membranowa zapewniałaby wydajność 0,5–1,0 m³/min przy wydajności 18+ kW/m³/min i kosztowałaby 5–8 razy więcej. W zastosowaniach, w których 3,00 MPa jest wystarczające, model 3ZW-6/30 oferuje atrakcyjne połączenie wydajności, sprawności i opłacalności. W przypadku ciśnień powyżej 5,00 MPa konieczne stają się sprężarki membranowe lub wielostopniowe tłokowe. Zobacz nasze analiza zwrotu z inwestycji w sprężarkę azotu w celu przeprowadzenia szczegółowych porównań.

Kiedy należy unikać wyboru 3ZW-6/30?

Nie zaleca się stosowania produktu 3ZW-6/30 w przypadku: (1) Ciśnienia wylotowe powyżej 4,00 MPa—w przypadku wymagań wyższego ciśnienia należy rozważyć zastosowanie naszych sprężarek wielostopniowych ZW lub sprężarek membranowych; (2) Wymagania dotyczące wydajności powyżej 10 m³/min—większe modele wieloetapowe zapewniają lepszą efektywność skali; (3) Zastosowania, w których ciśnienie wylotowe jest niższe niż 1,50 MPa—modele dwustopniowe, takie jak LW-10/20 lub ZW-8/6, oferują znacznie lepsze zużycie energii i powinny być wybierane do zastosowań o niższym ciśnieniu; (4) Ciągła modulacja przepływu poniżej 35% znamionowej wydajności—sprężarki tłokowe charakteryzują się zmniejszoną wydajnością przy głębokim obniżeniu wydajności; w przypadku bardzo zmiennego zapotrzebowania korzystniejszym rozwiązaniem może być układ dwuagregatowy.

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.

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 modernizację swojego systemu azotowego pod ultrawysokim ciśnieniem?

Nasi inżynierowie aplikacji są do Państwa dyspozycji, aby ocenić Państwa wymagania dotyczące przepływu azotu, warunki ssania, docelowe ciśnienie tłoczenia oraz ograniczenia integracji. W ciągu 48 godzin od otrzymania zapytania dostarczamy bezpłatne oferty techniczne, rysunki fundamentów, schematy orurowania i oprzyrządowania (P&ID) oraz szczegółowe analizy całkowitego kosztu posiadania (TCO).

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