Азотный компрессор LW-33/30 – высокопроизводительный безмасляный бустер для подачи азота в сверхвысокотемпературные промышленные системы с давлением 3,00 МПа.

Компрессор LW-33/30, разработанный для обеспечения производительности 33 м³/мин при давлении на выходе 3,00 МПа, представляет собой двухступенчатый трехрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, предназначенный для впрыска азота под сверхвысоким давлением, систем сжижения газа и сложных технологических процессов в нефтехимической промышленности. Он отличается нулевым загрязнением маслом, прочной конструкцией и оптимизирован для непрерывной работы при экстремальных давлениях.

Обзор продукта

Он азотный компрессор LW-33/30 Представляет собой вершину достижений в нашем портфолио безмасляных поршневых компрессоров, разработанных для самых сложных задач по работе с азотом сверхвысокого давления в промышленной газовой инфраструктуре. Обладая значительной производительностью... 33 м³/мин и исключительный Давление на выходе 3,00 МПаДанное устройство относится к сегменту сверхвысокого давления в нашем ассортименте продукции и используется в тех случаях, когда требуется подача азота под давлением, значительно превышающим обычные нормы.

Отличительной особенностью LW-33/30 является его полностью безмасляный компрессионный канал В сочетании со способностью обеспечивать массивный поток при экстремальном давлении. Поршневые кольца и направляющие изготовлены с высокой точностью из современных самосмазывающихся композитных материалов на основе ПТФЭ, работающих без каких-либо углеводородных смазочных материалов, что гарантирует полное отсутствие загрязнения азотом. При давлении 3,00 МПа даже следы загрязнения маслом будут иметь высокую концентрацию и их будет крайне сложно удалить, что делает изначально безмасляную конструкцию не просто преимуществом, но и абсолютно необходимой для применений с высокой чистотой.

В конструкции компрессора используется двухступенчатый, трехрядный (二列三级) Конфигурация, необходимая для управления экстремальным коэффициентом давления, требуемым для достижения давления на выходе 3,00 МПа. Трехрядная компоновка обеспечивает превосходный баланс сил и снижение вибрации по сравнению с однорядными конструкциями, а двухступенчатое сжатие гарантирует термодинамическую эффективность и управляемые температуры на выходе. Каждая ступень имеет независимое промежуточное охлаждение, сохраняя целостность уплотнительных элементов из ПТФЭ даже при термических нагрузках, возникающих при работе под сверхвысоким давлением. Усиленная чугунная рама и усиленный кованый стальной коленчатый вал рассчитаны на минимальный срок службы. 120 000 часов в соответствии со стандартными протоколами технического обслуживания.

Технические характеристики – LW-33/30

* 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. Система уплотнения из ПТФЭ под сверхвысоким давлением без масла

В LW-33/30 используется запатентованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и узел приводного ремня Изготовлен из высокоэффективных композитов на основе ПТФЭ, армированных стекловолокном, углеродным волокном и частицами бронзы. Эта усовершенствованная формула материала обеспечивает коэффициент трения ниже 0,05 без использования какой-либо внешней углеводородной смазки, гарантируя полное отсутствие загрязнения маслом в потоке азота даже при давлении на выходе 3,00 МПа. При таком экстремальном давлении парциальное давление паров масла будет примерно в 10 раз выше, чем при 0,30 МПа, что делает удаление масла из потока практически невозможным. Состав на основе ПТФЭ рассчитан на непрерывную работу при температурах до 190 °C, обеспечивая надежную герметизацию в условиях сильного термического напряжения при сверхвысоком давлении сжатия.

2. Трехрядный силовой балансир для обеспечения экстремальной стабильности при высоком давлении.

Он трехрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Компрессор LW-33/30 обеспечивает исключительную компенсацию сил первого и второго порядка, снижая неуравновешенные инерционные силы, передаваемые на фундамент, более чем на 901 ТТ3Т по сравнению с однорядными конструкциями. При давлении на выходе 3,00 МПа пиковые силы, действующие на поршни со стороны газа, значительно выше, чем в обычных компрессорах, что делает баланс сил критически важным фактором при проектировании. Трехрядная конфигурация распределяет эти силы между несколькими цилиндрами, минимизируя передачу вибрации и позволяя компрессору работать на стандартном железобетонном инерционном блоке без необходимости использования специальных систем виброизоляции. Эта механическая стабильность необходима для непрерывной работы в промышленных условиях 24/7.

3. Двухступенчатое сжатие с улучшенным промежуточным охлаждением.

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически это крайне важно для достижения целевого давления на выходе 3,00 МПа. Общее соотношение давлений, составляющее приблизительно от 30:1 до 60:1 (в зависимости от условий на входе), распределяется между ступенью низкого давления и ступенью высокого давления, при этом каждая ступень работает с приемлемым соотношением давлений. Высокопроизводительный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит значительную часть тепла сжатия, поддерживая температуру на выходе ниже 160 °C и предотвращая термическую деградацию уплотнительных элементов из ПТФЭ. Промежуточный охладитель имеет запас по мощности относительно компрессора, чтобы обеспечить достаточный запас охлаждения даже в летних условиях окружающей среды или при неблагоприятных температурах охлаждающей воды.

4. Средневольтный привод для интеграции в мощные промышленные системы.

Привод LW-33/30 осуществляется с помощью асинхронный двигатель среднего напряжения мощностью 350 кВт Доступен в конфигурациях на 6 кВ или 10 кВ, соответствующих классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. Средневольтный привод необходим для двигателя такой мощности, что исключает необходимость в громоздких низковольтных распределительных устройствах и толстых кабелях, которые потребовались бы для эквивалентного двигателя на 380 В. Прямая интеграция в промышленные средневольтные распределительные сети снижает затраты на электротехническую инфраструктуру, минимизирует потери I²R в силовых кабелях и повышает общую энергоэффективность. Двигатель оснащен надежной системой подшипников, рассчитанной на радиальные и осевые нагрузки, связанные с работой компрессора высокого давления.

Сценарии применения

Впрыск азота под сверхвысоким давлением в нефтегазовую отрасль

В операциях по добыче нефти и газа LW-33/30 обеспечивает Азот под высоким давлением для повышения нефтеотдачи (EOR), газлифта и стимуляции скважин.Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для закачки азота в пласты на глубинах до 2000 метров, где пластовое давление требует высокого давления закачки для достижения эффективного вытеснения. Производительность 33 м³/мин позволяет одновременно обслуживать несколько нагнетательных скважин через централизованную систему распределения азота под высоким давлением. Безмасляная конструкция имеет решающее значение в нефтепромысловых условиях, поскольку любое загрязнение нефтью изменит смачиваемость пластовой породы, снизит эффективность нефтеизвлечения и потенциально может привести к повреждению пласта.

Крупномасштабные системы повышения давления при сжижении газа

На установках сжижения азота и криогенных газоперерабатывающих предприятиях Азотный бустер LW-33/30 Система сжимает азот из испарителя или системы хранения до высокого давления, необходимого для распределения, дальнейшей переработки или повторного впрыскивания в цикл сжижения. Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для подачи азота через теплообменники высокого давления, расширительные турбины и технологическое оборудование, работающее при повышенном давлении. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение криогенного оборудования, где даже следы масла замерзли бы и заблокировали каналы теплообменника, вызывая катастрофические сбои в технологическом процессе.

Азот, получаемый в процессе сверхвысокого давления в нефтехимической промышленности

В нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности установка LW-33/30 обеспечивает подачу азота под сверхвысоким давлением. инертизация реактора высокого давления, регенерация катализатора, аварийное снижение давления и испытания трубопровода под давлением.Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для впрыскивания азота в технологические сосуды, работающие при давлении до 2,5 МПа, поддерживая положительный слой инертного газа на всех этапах эксплуатации. Номинальная мощность для непрерывной работы обеспечивает бесперебойную подачу азота во время длительных плановых остановок. Сертификация на отсутствие масла является обязательной для нефтехимических применений, где азот контактирует с каталитическими слоями или попадает в технологические потоки, которые должны оставаться полностью свободными от углеводородов.

Производство электроэнергии и инертизация турбин

Для работы газовых электростанций и парогазовых установок требуется азот под высоким давлением. инертизация ротора газовой турбины, продувка камеры сгорания и консервация парогенератора с рекуперацией тепла (HRSG). во время простоев. Давление на выходе компрессора LW-33/30 в 3,00 МПа достаточно для подачи азота через сложные внутренние каналы крупных газовых турбин и для поддержания избыточного давления в трубных пучках парогенераторов во время длительных простоев. Высокая производительность позволяет обслуживать несколько турбин в рамках одного энергокомплекса, сокращая количество необходимых компрессорных агрегатов и упрощая логистику технического обслуживания.

Материалы и строительство

Модель LW-33/30 изготовлена ​​из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости со сверхвысоким давлением азота, исключительной термостойкости и длительного срока службы:

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 (МДД), с минимальной выдержкой в ​​течение 30 минут. Трубопроводы высокого давления изготавливаются из бесшовной нержавеющей стали SS316 с фланцевыми соединениями класса ANSI 900 для обеспечения герметичности при рабочем давлении 3,00 МПа.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Модель LW-33/30 имеет сухую массу 6,60 тонн и центр тяжести примерно на 950 мм выше опорной плиты. Трехрядная конструкция с противоположно расположенными цилиндрами обеспечивает исключительную балансировку усилий, что позволяет устанавливать ее на... железобетонный инерционный блок массой 12–15 тоннБлок следует устанавливать на эластомерные виброизоляторы (собственная частота 6–8 Гц). Минимальные требования к зазорам: 1,5 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапану, 1,2 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 2,0 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта. Трубопровод высокого давления должен быть надлежащим образом закреплен пружинными подвесами и анкерован для предотвращения усталости, вызванной вибрацией, при давлении 3,00 МПа. Все опоры трубопровода должны быть рассчитаны на термическое расширение во время циклов запуска и остановки.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 40 м³/ч При температуре на входе не выше 32°C. Водораспределительный контур подает воду в рубашки цилиндров, промежуточный охладитель и доохладитель в параллельных ветвях с индивидуальными регулирующими клапанами. Учитывая экстремальное соотношение давлений, промежуточный охладитель имеет запас мощности по сравнению с компрессором для обеспечения достаточного запаса охлаждения. 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 всех установок настоятельно рекомендуется использовать градирню с замкнутым контуром, боковой фильтрацией и химической обработкой для обеспечения стабильного качества охлаждающей воды.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция LW-33/30 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с аналогами, работающими со смазкой. Не требуется замена масла, анализ масла, замена фильтров и замена картриджей сепаратора. Основными расходными изнашиваемыми деталями являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭОбычно срок службы таких клапанов составляет 3000–5000 часов в условиях чистого азота при сверхвысоком давлении. Из-за экстремальных механических нагрузок при 3,00 МПа клапанные пластины высокого давления могут требовать более частого осмотра, чем аналогичные пластины низкого давления, однако общая нагрузка на техническое обслуживание остается значительно ниже, чем в системах с масляной смазкой.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор LW-33/30 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

LW-33/30 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 10,61 кВт на м³/мин. азота, подаваемого при давлении на выходе 3,00 МПа. Этот показатель удельной мощности отражает термодинамическую реальность сжатия при сверхвысоком давлении, где требуемая работа существенно возрастает с увеличением степени сжатия. В сегменте безмасляных поршневых компрессоров сверхвысокого давления (давление на выходе >2,50 МПа) этот КПД является весьма конкурентоспособным и значительно превосходит показатели диафрагменных компрессоров, которые являются основной альтернативой для работы в условиях сверхвысокого давления без масла. Для сравнения, поршневые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных условиях сверхвысокого давления обычно потребляют 11,5–13,0 кВт/м³/мин, в то время как диафрагменные компрессоры могут превышать 18 кВт/м³/мин.

При стандартном годовом цикле эксплуатации в 8000 часов преимущество LW-33/30 по эффективности по сравнению с менее эффективными альтернативами составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 200 000–400 000 кВт·ч.При цене $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых затрат на электроэнергию на $16 000–$32 000 в год. Однако основным экономическим обоснованием для LW-33/30 обычно является... исключение расходных материалов, связанных с нефтедобычей, и отказ от использования оборудования для удаления нефти на последующих этапах процесса. Это было бы обязательным условием при использовании смазываемых альтернатив. При давлении 3,00 МПа энергетические потери от систем фильтрации масла (коалесцентные фильтры, адсорберы с активированным углем, приборы для контроля уровня масла) потребляли бы 5–81 тонну мощности компрессора — дополнительные 28–56 кВт паразитной нагрузки, которую безмасляная конструкция LW-33/30 полностью исключает.

Он общая стоимость владения системой сжатия азота сверхвысокого давления По оценкам, снижение общей стоимости владения (TCO) составляет 25–351 ТТ3 за 10 лет эксплуатации при сравнении безмасляной системы LW-33/30 со смазываемыми системами с полной последующей очисткой. Это преимущество в общей стоимости владения обусловлено более низким энергопотреблением, исключением расходных материалов для масла, сокращением трудозатрат на техническое обслуживание и повышением доступности оборудования.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкие возможности индивидуальной настройки, позволяющие адаптировать LW-33/30 к конкретным условиям объекта, требованиям интеграции и спецификациям конечного пользователя:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Предварительно собранные компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, трубопровод высокого давления, контрольно-измерительные приборы и панель управления установлены на стальной раме с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводские предварительные испытания всех систем снижают риски при вводе в эксплуатацию и сокращают время монтажа на объекте на 60%.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Корпуса для электродвигателей и электрооборудования, соответствующие стандартам ATEX Zone 2 и IECEx, предназначены для нефтехимических установок. В систему управления могут быть интегрированы системы обнаружения газа, автоматическая блокировка вентиляции и взрывозащищенные приборы.
• Расширенное управление технологическими процессами: Опционально доступны ПЛК Siemens S7-1200 или Allen-Bradley CompactLogix с 10-дюймовым сенсорным экраном HMI, удаленным мониторингом по протоколу Modbus TCP/IP или OPC-UA и бесшовной интеграцией с DCS/SCADA. Предусмотрены блокировки безопасности при сверхвысоком давлении, включая автоматическую разгрузку при избыточном давлении, аварийные запорные клапаны и резервные датчики давления.
• Охрана 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.
• OEM и под собственной торговой маркой: Изготовление на заказ красок нестандартных цветов, фирменных табличек и локализованных пакетов документации для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов. Технические руководства, списки запасных частей и инструкции по техническому обслуживанию могут быть предоставлены на нескольких языках.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.Техническая экспертиза и подготовка предложения обычно занимают 5–7 рабочих дней. Стандартный срок выполнения заказа составляет 14–16 недель; повторные заказы доставляются в течение 10–12 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Модернизация системы повышения давления азота на заводе по сжижению газа.

Клиент: Криогенный газоперерабатывающий завод на Ближнем Востоке, производящий жидкий азот для промышленного и медицинского рынков.

Испытание: Существующий на предприятии азотный бустер с масляной смазкой (американская марка, 20 лет в эксплуатации) постепенно начал попадать в поток азота высокого давления, подаваемый в цикл сжижения. Загрязнение маслом замерзало в главном теплообменнике, вызывая засоры, которые требовали ежемесячных остановок для размораживания и очистки. Каждая незапланированная остановка обходилась в 145 000 танзанийских шиллингов из-за потери производства, а ремонтная бригада тратила 301 300 танзанийских шиллингов своего времени на решение проблем, связанных с маслом. Предприятию требовалась надежная безмасляная замена, способная обеспечивать производительность более 30 м³/мин при давлении 3,00 МПа.

Решение: Мы предоставили Безмасляный азотный компрессор LW-33/30 В качестве прямой замены, сконфигурированная на специально разработанной платформе со встроенным промежуточным охладителем, доохладителем и панелью управления ПЛК Siemens S7-1200 с полной интеграцией SCADA. Габариты платформы были спроектированы таким образом, чтобы соответствовать существующему фундаменту, что исключило необходимость в каких-либо строительных работах. Трехрядная конструкция обеспечила превосходные виброизоляционные характеристики по сравнению с замененным однорядным компрессором, снизив нагрузку на фундамент. Перед компрессором был установлен компенсационный резервуар объемом 5 м³ для сглаживания колебаний давления от расположенного выше генератора азота.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 24 месяца:

• Содержание азота в масле: Снижено с 2,8 мг/м³ до <0,01 мг/м³, соответствуя стандарту ISO 8573-1 Класс 0
• Засоры теплообменника: Полностью исключенопри этом не требуется никаких отключений для размораживания.
• Внеплановый простой: Сокращено с 12 дней в году до 0 дней., что позволило сэкономить $540 000 за счет сокращения потерь производства.
• Работы по техническому обслуживанию: Снижено на 35% поскольку техническое обслуживание, связанное с маслом, было исключено.
• Энергопотребление: Улучшено на 8,2% по сравнению с замененным устройством, экономия $28 000 в год.
• Срок окупаемости: 1,4 года на основе сокращения времени простоя и экономии на техническом обслуживании.

«Система LW-33/30 кардинально изменила надежность работы нашего завода по сжижению газа. Раньше мы каждый месяц боролись с загрязнением теплообменника маслом. Теперь мы не трогали его уже два года. Безмасляная конструкция окупилась многократно только за счет сокращения простоев». — Директор по операциям, криогенный газоперерабатывающий завод

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 систему подачи азота сверхвысокого давления?

Наши инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в потоке азота, условиях всасывания, целевых значениях давления нагнетания и ограничениях интеграции. В течение 48 часов после получения вашего запроса мы бесплатно предоставим технические предложения, чертежи компоновки фундамента, схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID), а также подробный анализ общей стоимости владения (TCO).

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