Азотный компрессор DW-130/8 – сверхвысокопроизводительный безмасляный бустер азота для крупномасштабной промышленной газовой инфраструктуры с давлением 0,80 МПа.

Разработанный для обеспечения исключительной производительности 130 м³/мин при давлении на выходе 0,80 МПа, DW-130/8 представляет собой двухступенчатый двухрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для крупномасштабного криогенного разделения воздуха, сверхкрупных азотных насосных станций VPSA и континентальных сетей промышленных газопроводов. Отсутствие загрязнения смазочными материалами, непрерывная работа в режиме 24/7 и разработка для самых сложных задач сжатия азота в тяжелой промышленности.

Обзор продукта

Он азотный компрессор DW-130/8 Представляет собой вершину инженерных разработок наших безмасляных поршневых компрессоров, занимая сегмент сверхвысокой производительности в нашем портфеле промышленного газокомпрессорного оборудования. Обладая исключительной номинальной мощностью... 130 м³/мин и устойчивое давление на выходе 0,80 МПаДанное устройство разработано для удовлетворения самых высоких требований к повышению концентрации азота в мировой тяжелой промышленности, от интегрированных сталелитейных комплексов до крупных нефтехимических предприятий.

Модель DW-130/8 отличается следующими особенностями: полностью безмасляный компрессионный механизм В конструкции используются самосмазывающиеся поршневые кольца и направляющие из композитного материала ПТФЭ. Такой подход исключает любую возможность загрязнения азотного потока углеводородами, что делает установку сразу пригодной для самых строгих требований к чистоте без дополнительного оборудования для очистки. Для операторов, работающих в сфере распределения азота пищевого качества, поставок газов для фармацевтической промышленности и подачи газа в кластеры предприятий по производству полупроводников, эта сертификация, подтверждающая отсутствие необходимости в масле, означает экономию капитальных затрат, снижение сложности технического обслуживания и гарантированное соответствие стандартам ISO 8573-1 класса 0.

Его двухступенчатый, двухрядный (二列二级) Конфигурация термодинамически оптимизирована для существенного коэффициента давления, необходимого для достижения выходного давления 0,80 МПа при типичном давлении на выходе генератора азота. Массивные габариты…6000 × 3640 × 3000 мм—отражают промышленные масштабы этой машины, в то время как 18,00-тонный вес Это подчеркивает необходимую прочность конструкции для надежной работы в непрерывном режиме при такой мощности. Средневольтный электропривод мощностью 800 кВт разработан для прямой интеграции в промышленные системы распределения электроэнергии напряжением 6 кВ или 10 кВ, что исключает недостатки электрической инфраструктуры, связанные с низковольтными двигателями эквивалентной мощности.

Технические характеристики – DW-130/8

* Все технические характеристики указаны для стандартных эталонных условий (ISO 1217, Приложение C). Фактические характеристики могут отличаться в зависимости от высоты расположения объекта, температуры окружающей среды и условий на входе.

Основные характеристики и инженерные преимущества

1. Сверхвысокопроизводительное безмасляное компрессионное устройство

В DW-130/8 используется запатентованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и система направляющей ленты Изготовлены из высокоэффективных композитов на основе ПТФЭ, армированных стекловолокном и частицами бронзы. Этот состав материала обеспечивает коэффициент трения ниже 0,06 без какой-либо внешней углеводородной смазки, полностью исключая риск попадания паров масла в поток азота. При производительности 130 м³/мин даже следы загрязнения маслом представляли бы собой огромную совокупную нагрузку, поэтому безмасляная конструкция является не просто предпочтением, а абсолютной необходимостью для применений с высокой чистотой. Кольца из ПТФЭ специально разработаны для повышенных температур разряда и механических напряжений, связанных с работой при сверхвысокой производительности и давлении 0,80 МПа, сохраняя стабильность размеров до 180°C.

2. Двухэтапная термодинамическая оптимизация для высокого коэффициента давления

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически управление компрессором DW-130/8 имеет решающее значение для обеспечения значительного коэффициента сжатия, необходимого для достижения давления на выходе 0,80 МПа при типичном давлении на выходе генератора азота 0,05–0,15 МПа. Разделяя общий коэффициент сжатия между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, компрессор достигает значительно более низкой средней эффективной температуры на ступень. Массивный высокоэффективный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит огромное количество тепла сжатия, выделяемого при таком расходе, поддерживая температуру на выходе ниже 155 °C даже при максимальной непрерывной нагрузке. Такое управление тепловыми процессами имеет решающее значение для сохранения целостности колец из ПТФЭ и увеличения срока службы клапанных пластин примерно на 401 TP3T по сравнению с одноступенчатыми конструкциями, стремящимися к эквивалентным коэффициентам сжатия.

3. Монументальная чугунная рама с системой балансировки сил.

Основной каркас отлит из Серый чугун GG25 (эквивалент ASTM A48 Класс 30B) в цельнолитой моноблочной конструкции со встроенными каналами для охлаждающей воды. двухрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Обеспечивает естественное гашение сил первого порядка, что абсолютно критически важно на этом уровне мощности, где в противном случае для создания несбалансированных сил потребовались бы непомерно массивные фундаменты. Баланс сил снижает передаваемую вибрацию более чем на 801 тонну по сравнению с однорядными конструкциями, что позволяет устанавливать систему на железобетонный инерционный блок весом 25–30 тонн — это существенный, но управляемый вес по сравнению с 40+ тоннами, которые потребовались бы для несбалансированной однорядной машины эквивалентной мощности. Это инженерное преимущество особенно ценно для модернизации существующих промышленных газоперерабатывающих предприятий, где несущая способность фундаментов может быть ограничена.

4. Средневольтный привод мощностью 800 кВт для интеграции в энергосистемы мегамасштаба.

Привод DW-130/8 осуществляется с помощью средневольтный асинхронный двигатель мощностью 800 кВт Доступны конфигурации на 6 кВ или 10 кВ, соответствующие классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. На этом уровне мощности привод среднего напряжения не просто предпочтителен — он необходим. Для двигателя на 380 В эквивалентной мощности потребуется примерно 1400 А тока полной нагрузки, что потребует непрактично больших силовых кабелей, распределительных устройств увеличенной мощности и значительных потерь I²R. Конфигурация среднего напряжения напрямую интегрируется в промышленные сети распределения электроэнергии, снижая затраты на электрическую инфраструктуру примерно на 30–401 тыс. тонн по сравнению с низковольтными альтернативами, одновременно повышая общую энергоэффективность за счет снижения потерь при передаче.

Сценарии применения

Крупномасштабные криогенные установки разделения воздуха

В крупномасштабных криогенных установках разделения воздуха, производящих 5000–15000 Нм³/ч газообразного азота, установка DW-130/8 служит в качестве первичный высокопроизводительный азотный бустер Между холодильной камерой и континентальной распределительной сетью. Его исключительная производительность в 130 м³/мин соответствует производительности крупнейших одноблочных установок разделения воздуха, а давление на выходе 0,80 МПа обеспечивает необходимый напор для транспортировки по трубопроводам на большие расстояния к нижестоящим промышленным кластерам. Безмасляная конструкция является обязательным условием в таких областях применения, поскольку мегамасштабные установки разделения воздуха обычно обслуживают несколько категорий чистоты и типов потребителей через общую распределительную инфраструктуру, где загрязнение маслом в коллекторе высокого давления распространилось бы на всех нижестоящих потребителей.

Сверхкрупные азотные бустерные станции VPSA

Для сверхкрупных азотных электростанций VPSA, производящих азот чистотой 99,5–99,91 TP3T при давлении, близком к атмосферному, Азотный бустер DW-130/8 Сжимает продукт низкого давления до 0,80 МПа для распределения под высоким давлением в промышленных парках и производственных кластерах. Повышенное давление на выходе имеет важное значение для установок VPSA, обслуживающих рассредоточенных потребителей через обширные распределительные сети, где потери давления на протяжении многих километров трубопроводов могут быть значительными. Безмасляный компрессорный канал абсолютно необходим в системах VPSA, поскольку загрязнение углеводородами необратимо отравит адсорбент на основе углеродного молекулярного сита по всей электростанции, что потребует полной замены адсорбента, стоимость которой может превышать 1 500 000 танзанийских шиллингов для установок такого масштаба.

Инфраструктура азота интегрированного сталелитейного комплекса

Крупнейшим в мире интегрированным металлургическим заводам требуются потоки азота, измеряемые сотнями кубических метров в минуту. герметизация доменных газов, инертизация разливочного ковша, металлургия ковша и контроль атмосферы при непрерывном литье.Производительность установки DW-130/8 составляет 130 м³/мин, что позволяет одновременно обслуживать несколько доменных печей, кислородно-конвертерных печей и линий непрерывного литья через централизованный коллектор высокого давления азота. Давление на выходе 0,80 МПа обеспечивает достаточный напор для преодоления противодавления в крупнейших системах подачи доменного газа и поддержания положительного потока герметизирующего газа на уровне фурм во всех работающих печах. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение доменного газа маслом, что могло бы привести к засорению последующего газоочистного оборудования и ухудшению качества используемого для выработки электроэнергии и отопления доменного газа.

Аварийная закачка азота в нефтехимический мегакомплекс

В нефтехимических мегакомплексах установка DW-130/8 обеспечивает подачу азота под высоким давлением для аварийная инертизация реактора, консервация каталитического слоя, продувка трубопроводов и снижение давления в корпусе.Давление на выходе 0,80 МПа достаточно для непосредственной подачи азота в технологические сосуды высокого давления и реакторные системы без промежуточного повышения давления, что обеспечивает быстрое реагирование на аварийные ситуации при сбоях в технологическом процессе. Номинальная мощность для непрерывной работы гарантирует мгновенную доступность больших объемов азота во время критически важных для безопасности событий. Сертификация на отсутствие масла является обязательной, поскольку азот в этих областях применения может контактировать с каталитическими слоями, попадать в технологические потоки или использоваться для вытеснения продукта, где даже следовое загрязнение углеводородами может ухудшить качество продукта или отравить каталитические системы.

Материалы и строительство

Модель DW-130/8 изготовлена ​​из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости с азотом, сверхвысокой производительности и длительного срока службы в самых сложных условиях:

Все несущие нагрузку компоненты спроектированы и изготовлены в строгом соответствии с ASME BPVC, раздел VIII, раздел 1 или по китайским стандартам GB 150. Каждый сварной шов проходит радиографический контроль (РТ) по стандарту 100% в соответствии с разделом V, статьей 2 ASME, а каждый готовый сосуд под давлением подвергается гидростатическому испытанию под давлением, в 1,5 раза превышающим максимально допустимое рабочее давление (МДН), с минимальной выдержкой в ​​течение 30 минут. Для машин такого масштаба обеспечивается прослеживаемость материалов от сертификации на заводе до окончательной сборки, при этом предоставляется полная документация для обеспечения качества и соответствия нормативным требованиям.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Фундаментное и строительное проектирование

Модель DW-130/8 имеет сухую массу 18,00 тонн и центр тяжести примерно на 1100 мм выше опорной плиты. Несмотря на огромные размеры, двухрядная конструкция с противоположно расположенными цилиндрами обеспечивает существенное гашение сил, что позволяет устанавливать её на... железобетонный инерционный блок массой 25–30 тоннБлок должен быть установлен на прочных эластомерных виброизоляторах (собственная частота 5–7 Гц) для предотвращения передачи вибрации на соседние конструкции, приборы и зоны размещения персонала. Минимальные требования к зазорам: 2,0 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапану, 1,5 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 2,5 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта. При проектировании фундамента необходимо учитывать динамические нагрузки с коэффициентом запаса прочности 2,0.

Проектирование систем охлаждения воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 120 м³/ч При температуре на входе не выше 32°C. Водораспределительный контур подает воду в массивные рубашки цилиндров, высокопроизводительный промежуточный охладитель и доохладитель в параллельных ветвях с независимыми регулирующими клапанами. Технические характеристики качества воды: pH 6,5–8,5, общее содержание растворенных твердых веществ < 500 мг/л, содержание хлоридов < 50 мг/л (для предотвращения коррозии труб из нержавеющей стали SS316), содержание взвешенных твердых веществ < 30 мг/л и общая жесткость < 300 мг/л в пересчете на CaCO₃. Учитывая масштаб потребности в охлаждающей воде, настоятельно рекомендуется использовать специализированную замкнутую градирню с боковой фильтрацией, химической обработкой и предварительной обработкой подпиточной воды. Конструкция системы охлаждения должна предусматривать резервирование для обеспечения непрерывной работы во время технического обслуживания градирни.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция DW-130/8 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с аналогичными по производительности аналогами, работающими со смазкой. Нет необходимости планировать замену масла (экономия примерно 1500 литров смазочного масла в год), не требуется анализ проб масла, замена фильтрующих элементов и контроль состояния маслоотделительных картриджей. Основными изнашивающимися расходными материалами являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭ, которые обычно достигают 4000–6000 часов работы в условиях чистого азота. При такой производительности исключение только технического обслуживания, связанного с маслом, может сэкономить примерно 125 000–140 000 долларов в год на оплате труда, расходных материалах и утилизации отходов.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор DW-130/8 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

Модель DW-130/8 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 6,15 кВт на м³/мин. подается азот под давлением на выходе 0,80 МПа. Этот показатель эффективности является замечательным для сверхвысокопроизводительного безмасляного поршневого компрессора, что выгодно позиционирует агрегат в классе производительности 100–150 м³/мин. Для сравнения, винтовые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных высоконапорных и высокопроизводительных системах обычно потребляют 6,5–7,5 кВт/м³/мин, в то время как попытки достичь эквивалентной производительности с помощью нескольких поршневых компрессоров меньшего размера привели бы к суммарному удельному потреблению электроэнергии, превышающему 7,0 кВт/м³/мин из-за неэффективности при частичной нагрузке.

При стандартном годовом цикле работы в 8000 часов преимущество в эффективности DW-130/8 составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 364 000–728 000 кВт·ч. по сравнению с менее эффективными альтернативами. При среднем тарифе на электроэнергию для промышленности в размере $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых эксплуатационных расходов на $29 120–$58 240 в год. В сочетании с полным исключением расходных материалов, связанных с маслом (смазочное масло, фильтрующие элементы, картриджи сепаратора, утилизация отработанного масла и анализ масла), общая стоимость владения компрессором для азота Сокращение потребления составляет приблизительно 25–351 тонн 3 тонны за 10 лет эксплуатации. При такой производительности совокупная экономия может превысить 1 тонну 4 тонны 500 000 тонн за весь срок службы машины.

Отсутствие масла в тракте сжатия также устраняет энергетические потери, связанные с оборудованием для удаления масла, расположенным ниже по потоку. Типичный компрессор с масляной смазкой такого размера и номинального давления потребовал бы нескольких ступеней коалесцентных фильтров, больших адсорбционных слоев из активированного угля и приборов непрерывного контроля уровня масла, которые в совокупности потребляют 3–51 тонну мощности компрессора — что эквивалентно 24–40 кВт паразитной нагрузки. Безмасляная конструкция DW-130/8 полностью исключает эту паразитную нагрузку, что дополнительно повышает эффективность системы и снижает требования к электротехнической инфраструктуре.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки, позволяющих адаптировать DW-130/8 к конкретным требованиям мегапроектов, условиям площадки и ограничениям интеграции:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, контрольно-измерительные приборы и панель управления предварительно собраны на прочной стальной платформе с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводские предварительные испытания всех систем сокращают время ввода в эксплуатацию на объекте примерно на 601 тонну и минимизируют риски запуска. Платформа предназначена для транспортировки большегрузными автомобилями и установки с помощью мостового крана.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Для установки на нефтехимических предприятиях, где могут периодически возникать взрывоопасные атмосферы, доступны электротехнические и моторные корпуса, соответствующие стандартам ATEX Zone 2 и IECEx. В систему управления могут быть интегрированы системы обнаружения газа, автоматическая блокировка вентиляции и взрывозащищенные приборы.
• Интеграция передовых систем управления технологическими процессами и АСУ ТП: Опционально доступны ПЛК Siemens S7-1500 или Allen-Bradley ControlLogix с 15-дюймовым сенсорным экраном HMI, резервным удаленным мониторингом через Modbus TCP/IP, OPC-UA и PROFINET, а также бесшовной интеграцией с системами DCS/SCADA предприятия. Автоматическое управление загрузкой/разгрузкой, совместимость с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП) и алгоритмы прогнозирующего технического обслуживания оптимизируют эффективность при частичной нагрузке и продлевают срок службы компонентов.
• Системы защиты окружающей среды: Системы покрытий C5-M морского класса для прибрежных или морских установок; тропические электрические компоненты для работы при температуре окружающей среды до 55°C; и изготовленные на заказ акустические корпуса, снижающие уровень шума с 88 дБ(А) до 75 дБ(А) на расстоянии 1 метра, подходящие для установки вблизи административных зданий или жилых районов.
• Программы OEM и производства продукции под собственной торговой маркой: Для глобальных дистрибьюторов газового оборудования и EPC-подрядчиков доступны индивидуальные цвета краски, фирменные таблички и локализованные пакеты документации. Технические руководства, списки запасных частей, процедуры технического обслуживания и учебные материалы могут быть предоставлены на нескольких языках.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.Учитывая масштабы проекта DW-130/8, инженерная экспертиза и подготовка предложения обычно занимают 7–10 рабочих дней и включают конечно-элементный анализ нагрузок на фундамент, анализ напряжений в трубопроводах и электрические однолинейные схемы. Стандартный срок поставки составляет 14–16 недель; повторные заказы доставляются в течение 10–12 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Крупномасштабный азотный хаб VPSA на Ближнем Востоке

Клиент: Крупный поставщик промышленных газов, эксплуатирующий крупномасштабный центр генерации азота VPSA, обслуживающий нефтехимический комплекс и интегрированный металлургический завод в ОАЭ.

Испытание: Азотная инфраструктура заказчика состояла из четырех винтовых компрессоров с масляной смазкой (европейская марка, срок службы 12–15 лет), подающих масло в общий распределительный коллектор с давлением 0,60 МПа. Общая установленная производительность составляла 140 м³/мин, но частый перенос масла загрязнял всю распределительную сеть, влияя как на системы инертизации нефтехимических реакторов, так и на инертизацию разливочных ковшей сталелитейного завода. Затраты на техническое обслуживание выросли до 120 000 танзанийских шиллингов в год на все четыре компрессора, а давления 0,60 МПа было недостаточно для новых технологических процессов высокого давления. Заказчику требовался единый, надежный, безмасляный агрегат, который мог бы заменить два существующих компрессора по производительности, обеспечивая при этом повышенное давление 0,80 МПа.

Решение: Мы поставили Безмасляный азотный компрессор DW-130/8 В качестве основного бустера использовалась специально разработанная усиленная платформа со встроенным промежуточным охладителем, доохладителем и резервной системой управления ПЛК Siemens S7-1500 с полной интеграцией SCADA. Давление на выходе 0,80 МПа соответствовало всем существующим и будущим требованиям к высокому давлению, а безмасляная конструкция исключала загрязнение всей распределительной сети. Перед установкой был установлен компенсационный резервуар объемом 10 м³ для сглаживания колебаний спроса от многочисленных потребителей. Установка была рассчитана на температуру окружающей среды 50°C, оснащена тропическими электрическими компонентами и высокопроизводительной градирней.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 30 месяцев:

• Содержание азота в масле: Снижено с 3,5 мг/м³ до <0,01 мг/м³ по всей дистрибьюторской сети, получив сертификат ISO 8573-1 класса 0.
• Количество компрессоров в эксплуатации: Снижено с 4 до 2 (один DW-130/8 плюс один имеющийся блок в качестве резервного), что упрощает эксплуатацию и техническое обслуживание.
• Ежегодные затраты на техническое обслуживание: Снижено на 58% ($220 000 до $92 400) за счет исключения ремонтных работ, связанных с маслом, на нескольких агрегатах.
• Энергопотребление: Улучшено на 8,2% По сравнению с общей замещенной мощностью, экономия составляет приблизительно 148 000 TP4T в год по местным тарифам на электроэнергию.
• Внеплановый простой: Ноль событий за 30 месяцев непрерывной работы
• Совместимость с процессами высокого давления: Все новые технологические процессы введены в эксплуатацию без дополнительного повышающего оборудования.

«Компрессор DW-130/8 позволил нам объединить устаревший парк проблемных компрессоров в одну надежную рабочую лошадку, оптимизировав нашу азотную инфраструктуру. Безмасляная конструкция устранила проблемы загрязнения на всей территории предприятия, а давление 0,80 МПа позволило нам расширить возможности обработки материалов под высоким давлением без дополнительных капитальных вложений. Окупаемость составила 22 месяца». — Директор по коммунальным услугам, Центр промышленного газа

Часто задаваемые вопросы и руководство по выбору

Сопутствующие товары и решения

Для получения полного обзора нашей деятельности промышленный азотный компрессор Для ознакомления с нашим ассортиментом продукции, включающим безмасляные кислородные компрессоры, водородные компрессоры, компрессоры для углекислого газа, а также разработанные по индивидуальному заказу решения для специальных газов, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой инженеров-технологов или просмотрите наш онлайн-каталог продукции.

Готовы преобразовать свою крупномасштабную азотную инфраструктуру?

Наши ведущие инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в потоке азота, условиях всасывания, целевых значениях давления нагнетания и ограничениях интеграции. Для проектов такого масштаба мы предоставляем всестороннюю инженерную поддержку, включая конечно-элементный анализ, анализ напряжений в трубопроводах, электрические однолинейные схемы, рекомендации по проектированию фундаментов и подробный анализ общей стоимости владения (TCO). Первоначальные технические предложения предоставляются в течение 5–7 рабочих дней.

Электронная почта: [email protected] | Ответ в течение 24 часов