Азотный компрессор LW-40/18 – безмасляный бустер высокого давления для подачи азота в сложных промышленных условиях.

Компрессор LW-40/18, разработанный для обеспечения производительности 40 м³/мин при давлении на выходе 1,80 МПа, представляет собой двухступенчатый двухрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для впрыска азота под высоким давлением, предварительного сжатия при сжижении газа и критически важных технологических процессов в нефтехимической промышленности. Он отличается нулевым загрязнением маслом, рассчитан на непрерывную работу и оптимизирован для длительной эксплуатации при повышенном давлении.

Обзор продукта

Он азотный компрессор LW-40/18 Занимает уникальное положение на стыке значительной пропускной способности и повышенного давления на выходе в нашем ассортименте безмасляных поршневых компрессоров. Номинальная производительность составляет 40 м³/мин и исключительный Давление на выходе 1,80 МПаДанное устройство предназначено для решения самых сложных задач по сжатию азота в промышленной газовой инфраструктуре, где одновременно требуются как высокий расход, так и высокое давление.

Отличительной особенностью LW-40/18 от обычных аналогов высокого давления является его полностью безмасляный компрессионный механизмПоршневые кольца и направляющие изготовлены из современных самосмазывающихся композитных материалов на основе ПТФЭ, работающих без каких-либо углеводородных смазочных материалов. Эта присущая им безмасляная характеристика обеспечивает достижение оптимальной производительности потока азота. Сертификация ISO 8573-1 Класс 0 Благодаря своей конструкции, установка сразу же подходит для работы с пищевым азотом, фармацевтическим технологическим газом, инертными материалами электронного класса и защитным слоем нефтехимических реакторов без дополнительного оборудования для очистки на последующих этапах.

Архитектура компрессора имеет следующую структуру: двухступенчатый, двухрядный (二列二级) Конфигурация, оптимально управляющая значительным коэффициентом давления, необходимым для нагнетания 1,80 МПа. Распределяя нагрузку сжатия между двумя цилиндрами с помощью промежуточного охладителя, LW-40/18 поддерживает термическую стабильность и сохраняет целостность уплотнительных элементов из ПТФЭ даже при длительной работе под максимальной нагрузкой. Прочная конструкция —2860 × 1685 × 2610 мм и 7,00 тонн—отражает требования к прочности конструкции, необходимые для работы в условиях высокого давления в промышленности.

Технические характеристики – LW-40/18

* 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. Технология герметизации с использованием ПТФЭ под высоким давлением без масла.

В LW-40/18 используется специализированная система. самосмазывающееся поршневое кольцо и система направляющей ленты Изготовлены из высокоэффективных композитов на основе ПТФЭ, армированных стекловолокном, частицами бронзы и дисульфидом молибдена. Эта усовершенствованная формула материала обеспечивает коэффициент трения ниже 0,05 без использования внешней углеводородной смазки, полностью исключая риск переноса паров масла. Кольца специально разработаны для работы при повышенных температурах и давлениях на выходе, характерных для работы при 1,80 МПа, сохраняя стабильность размеров и герметичность до 200°C. Для операторов в регулируемых отраслях это обеспечивает соответствие стандарту ISO 8573-1 класса 0 без учета капитальных или эксплуатационных затрат на последующую фильтрацию.

2. Двухступенчатое сжатие для экстремальных степеней сжатия.

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически оптимальная конструкция компрессора LW-40/18 имеет решающее значение для управления экстремальным коэффициентом сжатия, необходимым для достижения давления на выходе 1,80 МПа при давлении всасывания, близком к атмосферному. Разделяя нагрузку сжатия между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, компрессор ограничивает температуру на выходе каждой ступени до уровня ниже 165 °C. Высокоэффективный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит тепло сжатия, предотвращая термическую деградацию уплотнительных элементов из ПТФЭ и увеличивая срок службы клапанных пластин примерно на 451 тонну по сравнению с одноступенчатыми конструкциями, стремящимися к эквивалентным коэффициентам сжатия. Такой ступенчатый подход является основополагающим для обеспечения надежной непрерывной работы при давлении 1,80 МПа.

3. Усиленная рама повышенной прочности для работы под высоким давлением.

Основной каркас отлит из Серый чугун GG30 (эквивалент ASTM A48 Класс 35B) с более толстыми стенками и усиленными ребрами жесткости по сравнению с моделями более низкого давления. Встроенные каналы для охлаждающей воды изготовлены с высокой точностью для обеспечения равномерного распределения тепла по всему блоку цилиндров. двухрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Обеспечивает естественное гашение сил первого порядка, снижая неуравновешенные инерционные силы, передаваемые на фундамент, более чем на 801 тонну по сравнению с однорядными конструкциями. Несмотря на вес в 7 тонн, эта механическая балансировка позволяет устанавливать устройство на железобетонный инерционный блок весом 12–14 тонн, что значительно меньше, чем потребовалось бы для эквивалентного однорядного компрессора высокого давления.

4. Мощный средневольтный электропривод

Привод LW-40/18 осуществляется с помощью средневольтный асинхронный двигатель мощностью 400 кВт Доступен в конфигурациях 6 кВ или 10 кВ, соответствует классу эффективности IE3 по стандарту IEC 60034-1. Номинальная мощность 400 кВт отражает значительные энергетические затраты, необходимые для компрессора высокого давления с производительностью 40 м³/мин. Прямая интеграция в промышленные распределительные сети среднего напряжения исключает необходимость в низковольтном распределительном устройстве увеличенной мощности и кабелях большого сечения. Для объектов с существующими шинными системами 6 кВ или 10 кВ LW-40/18 обеспечивает полную электрическую совместимость, снижая затраты на инфраструктуру и повышая общую энергоэффективность за счет снижения потерь I²R.

Сценарии применения

Впрыск азота под высоким давлением для повышения нефтеотдачи

В нефтепромыслах двигатель LW-40/18 используется в качестве... первичный компрессор с впрыском азота высокого давления для программ повышения нефтеотдачи (EOR) и поддержания пластового давления. Давление на выходе 1,80 МПа достаточно для прямой закачки в пласты на глубине до 1500 метров, где азот вытесняет сырую нефть и поддерживает пластовое давление. Производительность 40 м³/мин позволяет одновременно работать нескольким нагнетательным скважинам. Безмасляная конструкция имеет решающее значение в приложениях EOR, поскольку любое загрязнение углеводородами от смазываемых компрессоров изменит смачиваемость пласта и снизит эффективность вытеснения нефти, что напрямую повлияет на добычу.

Предварительное сжатие при сжижении газа

На малых и средних заводах по производству сжиженного природного газа и промышленных газов... азотный компрессор LW-40/18 Обеспечивает подачу азота под высоким давлением, необходимого для предварительного охлаждения и поддержания цикла сжижения. Давление на выходе 1,80 МПа достаточно для циклов с азотным расширителем и систем предварительного охлаждения со смешанными хладагентами. Безмасляный компрессорный контур гарантирует, что азот, используемый для инертизации процесса и продувки оборудования, не будет вносить загрязнения, которые могут замерзнуть в криогенных теплообменниках, вызывая засоры и сбои в работе.

Инертизация нефтехимических реакторов и сохранение катализаторов

В нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности установка LW-40/8 обеспечивает подачу азота под высоким давлением. инертизация реактора во время запуска и остановки, сохранение каталитического слоя во время длительных простоев и аварийная подача азота. в технологические сосуды. Давление на выходе 1,80 МПа превышает рабочее давление большинства технологических реакторов и сосудов, что позволяет осуществлять прямую подачу азота без промежуточного повышения давления. Номинальная мощность для непрерывной работы обеспечивает наличие азота во время длительных плановых остановок, продолжающихся несколько недель. 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.

Испытания и ввод в эксплуатацию трубопроводов высокого давления

Для строительства газопроводов и технологических трубопроводов требуется азот под высоким давлением. гидростатические испытания, проверка на герметичность, сушка и ввод в эксплуатацию. перед подачей углеводородных продуктов. Давление на выходе LW-40/18 составляет 1,80 МПа, что подходит для испытаний под давлением трубопроводов класса 600 (ANSI B16.5). Производительность 40 м³/мин позволяет быстро создавать давление в длинных участках трубопроводов, сокращая время ввода в эксплуатацию и трудозатраты. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение внутренних поверхностей трубопроводов маслом, что потребовало бы дорогостоящей очистки перед подачей продукта.

Материалы и строительство

Модель LW-40/18 изготовлена ​​из высококачественных материалов, специально отобранных для работы в условиях высокого давления азота, коррозионной стойкости и длительного срока службы в сложных условиях эксплуатации:

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 рентгенографический контроль (РТ) в соответствии с разделом V, статьей 2 стандарта ASME. Каждый готовый сосуд под давлением подвергается гидростатическому испытанию под давлением, в 1,5 раза превышающим максимально допустимое рабочее давление (МДД), с минимальным периодом выдержки 30 минут. Соединения трубопроводов высокого давления подвергаются ультразвуковому контролю (УЗК) для выявления любых внутренних дефектов.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Модель LW-40/18 имеет сухую массу 7,00 тонн и центр тяжести примерно на высоте 950 мм над опорной плитой. Двухрядная конструкция с противоположно расположенными цилиндрами минимизирует неуравновешенные силы, что позволяет устанавливать её на... железобетонный инерционный блок массой 12–14 тоннБлок должен быть установлен на прочных эластомерных виброизоляторах (собственная частота 5–7 Гц) для предотвращения передачи вибрации на соседние конструкции и чувствительное оборудование. Минимальные требования к зазорам: 1,5 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапанам, 1,2 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 2,5 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта. Фундамент должен быть рассчитан на динамические нагрузки, связанные с пусковым моментом двигателя 400 кВт.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 48 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. Требования к качеству воды строгие из-за работы под высоким давлением: pH 6,5–8,5, общее содержание растворенных твердых веществ < 400 мг/л, содержание хлоридов < 40 мг/л (для предотвращения коррозии труб из нержавеющей стали SS316), содержание взвешенных твердых веществ < 20 мг/л и общая жесткость < 250 мг/л в пересчете на CaCO₃. Для объектов с пограничным качеством воды обязательна замкнутая система охлаждения с боковой фильтрацией, умягчением воды и химической обработкой для предотвращения образования накипи и коррозии в охладителях высокого давления.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция LW-40/18 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 клапанных пластин составляет 3000–5000 часов в условиях чистого азота при высоком давлении. Клапанные узлы, как правило, требуют ремонта через 2000–3500 часов из-за повышенного рабочего давления.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор LW-40/18 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

LW-40/18 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 10,00 кВт на м³/мин. азота, подаваемого при давлении на выходе 1,80 МПа. Этот показатель эффективности отражает значительную термодинамическую работу, необходимую для сжатия под высоким давлением, и является конкурентоспособным в сегменте безмасляных поршневых компрессоров высокого давления. Для сравнения, винтовые компрессоры с масляной смазкой, работающие при эквивалентных степенях сжатия, обычно потребляют 10,5–12,0 кВт/м³/мин, в то время как многоступенчатые диафрагменные компрессоры (часто выбираемые для безмасляных применений высокого давления) могут превышать 14 кВт/м³/мин.

При стандартном годовом цикле эксплуатации в 8000 часов преимущество в эффективности LW-40/18 составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 160 000–400 000 кВт·ч. по сравнению с менее эффективными альтернативами. При среднем промышленном тарифе на электроэнергию в $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых эксплуатационных расходов на $12 800–$32 000 в год. Однако основным экономическим обоснованием для LW-40/18 обычно является исключение расходных материалов, связанных с нефтепереработкой, и отказ от использования оборудования для последующей очистки. Это было бы обязательным условием при использовании смазанных альтернатив.

Он общая стоимость владения компрессором высокого давления для подачи азота Дополнительное снижение расхода масла достигается за счет отсутствия масла в тракте сжатия. Типичный компрессор с масляной смазкой и таким номинальным давлением потребовал бы использования высоконапорных коалесцентных фильтров, адсорберов из активированного угля, непрерывного контроля уровня масла и периодической замены масла, что в совокупности увеличивает эксплуатационные расходы на 15 000–25 000 долларов в год. Безмасляная конструкция LW-40/18 полностью исключает эти расходы, обеспечивая при этом превосходную чистоту продукта.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки, позволяющих адаптировать LW-40/18 к конкретным условиям объекта, требованиям к интеграции и спецификациям конечного пользователя:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, приборы высокого давления и панель управления предварительно собраны на усиленной стальной раме с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводская предварительная проверка всех систем сокращает время ввода в эксплуатацию на объекте примерно на 601 тонну.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Для нефтепромысловых и нефтехимических установок доступны моторные и электрические 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 S7-1200 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. Автоматическое управление загрузкой/разгрузкой, защита от перенапряжения и логика аварийного отключения входят в стандартную комплектацию.
• Варианты комплектации для работы под высоким давлением: В состав комплектного блока впрыска азота могут входить интегрированные резервуары высокого давления, модули регулирования давления и распределительные коллекторы. Все компоненты, работающие под высоким давлением, спроектированы и испытаны в соответствии с теми же стандартами, что и компрессор.
• OEM и под собственной торговой маркой: Для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов, работающих на нефтепромысловом и промышленном рынках, доступны индивидуальные цвета краски, фирменные таблички и локализованные пакеты документации.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.Анализ проектной документации и подготовка предложений обычно занимают 7–10 рабочих дней из-за сложности работ в условиях высокого давления. Стандартный срок поставки составляет 14–16 недель; повторные заказы доставляются в течение 10–12 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Закачка азота в нефтепромысловое топливо для повышения нефтеотдачи.

Клиент: Независимый нефтедобывающий производитель, работающий на зрелых нефтяных месторождениях на Ближнем Востоке.

Испытание: Нефтяные месторождения заказчика вступили в фазу спада, пластовое давление упало ниже точки насыщения, что привело к прорыву газа и снижению подвижности нефти. Традиционное заводнение оказалось неэффективным из-за неоднородности пласта. Заказчику требовалась закачка азота под высоким давлением для поддержания пластового давления и повышения эффективности вытеснения, но существующие компрессоры с масляной смазкой загрязняли закачиваемый газ углеводородами, изменяя смачиваемость пласта и снижая эффективность вытеснения.

Решение: Мы предоставили Безмасляный азотный компрессор LW-40/18 Установка была сконфигурирована на специально разработанной платформе с интегрированным охладителем высокого давления, влагоотделителем и панелью управления ПЛК Siemens S7-1200 с дистанционным мониторингом. Давление на выходе 1,80 МПа позволяло осуществлять прямую закачку в пласты на глубине 1200–1400 метров. Ниже по потоку был установлен компенсатор высокого давления объемом 10 м³ для сглаживания колебаний скорости закачки. Платформа была спроектирована для работы в пустыне и включала песчаную фильтрацию, охлаждение при высоких температурах окружающей среды и защиту от коррозии C5-M.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 36 месяцев:

• Давление в пласте: Поддерживается на уровне 85% от исходного значения. по сравнению с 62% при использовании только заводнения
• Темпы добычи нефти: Увеличено на 18% по сравнению с исходным уровнем до введения азота
• Содержание азота в масле: <0,01 мг/м³устранение изменения смачиваемости пласта
• Наличие компрессоров: 97.5% более 36 месяцев, с только плановыми отключениями для технического обслуживания.
• Эксплуатационные расходы: 32% ниже В отличие от предыдущей системы компрессоров с масляной смазкой, эта система исключает необходимость технического обслуживания, связанного с маслом.

«LW-40/18 стал краеугольным камнем нашей программы повышения нефтеотдачи с использованием азота. Безмасляная конструкция дает нам уверенность в том, что мы не снижаем производительность пласта, а надежность превзошла наши ожидания в суровых условиях пустыни». — Руководитель отдела разработки месторождений нефти и 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 к развертыванию системы сжатия азота под высоким давлением?

Наши инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в азоте высокого давления, условия всасывания, целевые значения давления нагнетания и ограничения 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