Азотний компресор DW-120/8 – надпотужний безмасляний азотний компресор для вимогливої ​​промислової газової інфраструктури

Розроблений для забезпечення виняткової продуктивності 120 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа, DW-120/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для кріогенного розділення повітря величезного масштабу, високотискних насосних станцій VPSA та розгалужених мереж розподілу нафтохімічних трубопроводів. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для цілодобової роботи на найвищих рівнях промислової продуктивності.

Огляд продукту

The Азотний компресор DW-120/8 являє собою вершину нашої інженерії безмасляних поршневих компресорів, займаючи сегмент надвисокої потужності нашого портфоліо промислових азотних бустерів. Завдяки надзвичайній номінальній потужності 120 м³/хв і надійний тиск нагнітання 0,80 МПа, цей агрегат розроблений для задоволення найвимогливіших потреб розподілу азоту в мегамасштабній промисловій газовій інфраструктурі по всьому світу.

Що відрізняє DW-120/8 від усіх традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний шлях стиснення використовуючи самозмащувальні поршневі кільця та ущільнювальні стрічки з композитного PTFE. Ці вдосконалені ущільнювальні елементи працюють без будь-яких вуглеводневих мастил, гарантуючи, що потік азотного продукту залишається повністю вільним від забруднення маслом. Ця властива безмасляна характеристика забезпечує Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 природно, що усуває капітальні витрати, навантаження на обслуговування та енергетичні втрати систем фільтрації для видалення нафти. Для операторів у харчовій промисловості, фармацевтичному виробництві, виробництві напівпровідників та нафтохімічній переробці ця природна чистота не підлягає обговоренню.

Архітектура компресора використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимально розподіляє значну коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення. Такий поетапний підхід є важливим для управління тепловими навантаженнями, пов'язаними зі стисненням 120 м³/хв до 0,80 МПа, зберігаючи при цьому цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь оснащений високоефективним інтеркулером, що забезпечує збереження температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи з максимальною потужністю. Масивна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин за суворими протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – DW-120/8

* 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. Надвисокопродуктивне безмасляне стиснення

DW-120/8 використовує власну система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів виготовлено з високопродуктивних композитів PTFE, армованих скловолокном та бронзовими частинками. Ця вдосконалена формула матеріалу досягає коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю усуваючи ризик потрапляння парів олії в потік азотного продукту. При продуктивності 120 м³/хв навіть сліди забруднення олією становитимуть величезне кумулятивне навантаження, що робить власну безмасляну конструкцію DW-120/8 абсолютно критично важливою. Для операторів промислового газу це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат, навантаження на технічне обслуговування або енергетичних втрат, пов'язаних з обладнанням для фільтрації оливи, яке було б необхідним для змащеного компресора такого масштабу.

2. Двоступенева термодинамічна оптимізація для високого тиску

The двоступенева архітектура стиснення DW-120/8 термодинамічно оптимізований для вимогливого цільового тиску нагнітання 0,80 МПа, одночасно керуючи величезним об'ємом потоку 120 м³/хв. Розділяючи загальне співвідношення тисків між циліндром низького тиску 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 155°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке теплове управління є важливим для збереження цілісності кільця PTFE у такому масштабі та подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 401 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, що працюють при еквівалентних співвідношеннях тисків.

3. Масивна чавунна рама з чудовим балансом сил

Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалентно ASTM A48 класу 30B) з вбудованими каналами для охолодження води. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 801 TP3T порівняно з однорядними конструкціями. Незважаючи на величезну вагу 15,00 тонн, ця механічна перевага дозволяє встановлювати на залізобетонний інерційний блок 25–30 тонн—пропорційно легший, ніж вимоги до фундаменту для однорядних компресорів еквівалентної потужності. Така ефективність фундаменту особливо цінна для модернізації установок в існуючих компресорних будівлях, де будівельні модифікації є дорогими та руйнівними.

4. Привід двигуна середньої напруги високої потужності

DW-120/8 приводиться в рух Асинхронний двигун середньої напруги потужністю 710 кВт Доступний у конфігураціях 6 кВ або 10 кВ, що відповідають класу ефективності IE3 за стандартом IEC 60034-1. На цьому рівні потужності привід середньої напруги є важливим — двигун на 380 В вимагатиме непрактичних розмірів кабелів та номіналів розподільчого пристрою. Конфігурація середньої напруги інтегрується безпосередньо в промислові розподільчі мережі середньої напруги, мінімізуючи втрати I²R у силових кабелях та підвищуючи загальну енергоефективність. Для великих промислових об'єктів із шинними системами 6 кВ або 10 кВ, DW-120/8 пропонує безперебійну електричну сумісність без додаткових інвестицій в інфраструктуру.

Сценарії застосування

Мегамасштабні кріогенні установки розділення повітря

У мегамасштабних кріогенних установках ASU, що виробляють 5000–15 000 Нм³/год газоподібного азоту, DW-120/8 служить як первинний високопродуктивний азотний бустер між холодним боксом та розгалуженою розподільчою мережею. Його продуктивність 120 м³/хв відповідає продуктивності найбільших автономних ВРУ, а тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу трубопроводами на великі відстані до кількох споживачів нижче за течією в межах інтегрованого промислового комплексу. Безмасляна конструкція є критично важливою в цих застосуваннях, оскільки будь-яке забруднення маслом погіршить чистоту азоту по всій розподільчій мережі, впливаючи на чутливі процеси на підприємствах з виробництва напівпровідників, фармацевтичної продукції та продуктів харчування, що обслуговуються тим самим колектором.

Великомасштабні азотні бустерні станції VPSA

Для великих установок генераторів азоту VPSA, що виробляють азот чистотою 99,5–99,91 TP3T при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер DW-120/8 стискає продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу під високим тиском по великих промислових об'єктах. Продуктивність 120 м³/хв може обслуговувати кілька великих генераторів VPSA, що працюють паралельно, створюючи централізований вузол постачання азоту. Безмасляний тракт стиснення є абсолютно необхідним для роботи VPSA, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, знижуючи ефективність розділення на всіх генераторах і вимагаючи дорогої заміни адсорбенту у великих масштабах.

Розподіл азоту в комплексі нафтохімічних комплексів

В інтегрованих нафтохімічних комплексах DW-120/8 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора, консервація каталізатора, продувка трубопроводів, аварійне впорскування азоту та покриття резервуарного парку на кількох технологічних установках. Тиск нагнітання 0,80 МПа достатній для подолання номінального тиску типових технологічних резервуарів, дистиляційних колон та реакторних систем, що дозволяє пряме впорскування азоту без проміжного наддуву. Продуктивність 120 м³/хв може одночасно обслуговувати весь комплекс через централізований азотний колектор високого тиску, що усуває потребу в кількох менших компресорах та зменшує загальну складність обслуговування. Сертифікація на безмасляне використання є обов'язковою для нафтохімічних застосувань, де азот контактує з каталізаторними шарами або потрапляє в технологічні потоки.

Інертизація терміналу регазифікації ЗПГ

Термінали регазифікації ЗПГ потребують величезних обсягів азоту для інертизація резервуарів для зберігання, продувка трубопроводів та аварійне витіснення газу під час технічного обслуговування та в умовах аварії. Продуктивність DW-120/8 120 м³/хв дозволяє швидко інертизувати великі резервуари для зберігання ЗПГ та підтримувати позитивний тиск азоту під час циклів відбору продукту. Тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу по розгалуженій трубопровідній мережі терміналу. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню ЗПГ нафтою, що може призвести до утворення газу невідповідного вимогам та погіршення роботи обладнання для спалювання.

Матеріал та конструкція

DW-120/8 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом, роботи під високим тиском та тривалого терміну служби у великих масштабах:

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) за стандартом 100% згідно з розділом V, статтею 2 стандарту 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.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та конструкції

DW-120/8 має суху вагу 15,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 1000 мм вище опорної плити. Незважаючи на масивний масштаб, дворядна опозитно-циліндрова конструкція мінімізує незбалансовані сили, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 25–30 тоннБлок слід монтувати на міцних еластомерних віброізоляторах (власна частота 5–7 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції та чутливі прилади. 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. Фундамент повинен бути розрахований на повну статичну вагу плюс динамічний коефіцієнт 1,5.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 120 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 обов'язковою є спеціальна градирня із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації, пом'якшення води та хімічної обробки для запобігання утворенню накипу та корозії у високопродуктивних охолоджувачах.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція DW-120/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами змащування еквівалентної ємності. Немає потреби в плановій заміні масла, аналізі зразків мастила, заміні елементів масляного фільтра та моніторингу 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. За таких масштабів усунення необхідності технічного обслуговування, пов'язаного з маслом, означає щорічну економію від 15 000 до 25 000 фунтів стерлінгів лише на робочій силі та витратних матеріалах.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор DW-120/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

DW-120/8 досягає питома споживана потужність приблизно 5,92 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності є винятковим для надвисокопродуктивного безмасляного поршневого компресора, що працює з підвищеним коефіцієнтом тиску, що ставить агрегат у верхній ярус класу продуктивності понад 100 м³/хв. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням у аналогічних застосуваннях з високим тиском та високою витратою зазвичай споживають 6,2–7,0 кВт/м³/хв, тоді як застарілі поршневі конструкції можуть перевищувати 7,5 кВт/м³/хв при еквівалентному тиску нагнітання.

Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага в ефективності DW-120/8 генерує приблизно 240 000–480 000 кВт·год річної економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За середнього промислового тарифу на електроенергію 1 TP4T0,08/кВт·год це становить від 1 TP4T19 200 до 1 TP4T38 400 прямих 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 нижче за течією. Типовий компресор з масляним змащенням такого розміру потребує масивних коалесцируючих фільтрувальних систем, шарів адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного моніторингу оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора, що еквівалентно 21–35 кВт паразитного навантаження. Безмасляна конструкція DW-120/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи та зменшує вимоги до електричної інфраструктури.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати DW-120/8 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 вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Попереднє заводське випробування всіх систем скорочує час монтажу в польових умовах приблизно на 601 TP3T та мінімізує ризики, пов'язані з введенням в експлуатацію.
• 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 блокування виявлення газу та автоматичної вентиляції.
• Розширений контроль процесів: Додатковий ПЛК Siemens S7-1500 або Allen-Bradley ControlLogix з 15-дюймовим сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP або OPC-UA 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, що підходять для встановлення поблизу адміністративних будівель або житлових районів.
• 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 та процедури технічного обслуговування можуть надаватися кількома мовами.

Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та розробка пропозицій зазвичай займають 7–10 робочих днів через складність систем надвисокої продуктивності. Стандартний термін доставки становить 14–16 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 10–12 тижнів з моменту підтвердження замовлення.

Тематичне дослідження: Азотний центр інтегрованого нафтохімічного комплексу

Клієнт: Великий інтегрований нафтохімічний комплекс на Близькому Сході з установками крекінгу етилену, поліетиленовими заводами та установками з виробництва ароматичних речовин

Виклик: На комплексі працювали три застарілі азотні компресори з масляним змащенням (сукупною продуктивністю 100 м³/хв при тиску 0,60 МПа), через які часто виникало потрапляння нафти в мережу розподілу азоту. Забруднення нафтою засмічувало каталізаторні шари в установках крекінгу етилену, що призводило до незапланованих зупинок, що коштували 1 450 000 тенге стерлінгів за кожну подію. Тиск 0,60 МПа також був недостатнім для потреб нового інертизування реактора високого тиску. Витрати на технічне обслуговування трьох компресорів зросли до 1 220 000 тенге стерлінгів стерлінгів на рік, а наявність запасних частин ставала проблематичною через вік обладнання.

Рішення: Ми поставили один Безмасляний азотний компресор DW-120/8 для заміни всіх трьох застарілих блоків, 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 новим вимогам до інертизації під високим тиском, а продуктивність 120 м³/хв забезпечувала запас 20% вище пікового попиту. Вирівнювальний резервуар об'ємом 10 м³ був встановлений вище за течією для буферизації коливань попиту по всьому комплексу. Безмасляна конструкція повністю усунула забруднення каталітичного шару.

Кількісні результати після 30 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 5,8 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Випадки забруднення каталітичного шару: Повністю ліквідовано, що заощаджує $500,000 на кожне уникнуте зупинення
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 48% (з $220 000 до $114 400) шляхом ліквідації ремонтів, пов'язаних з маслом, на трьох агрегатах
• Споживання енергії: Покращено 8.2% порівняно з трьома заміненими блоками, що заощаджує приблизно $42 000/рік
• Зменшення площі: Замінено три компресори на один, звільнивши 40 м² площі компресорної станції
• Незапланований простій: Нуль подій за 30 місяців безперервної роботи

«DW-120/8 докорінно змінив наше постачання азоту. Усунення забруднення маслом позбавило нас необхідності двох замін каталітичного шару, які коштували б 14 тис. тандемних тонн кожна. Простота конструкції з одним блоком зменшила навантаження нашої команди з технічного обслуговування на 60 тис. тандемних тонн, а економія енергії є приємним бонусом». — Головний операційний директор нафтохімічного комплексу

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 інфраструктуру?

Наші інженери-застосовувачі готові оцінити ваші потреби в потоці азоту, умови всмоктування, цільовий тиск нагнітання та обмеження інтеграції. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, креслення розташування фундаменту, схеми трубопроводів та контрольно-вимірювальних приладів (P&ID), а також детальний аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 48 годин після отримання вашого запиту.

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