Азотный компрессор DW-85/8 – сверхвысокопроизводительный безмасляный бустер азота для сложных промышленных применений.

Компрессор DW-85/8, разработанный для обеспечения производительности 85 м³/мин при давлении на выходе 0,80 МПа, представляет собой двухступенчатый двухрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для крупномасштабного криогенного разделения воздуха, насосных станций высокого давления VPSA и разветвленных сетей нефтехимических трубопроводов. Он отличается нулевым загрязнением смазочными материалами, рассчитан на непрерывную работу и оптимизирован для круглосуточной промышленной эксплуатации при повышенном давлении.

Обзор продукта

Он азотный компрессор DW-85/8 Представляет собой вершину нашего портфолио безмасляных поршневых компрессоров, разработанных специально для самых сложных задач повышения давления азота, где как огромная пропускная способность, так и повышенное давление на выходе являются обязательными требованиями. Обладая исключительными характеристиками. Производительность 85 м³/мин в паре с Давление на выходе 0,80 МПаДанный агрегат занимает сегмент сверхвысокой мощности в сфере промышленной компрессии азота и обслуживает крупнейшие криогенные установки разделения воздуха, мегамасштабные установки VPSA и интегрированные нефтехимические комплексы по всему миру.

Главное отличие DW-85/8 от обычных смазываемых аналогов заключается в его механизм сжатия, по своей сути не содержащий маслаПоршневые кольца и направляющие изготовлены из запатентованных самосмазывающихся композитных материалов на основе ПТФЭ, которые работают полностью без углеводородных смазочных материалов. Такая конструкция гарантирует, что поток азота остается абсолютно свободным от загрязнения маслом, обеспечивая Сертификация ISO 8573-1 Класс 0 без какого-либо оборудования для последующей очистки. Для операторов, занимающихся производством азота пищевого качества, фармацевтическим производством, изготовлением полупроводников и высокочистыми нефтехимическими процессами, эта присущая безмасляная характеристика устраняет как капитальные затраты, так и текущие эксплуатационные расходы, связанные с системами фильтрации масла.

В конструкции компрессора используется двухступенчатый, двухрядный (二列二级) Конфигурация, которая мастерски распределяет значительное соотношение давлений между двумя цилиндрами сжатия. Такой ступенчатый подход необходим для управления значительными тепловыми нагрузками, присущими сжатию 85 м³/мин азота до 0,80 МПа, при сохранении структурной целостности уплотнительных элементов из ПТФЭ. Каждая ступень включает в себя независимый высокоэффективный промежуточный охладитель, обеспечивающий поддержание температуры газа в безопасных рабочих диапазонах даже при длительной работе на максимальной мощности в тропических условиях. Массивная чугунная рама и прецизионно кованый коленчатый вал из легированной стали рассчитаны на минимальный срок службы. 120 000 часов в соответствии со строгими протоколами промышленного технического обслуживания.

Технические характеристики – DW-85/8

* 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. Запатентованная технология высокотемпературной герметизации с использованием композитного материала на основе ПТФЭ.

В DW-85/8 используется усовершенствованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и система направляющей ленты Изготовлен из запатентованного композитного материала на основе ПТФЭ, армированного стекловолокном, частицами бронзы и дисульфидом молибдена. Этот материал обеспечивает коэффициент трения ниже 0,05 без использования внешней углеводородной смазки, полностью исключая риск переноса паров масла. Состав специально разработан для повышенных температур на выходе и механических напряжений, связанных с потоком 85 м³/мин при давлении 0,80 МПа, сохраняя стабильность размеров и герметичность до 200°C. Для операторов промышленных газов это обеспечивает соответствие стандарту ISO 8573-1 класса 0 без капитальных затрат на последующую фильтрацию, оплату труда по техническому обслуживанию или энергетических издержек.

2. Усовершенствованная двухэтапная термодинамическая оптимизация

Он двухступенчатая архитектура сжатия Компрессор DW-85/8 термодинамически оптимизирован для достижения целевого давления на выходе 0,80 МПа. Разделение значительного коэффициента давления между цилиндром низкого давления большого диаметра и цилиндром высокого давления позволяет добиться значительно более низкой средней эффективной температуры на ступень. Специальный высокопроизводительный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит значительное количество тепла от сжатия, поддерживая температуру на выходе ниже 160 °C даже при максимальной непрерывной нагрузке. Такое агрессивное управление температурным режимом имеет решающее значение для сохранения целостности колец из ПТФЭ при повышенных температурах, характерных для сверхвысокопроизводительного сжатия, и увеличивает срок службы клапанных пластин примерно на 451 тонну по сравнению с одноступенчатыми конструкциями при эквивалентных коэффициентах давления.

3. Массивная чугунная рама с превосходной балансировкой веса.

Основной каркас отлит из Серый чугун GG30 (эквивалент ASTM A48 Класс 35B) с интегрированными каналами для охлаждающей воды и усиленными опорами подшипников. двухрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Обеспечивает исключительную компенсацию сил первого порядка, снижая неуравновешенные инерционные силы, передаваемые на фундамент, более чем на 851 тонну по сравнению с однорядными конструкциями аналогичной мощности. Для машины такого масштаба это механическое преимущество является революционным: DW-85/8 может работать на железобетонном инерционном блоке размером минимум 18 тоннВ то время как для аналогичной однорядной установки потребовалось бы более 30 тонн. Такое уменьшение массы фундамента напрямую приводит к снижению затрат на гражданское строительство, ускорению сроков строительства и упрощению модернизации существующих компрессорных станций с ограниченной несущей способностью фундамента.

4. Мощный средневольтный электропривод

Привод DW-85/8 осуществляется с помощью средневольтный асинхронный двигатель мощностью 500 кВт Доступен в конфигурациях на 6 кВ или 10 кВ, соответствующих классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. На этом уровне мощности привод от среднего напряжения не просто выгоден — он необходим. Для двигателя на 380 В потребовались бы кабели непрактичного сечения (более 300 мм²), массивные распределительные устройства и значительные потери I²R. Конфигурация 6 кВ/10 кВ напрямую интегрируется в стандартные промышленные распределительные сети среднего напряжения, минимизируя затраты на электрическую инфраструктуру, снижая потери в силовых кабелях и повышая общую эффективность системы. Для объектов с существующими шинными системами 6 кВ или 10 кВ DW-85/8 обеспечивает настоящую электрическую совместимость по принципу «подключи и работай».

Сценарии применения

Крупномасштабные криогенные установки разделения воздуха

В крупномасштабных криогенных установках разделения воздуха, производящих 5000–15000 Нм³/ч газообразного азота, установка DW-85/8 служит в качестве первичный высокопроизводительный азотный бустер Между холодильной камерой и распределительным коллектором. Его исключительная производительность в 85 м³/мин соответствует производительности крупнейших автономных установок разделения воздуха, а давление на выходе 0,80 МПа обеспечивает достаточный напор для транспортировки по трубопроводам на большие расстояния потребителям в обширных промышленных комплексах. Безмасляная конструкция имеет решающее значение в этих областях применения, поскольку любое загрязнение маслом поставит под угрозу чистоту азота, подаваемого в наиболее чувствительные процессы, включая производство полупроводниковых пластин, стерильное фармацевтическое производство и линии упаковки пищевых продуктов, которые могут использовать одну и ту же распределительную сеть.

Мегамасштабные азотные бустерные станции VPSA

Для крупных промышленных генераторов азота VPSA, производящих азот чистотой 99,5–99,9% при давлении, близком к атмосферному, Азотный бустер DW-85/8 Сжимает продукт низкого давления до 0,80 МПа для распределения под высоким давлением по обширной сети установок. Производительность 85 м³/мин позволяет одному DW-85/8 обслуживать несколько линий VPSA, работающих параллельно, что позволяет консолидировать бустерное оборудование и упростить логистику технического обслуживания. Безмасляный путь сжатия является обязательным условием в работе VPSA, поскольку загрязнение углеводородами необратимо отравит адсорбент из углеродного молекулярного сита, что приведет к необратимому снижению эффективности разделения и потребует полной замены адсорбента — процедуры, которая обойдется в сотни тысяч долларов и потребует недель простоя.

Поставка азота в интегрированный нефтехимический комплекс

В интегрированных нефтехимических комплексах, включающих в себя множество технологических установок, установка DW-85/8 обеспечивает централизованную подачу азота под высоким давлением для инертизация реактора, консервация катализатора, продувка трубопровода, аварийная закачка азота и создание защитного фона в резервуарном парке.Давление на выходе 0,80 МПа достаточно для преодоления номинальных давлений производственных сосудов высокого давления, реакторов гидрокрекинга и печей крекинга этилена, что позволяет осуществлять прямую подачу азота без промежуточного повышения давления. Номинальное давление непрерывной работы обеспечивает бесперебойную подачу азота во время длительных плановых остановок, которые могут длиться несколько месяцев. Сертификация на отсутствие масла обязательна для применений, где азот контактирует с каталитическими слоями или попадает в технологические потоки, которые должны оставаться полностью свободными от углеводородов.

Терминал сжижения и регазификации СПГ, инертизация

Заводы по сжижению СПГ и терминалы регазификации требуют огромных объемов высокочистого азота для инертизация технологических процессов, создание защитного слоя в резервуарах для хранения, продувка трубопроводов и аварийное вытеснение газа.Производительность установки DW-85/8 составляет 85 м³/мин, что позволяет одновременно подавать сжиженный природный газ (СПГ) в несколько резервуаров, технологических установок и морских систем погрузки/разгрузки через централизованный коллектор высокого давления с азотом. Давление на выходе 0,80 МПа обеспечивает достаточный напор для преодоления гидростатического давления больших резервуаров для хранения СПГ и поддержания положительного давления инертного газа во время операций по перекачке продукта. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение технологических потоков СПГ маслом, что привело бы к образованию твердых отложений в криогенных теплообменниках и снижению эффективности сжижения.

Материалы и строительство

Модель DW-85/8 изготовлена ​​из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости с азотом, надежности при работе под высоким давлением и увеличенного 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 стандарта 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.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Модель DW-85/8 имеет сухую массу 13,00 тонн и центр тяжести примерно на 1100 мм выше опорной плиты. Несмотря на свои внушительные размеры, двухрядная конструкция с противоположно расположенными цилиндрами обеспечивает исключительную балансировку сил, что позволяет устанавливать её на различных платформах. железобетонный инерционный блок массой 18–22 тонныБлок должен быть установлен на прочных эластомерных виброизоляторах (собственная частота 5–7 Гц) для предотвращения передачи вибрации на соседние конструкции, приборы и зоны 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. Для проведения ремонтных работ рекомендуется использовать специальный мостовой кран или козловую систему с минимальной грузоподъемностью 15 тонн.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 85 м³/ч При температуре на входе не выше 32°C. Водораспределительный контур подает воду в рубашки цилиндров, промежуточный охладитель и доохладитель по параллельным ветвям с индивидуальными 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. Для объектов с пограничным качеством воды настоятельно рекомендуется использовать замкнутую систему охлаждения с боковой фильтрацией, химической обработкой и буферным резервуаром объемом 5 м³ для предотвращения образования накипи, коррозии и биологического загрязнения в высокопроизводительных охладителях.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция DW-85/8 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с аналогичными по производительности аналогами, работающими со смазкой. Нет необходимости планировать замену масла (экономия 400–600 литров в год), анализировать пробы смазочного масла, заменять фильтрующие элементы и контролировать состояние маслоотделительных картриджей. Основными изнашивающимися расходными материалами являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭЭти установки, как правило, обеспечивают 4000–6000 часов работы в условиях чистого азота. Такое упрощение технического обслуживания приводит к снижению затрат на рабочую силу, сокращению запасов запасных частей и повышению доступности оборудования — критически важных факторов для машин, являющихся единственным источником азота для крупных промышленных комплексов.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор DW-85/8 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

Модель DW-85/8 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 5,88 кВт на м³/мин. подается азот при давлении на выходе 0,80 МПа. Этот показатель эффективности является замечательным для сверхвысокопроизводительного безмасляного поршневого компрессора, работающего при повышенном коэффициенте сжатия, что позволяет отнести его к конкурентоспособному классу производительности 60–100 м³/мин. Для сравнения, винтовые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных высоконапорных и высокопроизводительных системах обычно потребляют 6,2–7,0 кВт/м³/мин, в то время как традиционные одноступенчатые поршневые конструкции могут превышать 8,0 кВт/м³/мин при эквивалентном давлении на выходе.

При стандартном годовом цикле работы в 8000 часов преимущество в эффективности DW-85/8 составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 220 000–480 000 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 $17 600–$38 400 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 Снижение составляет приблизительно 22–321 ТТ3Т в течение 10-летнего срока эксплуатации.

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 обширных коалесцентных фильтров, адсорберов из активированного угля и приборов непрерывного контроля уровня масла, которые в совокупности потребляют 3–51 тонну мощности компрессора. Безмасляная конструкция DW-85/8 полностью исключает эту паразитную нагрузку, что дополнительно повышает эффективность системы и снижает общие требования к электротехнической инфраструктуре.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки, позволяющих адаптировать DW-85/8 к конкретным условиям объекта, требованиям интеграции и спецификациям конечного пользователя:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, приборы и панель управления предварительно собраны на прочной стальной платформе с интегрированными подъемными проушинами, шаблонами для анкерных болтов и карманами для вилочного погрузчика. Такой подход сокращает время монтажа на месте примерно на 601 тонну и минимизирует риски при вводе в эксплуатацию благодаря всестороннему заводскому предварительному тестированию всех систем, включая проверку производительности при полной нагрузке.
• 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.
• Расширенное управление технологическими процессами: Опционально доступны ПЛК Siemens S7-1500 или Allen-Bradley ControlLogix с 15-дюймовым сенсорным экраном HMI, удаленным мониторингом по протоколам Modbus TCP/IP, OPC-UA или MQTT и 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 снижают механический износ.
• 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 акустические корпуса со степенью защиты IP54, снижающие уровень шума с 88 дБ(А) до 74 дБ(А) на расстоянии 1 метра, подходящие для установки внутри помещений без отдельных компрессорных станций.
• Программы OEM и производства продукции под собственной торговой маркой: Для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов 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.Для сложных индивидуальных настроек обычно требуется 7–10 рабочих дней на проверку технических характеристик и подготовку предложения. Стандартный срок поставки составляет 14–16 недель; повторные заказы доставляются в течение 10–12 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Модернизация азотного комплекса VPSA в мегамасштабе

Клиент: Ведущий поставщик промышленных газов, эксплуатирующий крупномасштабный азотный электроэнергетический комплекс VPSA на Ближнем Востоке.

Испытание: Комплекс заказчика состоял из четырех установок VPSA, производящих в сумме 3200 Нм³/ч азота чистотой 99,91 TP3T, при поддержке двух устаревших компрессоров с масляной смазкой (европейская марка, 20 лет в эксплуатации). Компрессоры страдали от хронического попадания масла внутрь, уровень загрязнения достигал 5,1 мг/м³ — значительно превышая допустимый предел в 0,1 мг/м³ для клиентов, занимающихся упаковкой пищевых продуктов и фармацевтической продукцией. Масло также разрушало активированный уголь на всех четырех установках VPSA, что требовало его замены каждые 6 месяцев вместо расчетного интервала в 24 месяца. Затраты на техническое обслуживание выросли до 1 TP4T180 000 в год, а давление на выходе 0,60 МПа оказалось недостаточным для новых клиентов, работающих с высоким давлением.

Решение: Мы поставили один Безмасляный азотный компрессор DW-85/8 Для замены обоих устаревших компрессоров была создана специальная установка на базе с интегрированным промежуточным охладителем, доохладителем и панелью управления ПЛК Siemens S7-1500 с полной интеграцией SCADA. Давление на выходе 0,80 МПа соответствовало всем существующим и новым требованиям заказчиков, а безмасляная конструкция исключала загрязнение потока продукта VPSA. Перед установкой был установлен компенсаторный резервуар объемом 10 м³ для сглаживания колебаний спроса от четырех линий VPSA, работающих в смещенном режиме.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 30 месяцев:

• Содержание азота в масле: Снижено с 5,1 мг/м³ до <0,01 мг/м³, получив сертификат ISO 8573-1 класса 0 для всех четырех поездов VPSA.
• Интервал замены слоя активированного угля: Срок продлен с 6 месяцев до 36 месяцев.экономия 148 000 танзанийских шиллингов в год на расходных материалах.
• Общие затраты на техническое обслуживание: Снижено на 52% ($180 000 до $86 400) за счет исключения ремонтных работ, связанных с маслом, и объединения в один компрессор.
• Энергопотребление: Улучшено на 8,5% По сравнению с двумя замененными устройствами вместе взятыми, экономия составляет приблизительно 132 000 TP4T в год.
• Сокращение экологического следа: Два компрессора заменены одним.освобождается 40 м² площади компрессорной станции.
• Внеплановый простой: Ноль событий за 30 месяцев непрерывной работы

«Компрессор DW-85/8 кардинально изменил работу нашего азотного комплекса. Один компрессор заменил два устаревших агрегата, полностью исключил загрязнение маслом и фактически повысил нашу энергоэффективность. Наши клиенты заметили разницу в стабильности качества продукции, а наша команда технического обслуживания смогла сосредоточиться на профилактических работах, а не на устранении неполадок. Срок окупаемости составил 16 месяцев». — Вице-президент по операциям, поставщик промышленных газов

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 модернизировать свою крупномасштабную азотную систему?

Наши ведущие инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в потоке азота, условиях всасывания, целевых значениях давления нагнетания и ограничениях интеграции. Для оборудования такого масштаба мы предоставляем бесплатные выездные оценки, подробные технические предложения, чертежи компоновки фундамента, схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID), анализ несущих нагрузок и комплексный анализ общей стоимости владения (TCO) в течение 72 часов с момента получения вашего запроса.

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