Азотный компрессор 4WM-100/30 | Безмасляный бустер N2 производительностью 100 м³/мин для сверхвысокого давления в промышленных процессах 3,00 МПа

Описание

Азотный компрессор 4WM-100/30 – сверхвысокопроизводительный безмасляный бустер азота для промышленных процессов при давлении 3,00 МПа.

Компрессор 4WM-100/30, разработанный для обеспечения производительности 100 м³/мин при давлении на выходе 3,00 МПа, представляет собой четырехступенчатый четырехрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для сверхкрупномасштабной впрыскивания азота, транспортировки по трубопроводам высокого давления и сложных технологических процессов в нефтехимической промышленности. Он отличается нулевым загрязнением маслом, высокой производительностью и оптимизирован для непрерывной работы при экстремальных давлениях.

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

Обзор продукта

Он азотный компрессор 4WM-100/30 Представляет собой вершину наших разработок в области безмасляных поршневых компрессоров, занимая сегмент сверхбольших мощностей на рынке промышленного азотного компрессорного оборудования. Обладая исключительными характеристиками. Производительность 100 м³/мин в сочетании с внушительным Давление на выходе 3,00 МПаДанное устройство разработано для самых сложных задач, связанных с использованием азота в мировой индустрии промышленных газов.

Отличительной особенностью модели 4WM-100/30 от всех традиционных аналогов является её полностью безмасляный компрессионный канал В сочетании с четырехступенчатой ​​термодинамической оптимизацией. Поршневые кольца и направляющие изготовлены из современных самосмазывающихся композитных материалов на основе ПТФЭ, которые работают без каких-либо углеводородных смазочных материалов, обеспечивая полную чистоту потока азота даже при экстремальных давлениях и температурах, характерных для разряда 3,00 МПа. Эта присущая безмасляная характеристика незаменима для применения сверхчистого азота в полупроводниковой промышленности, фармацевтическом синтезе и производстве пищевых газов, где даже загрязнение маслом на уровне менее ppm было бы катастрофическим.

В конструкции компрессора используется четырехступенчатый, четырехрядный (四列四级) Конфигурация — самая сложная и термодинамически совершенная в нашем ассортименте продукции. Эта многоступенчатая конструкция распределяет огромное соотношение давлений, необходимое для достижения 3,00 МПа, между четырьмя цилиндрами сжатия, с промежуточным охлаждением после каждой ступени. Такой ступенчатый подход абсолютно необходим для управления экстремальными тепловыми нагрузками и сохранения целостности уплотнительных элементов из ПТФЭ, которые подверглись бы термической деградации при воздействии температур на выходе одноступенчатого или даже двухступенчатого процесса сжатия при таком уровне давления. Прочная чугунная рама и массивный кованый стальной коленчатый вал рассчитаны на минимальный срок службы. 150 000 часов в соответствии со строгими протоколами технического обслуживания.

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

Технические характеристики – 4WM-100/30

Параметр Ценить Единица
Модель 4WM-100/30
Шаблон Четырехступенчатый, четырехрядный (四列四级)
Емкость 100 м³/мин
Давление на выходе 3.00 МПа
Размеры компрессора (Д × Ш × В) 6800 × 4000 × 3200 мм
Масса 36.50 т
Власть 1200 кВт
Напряжение 6 тыс. или 10 тыс. В
Газовая среда Азот (N₂)
Смазка Без масла

* 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. Четырехэтапная термодинамическая оптимизация для экстремальных давлений

Он четырехступенчатая архитектура сжатия Четырехступенчатая система сжатия 4WM-100/30 представляет собой единственный термодинамически обоснованный подход для достижения давления на выходе 3,00 МПа при сохранении приемлемых температур на выходе и целостности уплотнения из ПТФЭ. Каждая ступень работает с коэффициентом сжатия приблизительно от 2,5:1 до 3:1, при этом между каждой ступенью расположены специальные кожухотрубные промежуточные охладители, отводящие тепло сжатия. Такой ступенчатый подход ограничивает температуру на выходе каждой ступени до уровня ниже 145 °C, что находится в пределах безопасного рабочего диапазона композитных материалов из ПТФЭ. Без четырехступенчатого сжатия температура на выходе превысила бы 250 °C, что привело бы к немедленной термической деградации уплотнительных элементов и катастрофическому отказу компрессора. Четырехрядная компоновка обеспечивает исключительный баланс сил, при этом противоположно расположенные цилиндры компенсируют инерционные силы и минимизируют передачу вибрации на фундамент.

2. Технология герметизации с использованием ПТФЭ при сверхвысокой температуре

В модели 4WM-100/30 используется запатентованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и узел приводного ремня Изготовленные из композитов на основе ПТФЭ нового поколения, специально разработанных для работы в условиях сверхвысокого давления, эти кольца армированы высокотемпературным стекловолокном, частицами бронзы и дисульфидом молибдена для достижения коэффициента трения ниже 0,05 без использования какой-либо внешней углеводородной смазки. Состав материала рассчитан на непрерывную работу при температурах до 200 °C — выше, чем у стандартных композитов на основе ПТФЭ — что обеспечивает запас прочности против повышенных тепловых нагрузок четырехступенчатого сжатия. При давлении на выходе 3,00 МПа парциальное давление паров масла было бы чрезвычайно высоким, что сделало бы удаление масляных загрязнений практически невозможным. Собственная безмасляная конструкция 4WM-100/30 полностью исключает этот риск, обеспечивая Сертификация ISO 8573-1 Класс 0 без какого-либо оборудования для последующей очистки.

3. Массивная рама для тяжелых нагрузок промышленного масштаба.

Основной каркас отлит из Серый чугун GG30 (более высокого качества, чем стандартный GG25) с усиленными стенками толщиной до 80 мм и встроенными каналами для охлаждающей воды, обработанными непосредственно в отливке. четырехрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Обеспечивает практически идеальную компенсацию сил первого и второго порядка, снижая суммарные неуравновешенные силы, передаваемые на фундамент, до менее чем 51 тонны на 3 тонны от пиковых газовых сил в цилиндре. Эта исключительная механическая балансировка необходима для машины такого размера и мощности, где в противном случае для создания неуравновешенных сил потребовалась бы масса фундамента, превышающая 100 тонн. Динамически сбалансированный кованый стальной коленчатый вал (42CrMo4, Q&T) поддерживается пятью основными подшипниками скольжения с гидродинамическими подшипниками скольжения, рассчитанными на полный расчетный срок службы в 150 000 часов.

4. Высоковольтный электропривод для максимальной эффективности

Модель 4WM-100/30 приводится в движение средневольтный асинхронный двигатель мощностью 1200 кВт Доступны варианты на 6 кВ или 10 кВ, соответствующие классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. При таком уровне мощности привод среднего напряжения не просто предпочтителен, а необходим — для двигателя на 380 В потребуется примерно 2000 А тока, что потребует непрактичных сечений кабелей и массивных распределительных устройств. Конфигурация среднего напряжения напрямую интегрируется в промышленные высоковольтные распределительные сети, минимизируя электрические потери и снижая затраты на инфраструктуру. Двигатель оснащен жидкостной охлаждающей рубашкой для работы в тропическом климате и имеет изоляцию класса F с повышением температуры класса B для увеличения срока службы.

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

Сценарии применения

Сверхкрупномасштабная закачка азота и транспортировка по трубопроводам

На крупных промышленных газоперерабатывающих предприятиях и в национальных сетях азотных трубопроводов 4WM-100/30 используется в качестве... первичный азотный бустер высокого давления Предназначен для транспортировки на большие расстояния и применения в системах впрыска больших объемов. Его производительность 100 м³/мин эквивалентна производительности криогенной установки разделения воздуха (ASU) с производительностью более 5000 Нм³/ч по азоту, а давление на выходе 3,00 МПа обеспечивает достаточный напор для транспортировки по трубопроводам на расстояния более 50 км. Безмасляная конструкция имеет решающее значение в системах транспортировки, поскольку любое загрязнение маслом распространится по всей трубопроводной сети, затрагивая всех потребителей, включая предприятия пищевой промышленности, фармацевтические компании и заводы по производству полупроводников.

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

Азотная продувка угольных, химических и синтетических газов

На угольных химических заводах, установках газификации и комплексах по производству синтез-газа... азотный компрессор 4WM-100/30 обеспечивает подачу огромных объемов азота под высоким давлением для инертизация газификатора, продувка трубопровода синтетического газа и аварийная изоляция.Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для преодоления рабочего давления газификаторов с вихревым потоком (обычно 2,5–4,0 МПа) и поддержания положительного потока инертного газа во время запуска, остановки и аварийных ситуаций. Производительность 100 м³/мин позволяет одновременно обслуживать несколько линий газификации, сокращая количество необходимых компрессорных установок и упрощая компоновку установки. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение синтез-газа маслом, что могло бы привести к отравлению катализаторов в установках синтеза метанола, Фишера-Тропша и производства аммиака.

Инъекция азота для повышения нефтеотдачи (EOR).

В проектах по закачке азота в нефтепромыслы для повышения нефтеотдачи установка 4WM-100/30 сжимает азот до 3,00 МПа для закачки в истощенные нефтяные пласты, поддерживая пластовое давление и повышая эффективность вытеснения. Огромная производительность в 100 м³/мин позволяет одновременно обслуживать несколько нагнетательных скважин, а высокое давление на выходе преодолевает гидростатический напор глубоких пластов. Безмасляная конструкция является обязательным условием для применения в проектах повышения нефтеотдачи, поскольку загрязнение нефтью повредит пласт, снизит проницаемость и загрязнит добываемую нефть. Номинальная мощность обеспечивает непрерывные кампании закачки, которые могут длиться годами.

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

Крупномасштабное производство полупроводников: подача азота

Для работы мегафабрик, производящих полупроводниковые пластины диаметром 300 и 450 мм, требуются огромные объемы азота сверхвысокой чистоты. продувка технологической камеры, атмосфера для транспортировки пластин, газ-носитель для химического осаждения из газовой фазы (CVD) и криогенное охлаждение.Производительность установки 4WM-100/30 составляет 100 м³/мин, что позволяет обеспечить азотом весь комплекс по производству полупроводников, а давление на выходе 3,00 МПа достаточно для подачи азота через многочисленные распределительные коллекторы и системы снижения давления в местах потребления. Сертификация на отсутствие масла является обязательной в полупроводниковой промышленности, где даже фемтограммовое загрязнение маслом может привести к фатальным дефектам в транзисторах нанометрового масштаба.

Материалы и строительство

Модель 4WM-100/30 изготовлена ​​из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости со сверхвысоким давлением азота, исключительной термостойкости и конструктивной целостности, необходимой для промышленного применения:

Компонент Материал Спецификация
Главный экран Серый чугун GG30 / HT300, толщина стенки 80 мм, встроенная система охлаждения.
Коленчатый вал Кованая легированная сталь 42CrMo4, закаленная и обработанная сталь, 5 основных шеек, сбалансированная по стандарту ISO 1940 G1.0.
Блоки цилиндров (этапы 1–4) Серый чугун GG30, постепенное утолщение стенки от низкого давления к высокому.
Поршневые кольца Композит ПТФЭ-стекло-бронза-MoS₂ Сверхвысокотемпературный, самосмазывающийся, максимальная температура 200°C.
Браслеты Райдера Композит из ПТФЭ Направление поршня, защита от заедания, скорость износа <0,03 мм/1000 ч
Клапанные пластины Нержавеющая сталь SS316L, концентрическое кольцо высокого давления, рассчитанное на усталостную прочность.
Интеркулеры (3 шт.) Корпус из углеродистой стали / Трубы из нержавеющей стали SS316L ASME VIII Div.1, гидроиспытание 1,5×, выдержка 30 мин.
Охладитель Корпус из углеродистой стали / Трубы из нержавеющей стали SS316L Труба высокого давления с оребрением, охлаждающая вода 32°C
Трубопроводы высокого давления Бесшовная нержавеющая сталь Фланцы из нержавеющей стали SS316L, класс ANSI 900.
базовая рама Сварные конструкционные стальные изделия Прочная конструкция, виброгасящий монтаж

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 (МДР), с минимальной выдержкой в ​​течение 30 минут. Трубопроводы высокого давления изготавливаются из бесшовной нержавеющей стали SS316L с фланцевыми соединениями класса ANSI 900 для обеспечения герметичности при рабочем давлении 3,00 МПа.

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

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Сухой вес экскаватора 4WM-100/30 составляет 36,50 тонн, а центр тяжести расположен примерно на 1200 мм выше опорной плиты. Несмотря на четырехрядную конструкцию с противоположно расположенными цилиндрами, обеспечивающую превосходный баланс сил, огромная масса и мощность машины требуют... железобетонный инерционный блок массой 60–80 тоннБлок должен быть установлен на мощных пружинных изоляторах (собственная частота 4–6 Гц) для предотвращения передачи вибрации на соседние конструкции и чувствительное оборудование. Фундамент должен быть спроектирован квалифицированным инженером-конструктором таким образом, чтобы выдерживать статический вес плюс динамические нагрузки во время запуска и аварийного останова. Минимальные требования к зазорам: 2,0 м со всех сторон для доступа при техническом обслуживании, 3,0 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта и выделенная площадка для подъема тяжелых грузов при снятии ротора.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 120 м³/ч При температуре на входе не более 32°C. Система распределения воды подает охлаждающую воду в рубашки цилиндров, три промежуточных охладителя и доохладитель в параллельных ветвях с индивидуальными регулирующими клапанами. Учитывая четырехступенчатую компрессию, управление охлаждающей водой имеет решающее значение — любое снижение производительности промежуточного охладителя вызовет каскадное повышение температуры на последующих ступенях, потенциально превышая безопасный рабочий предел уплотнительных элементов из ПТФЭ. Технические характеристики качества воды: pH 6,5–8,5, общее содержание растворенных твердых веществ < 400 мг/л, содержание хлоридов < 30 мг/л (для предотвращения коррозии нержавеющей стали SS316L), содержание взвешенных твердых веществ < 20 мг/л и общая жесткость < 250 мг/л в пересчете на CaCO₃. Для надежной работы необходима специализированная замкнутая градирня с фильтрацией полного потока и автоматической химической обработкой.

График профилактического технического обслуживания

Интервал Сервисный пункт Необходимые действия
Ежедневно Эксплуатационный контроль Проверьте вибрацию, температуру подшипников, расход охлаждающей воды, давление на выходе (на всех ступенях), температуру.
250 часов Осмотр клапанной пластины (этап 4) Проверьте ступенчатые клапаны высокого давления на наличие термической усталости, нагара и износа пружин.
500 часов Осмотр клапанной пластины (этапы 1–3) Проверьте клапаны нижнего давления на износ, наличие отложений и герметичность.
1000 часов Оценка износа поршневых колец Измерьте зазор в канавках кольца на всех этапах; замените, если зазор превышает 0,20 мм.
3000 часов Промежуточный капитальный ремонт Замените все поршневые кольца, направляющие кольца и клапанные пластины на всех четырех этапах.
6000 часов Капитальный ремонт Осмотрите шейки коленчатого вала, измерьте все зазоры в подшипниках, замените коренные подшипники, если они превышают 0,06 мм.

Безмасляная конструкция компрессора 4WM-100/30 полностью исключает все виды работ по техническому обслуживанию, связанные с маслом, которые являются основной нагрузкой для компрессоров, работающих со смазкой. Не требуется замена масла (экономия 400–600 литров в год), анализ масла, замена фильтрующих элементов, замена картриджей сепаратора и утилизация отработанного масла. Основными расходными изнашиваемыми деталями являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭОбычно срок службы таких систем составляет 3000–5000 часов в условиях чистого азота. Учитывая четырехступенчатую архитектуру, при планировании технического обслуживания необходимо учитывать особенности износа каждой ступени, при этом ступень высокого давления (ступень 4) обычно требует более частого внимания, чем ступени низкого давления.

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

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор 4WM-100/30 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Оборудование, работающее под давлением
ASME BPVC, раздел VIII, раздел 1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU, модуль H (полный контроль качества)
Электробезопасность и безопасность машин
IEC 60034-1 (эффективность IE3), IEC 60204-1, ISO 12100 безопасность машин
Сертификация без использования масла
ISO 8573-1 Класс 0 (содержание масла), независимо протестировано TÜV Rheinland.
Качество и экология
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 45001:2018 (Охрана труда и техника безопасности)
⚠️ Важное предупреждение по технике безопасности – Работа при сверхвысоком давлении

Азот классифицируется как простой удушающий газ. При давлении на выходе 3,00 МПа запасенная энергия в сжатом газе и нагнетательном трубопроводе чрезвычайно велика — разрыв может привести к выбросу газа со скоростью, превышающей скорость звука, создавая зону дефицита кислорода, простирающуюся на десятки метров. Все установки 4WM-100/30 должны включать: (1) Постоянный мониторинг дефицита кислорода во всем здании компрессорной и зонах, расположенных по направлению ветра; (2) Предохранительные клапаны на каждом выходе ступени, рассчитанные на максимально допустимое рабочее давление 1101 ТТ3Т, с разрывными мембранами в качестве вторичной защиты; (3) Системы аварийного сброса давления, способные безопасно сбрасывать весь объем машины в течение 60 секунд; (4) Взрывостойкую конструкцию здания или наружную установку с адекватными зонами отчуждения; (5) Обучение персонала протоколам безопасности при работе со сверхвысоким давлением газа. Вентиляция должна поддерживать содержание кислорода в окружающей среде выше 19,51 ТТ3Т в соответствии с OSHA 29 CFR 1910.146. Блокировки аварийного отключения срабатывают в 19,5% O₂ (сигнал тревоги) и приводят к жесткой изоляции в 18,0% O₂.

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

Анализ производительности и эффективности

Модель 4WM-100/30 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 12,00 кВт на м³/мин. Азот подается при давлении на выходе 3,00 МПа. Этот показатель удельной мощности отражает термодинамическую реальность сжатия сверхвысокого давления в четыре ступени, где суммарная работа сжатия существенна. Однако в сегменте безмасляных компрессоров сверхвысокого давления (давление на выходе >2,50 МПа, производительность >50 м³/мин) этот КПД является исключительным. Для сравнения, поршневые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных областях применения обычно потребляют 13,0–15,0 кВт/м³/мин, в то время как попытка достичь такого давления с помощью винтовых компрессоров потребовала бы многоступенчатых систем с межступенчатым охлаждением, которые механически сложны и менее эффективны.

При годовой эксплуатации в течение 8000 часов преимущество в эффективности 4WM-100/30 по сравнению с менее эффективными альтернативами составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 800 000–1 600 000 кВт·ч.При цене $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых затрат на электроэнергию на $64 000–$128 000 в год. Однако основным экономическим обоснованием для 4WM-100/30 обычно является... сочетание огромной производительности, сверхвысокого давления и работы без использования масла. Не имеющая аналогов среди альтернативных технологий. общая стоимость владения системой сжатия азота сверхвысокого давления В основе конструкции лежат энергосбережение и техническое обслуживание, которые оптимизируются благодаря четырехступенчатой ​​безмасляной системе.

Исключение расходных материалов, связанных с маслом, обеспечивает особенно значительную экономию в таких масштабах. Компрессор с смазкой производительностью 100 м³/мин потреблял бы 1000–2000 литров смазочного масла в год, плюс сотни фильтрующих элементов, сепараторных картриджей и затраты на утилизацию отработанного масла, составляющие в общей сложности 100–100 000 танзанийских шиллингов в год. Безмасляная конструкция компрессора 4WM-100/30 полностью исключает эти расходы, гарантируя при этом отсутствие загрязнения маслом потока азота — значение, которое невозможно количественно оценить, но которое имеет решающее значение для полупроводниковой, фармацевтической и пищевой промышленности.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки для адаптации 4WM-100/30 к конкретным требованиям мегапроектов:

  • Комплексные пакеты EPC-проектов «под ключ»: Комплексное проектирование компрессорной станции, включая проектирование фундамента, систем охлаждения, электрических подстанций, диспетчерских пунктов и систем безопасности. Мы управляем всем проектом от проектирования до ввода в эксплуатацию.
  • Резервные двухблочные компоновки: Два компрессора 4WM-100/30, сконфигурированные в конфигурации 2×100% или 3×50%, с автоматическим распределением нагрузки и бесшовным переключением. Обеспечивают наличие 100% азота для критически важных применений.
  • Расширенная интеграция DCS: ПЛК Siemens S7-1500 или Allen-Bradley ControlLogix с резервными процессорами, 15-дюймовыми сенсорными экранами HMI и полной интеграцией с АСУ ТП предприятия через OPC-UA, Modbus TCP/IP или собственные протоколы. Включает алгоритмы прогнозирующего технического обслуживания и моделирование цифрового двойника.
  • Системы охраны окружающей среды и безопасности: Взрывостойкие компрессорные станции, системы обнаружения газа, автоматические системы пожаротушения с помощью затопления и системы аварийного сброса давления. Соответствуют стандартам API, NFPA и местным правилам техники безопасности.
  • Программы OEM и производства продукции под собственной торговой маркой: Разработка фирменного стиля, цветовых решений и пакетов документации для крупнейших мировых газовых компаний и EPC-подрядчиков. Полная техническая поддержка и логистическая сеть по поставке запасных частей.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.Инженерная экспертиза и подготовка предложения обычно занимают 10–14 рабочих дней из-за сложности машины. Стандартный срок поставки составляет 20–26 недель; в ускоренных программах этот срок может сократиться до 16 недель для соответствующих проектов с предварительно утвержденными проектами.

4WM-100/30 nitrogen compressor custom turnkey installation

Пример из практики: Комплексное снабжение азотом угольно-химического комплекса.

Клиент: Государственное угольно-химическое предприятие в Китае, эксплуатирующее четыре установки для газификации угля с псевдоожиженным слоем и осуществляющее синтез метанола/аммиака.

Испытание: Для инертизации газификатора, продувки трубопроводов синтез-газа, консервации катализатора и аварийной изоляции комплексу требовалось 90 000 Нм³/ч азота высокого давления (2,8–3,2 МПа). Существующая система снабжения состояла из трех компрессоров с масляной смазкой (европейской марки, более 20 лет в эксплуатации), которые испытывали катастрофическое загрязнение азотом. Загрязнение маслом отравляло катализаторы синтеза метанола (стоимость замены 1 ТБ4Т2,5 млн за заправку), загрязняло теплообменники синтез-газа и вызывало незапланированные остановки в среднем на 45 часов в год. Изношенные компрессоры также были энергоэффективны, потребляя 1450 кВт на 100 м³/мин по сравнению с современными стандартами.

Решение: Мы поставили два безмасляных азотных компрессора 4WM-100/30 В конфигурации с резервированием 2×100%, каждый компрессор установлен на специально оборудованном блоке «под ключ» с интегрированными четырехступенчатыми системами промежуточного и последующего охлаждения, а также резервными системами управления ПЛК Siemens S7-1500. Компрессоры размещены во взрывостойком здании с автоматической системой обнаружения газа, аварийным сбросом давления и пожаротушением. Перед компрессорами установлен компенсаторный резервуар объемом 50 м³ для сглаживания колебаний спроса от четырех линий газификации.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 36 месяцев:

  • Содержание азота в масле: Снижено с 5,8 мг/м³ до <0,01 мг/м³, соответствуя стандарту ISO 8573-1 Класс 0
  • Случаи отравления катализатора метанолом: Ноль С момента ввода в эксплуатацию экономия составляет 1 тыс. тонн 4 триллиона 2,5 млн тонн на каждый предотвращенный цикл замены катализатора.
  • Внеплановые остановки: Сокращено с 45 часов в год до 2 часов в год. (Только для планового технического обслуживания)
  • Энергопотребление: Улучшено на 17,2% (от 1450 до 1200 кВт на 100 м³/мин), экономия $320 000 в год на один компрессор
  • Наличие компрессоров: 99.7% более 36 месяцев с резервной конфигурацией
  • Срок окупаемости: 3,2 года включая экономию энергии, защиту катализатора и предотвращение потерь при остановке производства.

«Компрессоры 4WM-100/30 превратили нашу подачу азота из источника хронических эксплуатационных рисков в надежный ресурс. Устранение загрязнения маслом окупилось многократно только за счет защиты катализатора. Резервирование дает нам уверенность в том, что мы никогда не потеряем подачу азота в наши газификаторы». — Операционный директор, угольно-химическое предприятие

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

Часто задаваемые вопросы и руководство по выбору

Каков ожидаемый срок службы модели 4WM-100/30?

Модель 4WM-100/30 разработана для минимальный расчетный срок службы 15 лет (приблизительно 150 000 часов работы) в чистом азоте. Прочная рама GG30 и массивный кованый стальной коленчатый вал рассчитаны на весь расчетный срок службы. Основными изнашивающимися компонентами являются поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭ, интервалы замены составляют 3000–5000 часов. Клапанные узлы обычно работают 2000–3500 часов до необходимости ремонта, при этом клапаны 4-й ступени (высокого давления) требуют более частого обслуживания, чем клапаны более низких ступеней.

Почему для работы модели 4WM-100/30 требуется четыре ступени вместо двух или трех?

Для достижения давления 3,00 МПа на входе из атмосферы требуется общее соотношение давлений приблизительно 30:1. При двух ступенях каждая ступень будет работать с соотношением давлений 5,5:1, создавая температуру на выходе, превышающую 220°C — значительно выше безопасного предела для уплотнительных материалов из ПТФЭ (200°C). При трех ступенях каждая ступень будет работать с соотношением 3,1:1, создавая температуру 170–180°C, что является пределом для непрерывной работы. Четырехступенчатая конструкция ограничивает передаточное отношение на каждой ступени примерно до 2,3:1.Это позволяет поддерживать температуру на выходе ниже 145°C и обеспечивает существенный запас прочности для целостности ПТФЭ. Кроме того, четырехрядная компоновка обеспечивает превосходный баланс сил, снижая требования к фундаменту и передачу вибрации.

Подходит ли модель 4WM-100/30 для установки на открытом воздухе?

Из-за своих огромных размеров (6,8 × 4,0 × 3,2 метра) и веса (36,5 тонн) 4WM-100/30 обычно устанавливается в... специализированный компрессорный дом Разработан специально для этой машины. Возможна установка на открытом воздухе, но требует специально спроектированного всепогодного укрытия с климат-контролем, достаточным пространством для технического обслуживания и фундаментом, рассчитанным на ветровые и сейсмические нагрузки. Для большинства проектов мы рекомендуем установку внутри помещений с надлежащей вентиляцией, системами обнаружения газа и аварийными системами. Мы предоставляем полный спектр услуг по проектированию компрессорных станций в рамках наших комплексных EPC-проектов.

Чем отличается баллон 4WM-100/30 от аналогов с масляной смазкой для подачи азота под сверхвысоким давлением?

Поршневые компрессоры с масляной смазкой могут достигать аналогичного давления и производительности, но при этом вносят свой вклад в создание аналогичных условий. неприемлемый риск загрязнения маслом Для использования в пищевой, фармацевтической, электронной и нефтехимической промышленности. При 3,00 МПа парциальное давление масляных паров настолько высокое, что последующее удаление масла становится практически невозможным — масло конденсировалось бы в потоке азота и попадало бы в технологическое оборудование. Система 4WM-100/30 обеспечивает... ISO 8573-1 Класс 0 (встроенный) без какой-либо последующей фильтрации. Кроме того, четырехступенчатая безмасляная конструкция обеспечивает превосходную термодинамическую эффективность по сравнению с двухступенчатыми или трехступенчатыми конструкциями с масляной смазкой, стремящимися достичь того же давления. Для получения подробного анализа общей стоимости владения см. наш Анализ рентабельности инвестиций в азотные компрессоры.

В каких случаях следует избегать выбора модели 4WM-100/30?

Модель 4WM-100/30 НЕ является оптимальным выбором для: (1) Давление на выходе ниже 2,00 МПа—четырехступенчатая архитектура термодинамически не нужна и менее эффективна, чем двухступенчатые конструкции при более низких давлениях; (2) Требования к производительности ниже 50 м³/мин—Меньшие по размеру модели серий DW или ZW обеспечивают лучшую эффективность при частичной нагрузке и значительно меньшие капитальные затраты; (3) Приложения с ограниченной электротехнической инфраструктурой—Для двигателя мощностью 1200 кВт, 6 кВ/10 кВ требуется значительная электрическая инфраструктура, которая может быть недоступна на всех объектах; (4) Периодическая или сезонная эксплуатация—масштабные капиталовложения трудно оправдать при нерегулярных циклах работы; (5) Установки с ограниченным пространством—Размеры основания 6,8 × 4,0 метра и вес 36,5 тонн требуют значительной подготовки площадки.

Сопутствующие товары и решения

Азотные компрессоры высокого давления серии DW

Серия DW, рассчитанная на давление на выходе от 0,40 МПа до 2,00 МПа, охватывает впрыск азота, повышение давления в трубопроводах высокого давления и химический синтез. Производительность от 2 до 130 м³/мин, двухступенчатая и многоступенчатая конфигурации.

Ознакомьтесь с серией DW →

Многоступенчатые безмасляные компрессоры серии ZW

Вертикальные многоступенчатые безмасляные компрессоры для кислорода, азота, водорода и специальных газов. Давление на выходе до 9,00 МПа для заправки газов под сверхвысоким давлением и применения в химических процессах.

Ознакомьтесь с серией ZW →

Крупногабаритные азотные компрессоры серии LW

Высокопроизводительные безмасляные поршневые компрессоры (20–130 м³/мин) для резервного питания криогенных установок разделения воздуха, повышения давления в системах принудительной вентиляции с регулируемым давлением (VPSA) и распределения по промышленным трубопроводам. Давление на выходе от 0,30 до 0,80 МПа.

Ознакомьтесь с серией LW →

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 разработать собственное решение для подачи азота под сверхвысоким давлением?

Наши ведущие инженеры-технологи и менеджеры проектов готовы оценить ваши потребности в расходе азота, требования к давлению, ограничения на площадке и потребности в интеграции. Мы предоставляем комплексные технико-экономические обоснования, подробные технические предложения, проектирование фундаментов и зданий, схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID), а также полные комплексные решения «под ключ» для проектов любого масштаба.

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