Азотний компресор DW-85/8 – надпотужний безмасляний азотний компресор для вимогливого промислового застосування

Розроблений для подачі 85 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа, DW-85/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для кріогенного розділення повітря величезного масштабу, бустерних станцій високого тиску VPSA та інтенсивних нафтохімічних трубопровідних мереж. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для безперервної цілодобової промислової експлуатації при підвищеному тиску.

Огляд продукту

The Азотний компресор DW-85/8 являє собою вершину нашого портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених спеціально для найвимогливіших застосувань з підвищенням азоту, де невід'ємними вимогами є як велика пропускна здатність, так і підвищений тиск нагнітання. Завдяки надзвичайній Продуктивність 85 м³/хв у парі з тиск нагнітання 0,80 МПа, цей агрегат займає сегмент надвисокої потужності промислового стиснення азоту, обслуговуючи найбільші кріогенні установки розділення повітря, мегамасштабні установки VPSA та інтегровані нафтохімічні комплекси по всьому світу.

Що принципово відрізняє DW-85/8 від традиційних змащених альтернатив, так це його механізм стиснення без власного використання оливиПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з запатентованих самозмащувальних композитних сумішей PTFE, які працюють повністю без вуглеводневих мастил. Ця конструктивна філософія гарантує, що потік азотного продукту залишається абсолютно вільним від забруднення маслом, досягаючи Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 без будь-якого обладнання для очищення на наступних етапах. Для операторів у виробництві харчового азоту, фармацевтичному виробництві, виробництві напівпровідників та високочистих нафтохімічних процесах ця природна безмасляна характеристика усуває як капітальні інвестиції, так і постійне експлуатаційне навантаження на системи фільтрації олії.

Архітектура компресора використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка майстерно розподіляє значний коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення. Такий поетапний підхід є важливим для управління значними тепловими навантаженнями, властивими стисканню 85 м³/хв азоту до 0,80 МПа, зберігаючи при цьому структурну цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь включає незалежний високоефективний інтеркулер, що забезпечує збереження температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи з максимальною потужністю в тропічних умовах навколишнього середовища. Масивна чавунна рама та точно кований колінчастий вал з легованої сталі розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин відповідно до суворих протоколів промислового технічного обслуговування.

Технічні характеристики – DW-85/8

* Усі характеристики розраховані за стандартних еталонних умов (ISO 1217, Додаток C). Фактична продуктивність може відрізнятися залежно від висоти над рівнем моря, температури навколишнього середовища та умов на вході.

Основні характеристики та інженерні переваги

1. Запатентована технологія високотемпературного композитного герметизації з PTFE

DW-85/8 використовує вдосконалену система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів Виготовлено з запатентованої композитної формули PTFE, армованої скловолокном, частинками бронзи та дисульфідом молібдену. Цей матеріал досягає коефіцієнта тертя нижче 0,05 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, що повністю усуває ризик перенесення парів оливи. Формула спеціально розроблена для підвищених температур нагнітання та механічних напружень, пов'язаних з потоком 85 м³/хв при тиску 0,80 МПа, зберігаючи стабільність розмірів та цілісність герметизації до 200°C. Для операторів промислового газу це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат на фільтрацію нижче за течією, робочої сили на технічне обслуговування чи енергетичних штрафів.

2. Розширена двоступенева термодинамічна оптимізація

The двоступенева архітектура стиснення DW-85/8 термодинамічно вдосконалений для досягнення вимогливого цільового тиску нагнітання 0,80 МПа. Розділяючи значну перепаду тисків між циліндром низького тиску великого діаметра та циліндром високого тиску, компресор досягає значно нижчої середньої ефективної температури на ступінь. Спеціальний високопродуктивний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить значну кількість тепла стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 160°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке агресивне терморегулювання має вирішальне значення для збереження цілісності кілець PTFE при підвищених температурах, властивих надвисокопродуктивному стиску, що збільшує термін служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями при еквівалентних перепадах тисків.

3. Масивна чавунна рама з чудовим балансом сил

Основна рама відлита з Сірий чавун GG30 (еквівалентно ASTM A48 класу 35B) з вбудованими каналами для охолоджувальної води та посиленими опорними підставками для підшипників. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує виняткове компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 851 TP3T порівняно з однорядними конструкціями еквівалентної потужності. Для машини такого масштабу ця механічна перевага є трансформаційною: DW-85/8 може працювати на залізобетонному інерційному блоці мінімум 18 тонн, тоді як для однорядного еквівалента знадобилося б понад 30 тонн. Таке зменшення маси фундаменту безпосередньо призводить до зниження витрат на цивільне будівництво, швидшого виконання графіків будівництва та спрощення монтажу модернізації в існуючих компресорних будівлях з обмеженою місткістю фундаменту.

4. Привід двигуна середньої напруги високої потужності

DW-85/8 приводиться в рух Асинхронний двигун середньої напруги потужністю 500 кВт Доступний у конфігураціях 6 кВ або 10 кВ, що відповідає класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1. На цьому рівні потужності привід середньої напруги не просто вигідний, а й необхідний. Двигун на 380 В вимагатиме непрактичних розмірів кабелів (поперечним перерізом понад 300 мм²), масивного розподільчого пристрою та матиме значні втрати I²R. Конфігурація 6 кВ/10 кВ інтегрується безпосередньо у стандартні промислові розподільчі мережі середньої напруги, мінімізуючи витрати на електричну інфраструктуру, зменшуючи втрати в силових кабелях та підвищуючи загальну ефективність системи. Для об'єктів з існуючими шинними системами 6 кВ або 10 кВ, DW-85/8 пропонує справжню електричну сумісність "підключи та працюй".

Сценарії застосування

Мегамасштабні кріогенні установки розділення повітря

У мегамасштабних кріогенних установках ASU, що виробляють 5000–15 000 Нм³/год газоподібного азоту, DW-85/8 служить як первинний високопродуктивний азотний бустер між холодним боксом та розподільчим колектором. Його надзвичайна продуктивність 85 м³/хв відповідає продуктивності найбільших автономних агрегатів повітряного сполучення (ВСП), а тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу по трубопроводах на великі відстані до споживачів, що проходять далі по всій території промислових комплексів. Безмасляна конструкція є абсолютно необхідною в цих сферах застосування, оскільки будь-яке забруднення маслом поставить під загрозу чистоту азоту, що подається до найчутливіших процесів, включаючи виготовлення напівпровідникових пластин, стерильне фармацевтичне виробництво та лінії пакування харчових продуктів, які можуть використовувати одну й ту саму розподільчу мережу.

Мегамасштабні азотні бустерні станції VPSA

Для великих промислових генераторів азоту VPSA, що виробляють азот чистотою 99,5–99,91 TP3T при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер DW-85/8 стискає продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу під високим тиском по розгалужених мережах об'єктів. Продуктивність 85 м³/хв дозволяє одному DW-85/8 обслуговувати кілька паралельно працюючих ліній VPSA, об'єднуючи бустерне обладнання та спрощуючи логістику технічного обслуговування. Безмасляний шлях стиснення не підлягає обговоренню в експлуатації VPSA, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, що безповоротно знизить ефективність розділення та вимагатиме повної заміни адсорбенту – процедура, яка коштує сотні тисяч доларів і вимагає тижнів простою.

Комплексне постачання азоту для нафтохімічного комплексу

В інтегрованих нафтохімічних комплексах, що охоплюють кілька технологічних установок, DW-85/8 забезпечує централізовану подачу азоту високого тиску для інертизація реактора, консервація каталізатора, продувка трубопроводів, аварійне впорскування азоту та покриття резервуарного паркуТиск нагнітання 0,80 МПа достатній для подолання номінального тиску технологічних резервуарів високого тиску, реакторів гідрокрекінгу та печей крекінгу етилену, що дозволяє пряме введення азоту без проміжного наддуву. Постійний режим роботи забезпечує безперебійну доступність азоту протягом тривалих ремонтних кампаній, які можуть тривати кілька місяців. Сертифікація на відсутність олії є обов'язковою для застосувань, де азот контактує з каталізаторними шарами або потрапляє в технологічні потоки, які повинні залишатися повністю без вуглеводнів.

Інертизація терміналу скраплення та регазифікації ЗПГ

Заводи зі скраплення ЗПГ та термінали регазифікації потребують величезних обсягів високочистого азоту для інертизація процесу, покриття резервуарів для зберігання, продувка трубопроводів та аварійне витіснення газуDW-85/8 з продуктивністю 85 м³/хв може одночасно постачати воду кільком резервуарам для зберігання ЗПГ, технологічним установкам та морським системам завантаження/розвантаження через централізований азотний колектор високого тиску. Тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для подолання гідростатичного тиску великих резервуарів для зберігання ЗПГ та підтримки позитивного шару інертного газу під час операцій перекачування продукту. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню нафтою технологічних потоків ЗПГ, що може утворювати тверді відкладення в кріогенних теплообмінниках та знижувати ефективність зрідження.

Матеріал та конструкція

DW-85/8 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом, надійності при високому тиску та тривалого терміну служби в найскладніших умовах:

Всі компоненти, що несуть тиск, розроблені та виготовлені у суворій відповідності до ASME BPVC Розділ VIII Розділ 1 або китайські стандарти GB 150. Кожне зварне з'єднання проходить радіографічний контроль (RT) 100% згідно з розділом V, статтею 2 ASME, а кожна готова посудина під тиском піддається гідростатичному випробуванню під тиском, що в 1,5 раза перевищує максимально допустимий робочий тиск (MAWP), протягом мінімального періоду витримки 30 хвилин. Для машини такого масштабу простежуваність матеріалів забезпечується від сертифікації заводу до остаточного складання.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та конструкції

DW-85/8 має суху вагу 13,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 1100 мм вище опорної плити. Незважаючи на масивні розміри, дворядна опозитно-циліндрова конструкція забезпечує винятковий баланс сил, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 18–22 тонниБлок має бути встановлений на потужних еластомерних віброізоляторах (власна частота 5–7 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції, прилади та зони для персоналу. Мінімальні вимоги до зазору: 2,0 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,5 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,5 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту. Для проведення технічного обслуговування рекомендується використовувати спеціальний мостовий кран або козлову систему вантажопідйомністю не менше 15 тонн.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 85 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує воду до циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача паралельними гілками з окремими клапанами регулювання потоку. Характеристики якості води: pH 6,5–8,5, загальний вміст розчинених твердих речовин < 500 мг/л, вміст хлоридів < 50 мг/л (для запобігання корозії труб з нержавіючої сталі SS316), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації, хімічним очищенням та буферним баком об'ємом 5 м³ для запобігання утворенню накипу, корозії та біологічному забрудненню у високопродуктивних охолоджувачах.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція DW-85/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами змащування еквівалентної ємності. Немає потреби в плановій заміні масла (що економить 400–600 літрів на рік), немає потреби в аналізі зразків мастила, немає потреби в заміні елементів масляного фільтра та немає потреби в контролі картриджів масловіддільника. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають 4000–6000 годин терміну служби в умовах чистого азоту. Таке спрощення технічного обслуговування призводить до зниження витрат на оплату праці, зменшення запасів запасних частин та підвищення доступності обладнання — критичних факторів для машин, що служать єдиним джерелом азоту для великих промислових комплексів.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор DW-85/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

DW-85/8 досягає питома споживана потужність приблизно 5,88 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності є вражаючим для надвисокопродуктивного безмасляного поршневого компресора, що працює з підвищеним коефіцієнтом тиску, що позиціонує агрегат конкурентоспроможно в класі продуктивності 60–100 м³/хв. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням у аналогічних застосуваннях високого тиску та великої продуктивності зазвичай споживають 6,2–7,0 кВт/м³/хв, тоді як застарілі одноступеневі поршневі конструкції можуть перевищувати 8,0 кВт/м³/хв при еквівалентному тиску нагнітання.

Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага в ефективності DW-85/8 генерує приблизно 220 000–480 000 кВт·год річної економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За середнього промислового тарифу на електроенергію 1 т/4Т0,08 кВт·год це становить від 17 600 до 38 400 кВт·год прямого скорочення експлуатаційних витрат на рік. У поєднанні з повною відмовою від витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою (мастило, фільтруючі елементи, картриджі-сепаратори, утилізація відпрацьованого масла та аналіз масла), загальна вартість володіння азотним компресором зменшується приблизно на 22–321 TP3T протягом 10 років експлуатації.

Відсутність оливи в тракті стиснення також усуває енергетичні втрати, пов'язані з обладнанням для видалення оливи, що знаходиться нижче за течією. Типовий масляний компресор такого розміру та номінального тиску потребує великих коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція DW-85/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи та зменшує загальні вимоги до електричної інфраструктури.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування для адаптації DW-85/8 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:

• Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, контрольно-вимірювальні прилади та панель керування попередньо зібрані на важкій сталевій рамі з інтегрованими вантажопідйомними вушками, шаблонами для анкерних болтів та гніздами для вилкового навантажувача. Такий підхід скорочує час монтажу в польових умовах приблизно на 601 м² та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки комплексним попереднім заводським випробуванням усіх систем, включаючи перевірку продуктивності при повному навантаженні.
• Конфігурації для небезпечних зон: Для встановлення на нафтохімічних об'єктах, де періодично можуть виникати вибухонебезпечні середовища, доступні корпуси двигунів та електрообладнання, що відповідають вимогам ATEX Zone 2 та IECEx. У систему керування можна інтегрувати вбудовані пристрої виявлення газу, автоматичні блокування вентиляції та вибухобезпечні прилади.
• Розширений контроль процесів: Додатковий ПЛК Siemens S7-1500 або Allen-Bradley ControlLogix з 15-дюймовим сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP, OPC-UA або MQTT та безшовною інтеграцією з заводськими системами DCS/SCADA. Автоматичне керування навантаженням/розвантаженням, сумісність з частотно-регульованими приводами (VFD) та алгоритми прогнозного обслуговування оптимізують ефективність часткового навантаження та зменшують механічний знос.
• Системи захисту навколишнього середовища: Системи покриттів морського класу C5-M для прибережних або морських установок; тропіко-пристосовані електричні компоненти для температур навколишнього середовища до 55°C; а також акустичні корпуси класу захисту IP54, що знижують рівень шуму з 88 дБ(А) до 74 дБ(А) на відстані 1 метр, придатні для встановлення всередині приміщень без спеціальних компресорних станцій.
• Програми OEM та власних торгових марок: Для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів доступні індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізовані пакети документації. Технічні посібники, списки запасних частин, процедури технічного обслуговування та навчальні матеріали можуть надаватися кількома мовами.

Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяДля складних налаштувань інженерний огляд та створення пропозиції зазвичай займає 7–10 робочих днів. Стандартний термін доставки становить 14–16 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 10–12 тижнів з моменту підтвердження замовлення.

Тематичне дослідження: Модернізація азотного комплексу VPSA великого масштабу

Клієнт: Провідний постачальник промислового газу, який експлуатує мегамасштабний комплекс виробництва азоту VPSA на Близькому Сході

Виклик: Комплекс клієнта складався з чотирьох ліній VPSA, що виробляли загальну продуктивність 3200 Нм³/год азоту чистотою 99,91 TP3T, що посилювалося двома старими масляними компресорами (європейської марки, 20 років експлуатації). У компресорах спостерігався хронічний винос оливи, рівень забруднення якого сягав 5,1 мг/м³, що значно перевищує ліміт 0,1 мг/м³ для клієнтів, що займаються упаковкою харчових продуктів та фармацевтичною продукцією. Олива також руйнувала стан полірувальних ліжок з активованим вугіллям на всіх чотирьох лініях VPSA, що вимагало заміни кожні 6 місяців замість розрахункового 24-місячного інтервалу. Витрати на технічне обслуговування зросли до 180 000 рупій TP4/рік, а тиск нагнітання 0,60 МПа був недостатнім для нових клієнтів з високим тиском.

Рішення: Ми поставили один Безмасляний азотний компресор DW-85/8 для заміни обох застарілих компресорів, сконфігурованих на спеціальному шасі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1500 PLC з повною інтеграцією SCADA. Тиск нагнітання 0,80 МПа відповідав усім існуючим та новим вимогам клієнтів, а безмасляна конструкція усунула забруднення потоку продукту VPSA. Вирівнювальний резервуар об'ємом 10 м³ був встановлений вище по потоку для буферизації коливань попиту від чотирьох ліній VPSA, що працюють у шаховому режимі.

Кількісні результати після 30 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 5,1 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 класу 0 на всіх чотирьох потягах VPSA
• Інтервал заміни шару активованого вугілля: Подовжено з 6 до 36 місяців, що заощаджує $48 000/рік на витратних матеріалах
• Загальні витрати на технічне обслуговування: Зменшено на 52% (від $180 000 до $86 400) завдяки усуненню ремонтів, пов'язаних з маслом, та об'єднанню в один компресор
• Споживання енергії: Покращено на 8.5% порівняно з двома заміненими блоками разом, що заощаджує приблизно $32 000/рік
• Зменшення площі: Два компресори замінено на один, звільнивши 40 м² площі компресорного цеху
• Незапланований простій: Нуль подій за 30 місяців безперервної роботи

«DW-85/8 докорінно змінив правила гри для нашого азотного комплексу. Єдиний компресор замінив два застарілі агрегати, повністю усунув забруднення маслом і фактично підвищив нашу енергоефективність. Наші клієнти помітили різницю в стабільності продукту, а наша команда з технічного обслуговування змогла зосередитися на профілактичних, а не реактивних роботах. Термін окупності склав 16 місяців». — Віце-президент з операційної діяльності, постачальник промислового газу

Поширені запитання та посібник з вибору

Супутні продукти та рішення

Для повного огляду наших промисловий азотний компресор портфоліо, включаючи безмасляні кисневі компресори, водневі компресори, компресори вуглекислого газу та спеціально розроблені рішення для спеціальних газів, будь ласка, зв'яжіться з нашою командою інженерів-прикладників або перегляньте наш онлайн-каталог продукції.

Готові трансформувати свою мегамасштабну азотну систему?

Наші старші інженери-застосовувачі готові оцінити ваші потреби в потоці азоту, умови всмоктування, цільовий тиск нагнітання та обмеження інтеграції. Для машини такого масштабу ми надаємо безкоштовні оцінки на місці, детальні технічні пропозиції, креслення розташування фундаменту, схеми трубопроводів та контрольно-вимірювальних приладів (P&ID), аналіз структурних навантажень та комплексний аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 72 годин після отримання вашого запиту.

Електронна пошта: [email protected] | Відповідь протягом 24 годин