Азотний компресор DW-60/8 – потужний безмасляний азотний компресор для промислових газових мереж високого тиску

Розроблений для подачі 60 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа, DW-60/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для великомасштабного кріогенного розділення повітря, високотискних насосних станцій VPSA та розподілу нафтохімічної продукції по трубопроводах. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для цілодобової промислової експлуатації при підвищеному тиску.

Огляд продукту

The Азотний компресор DW-60/8 являє собою значний крок вперед у нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених для задоволення подвійних вимог високої пропускної здатності та підвищеного тиску нагнітання, що характеризують найскладніші промислові застосування азоту. Завдяки вражаючій потужності Продуктивність 60 м³/хв у парі з тиск нагнітання 0,80 МПа, цей агрегат займає верхній рівень нашої серії DW, долаючи розрив між стандартним азотним посиленням та розподілом промислового газу високого тиску.

Що відрізняє DW-60/8 від традиційних змащених альтернатив, так це те, що механізм стиснення без власного використання оливиПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють повністю без вуглеводневих мастил, гарантуючи, що потік азотного продукту залишається повністю вільним від забруднення маслом. Ця філософія конструкції досягає Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 вбудована, що усуває потребу в дорогому обладнанні для фільтрації олії нижче за течією, яке в іншому випадку було б обов'язковим у застосуванні азоту харчового, фармацевтичного та електронного класу.

Архітектура компресора відповідає двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимально розподіляє значну ступінь стиснення між двома циліндрами стиснення. Цей поетапний підхід має вирішальне значення для управління термічними напруженнями, пов'язаними зі стисканням азоту до 0,80 МПа, зберігаючи при цьому цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь включає незалежний високоефективний інтеркулер, що підтримує температуру газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи з максимальною потужністю. Міцна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розроблені для мінімального терміну служби 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – DW-60/8

* 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. Технологія високотемпературного композитного герметизації з PTFE

DW-60/8 використовує власну самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з передових композитів PTFE, армованих скловолокном, вуглецевим волокном та частинками бронзи. Цей матеріал забезпечує коефіцієнт тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, що повністю виключає перенесення масляної пари в потік азотного продукту. Кільця спеціально розроблені для підвищених температур нагнітання, пов'язаних з роботою 0,80 МПа, зберігаючи стабільність розмірів та герметичність до 185°C. Для операторів промислового газу це означає відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат, навантаження на технічне обслуговування чи енергетичних втрат, пов'язаних з системами фільтрації нафти нижче за течією.

2. Розширена двоступенева термодинамічна оптимізація

The двоступенева архітектура стиснення DW-60/8 термодинамічно оптимізований для вимогливого цільового тиску нагнітання 0,80 МПа. Розділяючи суттєве співвідношення тисків між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор досягає значно нижчої середньої ефективної температури на ступінь порівняно з одноступеневими конструкціями. Спеціальний високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 160°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Ця стратегія теплового управління є важливою для збереження цілісності PTFE-кільця при підвищеному тиску та подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими альтернативами, що працюють при еквівалентних співвідношеннях тисків.

3. Подовжена горизонтальна рама для кращої стійкості

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. Розширене горизонтальне розташування (довжина 5000 мм) забезпечує виняткову жорсткість конструкції та проміжок опори підшипників, мінімізуючи прогин колінчастого вала під значними крутними навантаженнями зі стиском 60 м³/хв. Ця механічна перевага дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок вагою не менше 12 тонн, що значно знижує витрати на цивільне будівництво порівняно з еквівалентними однорядними компресорами.

4. Прямий привід середньої напруги для промислових енергетичних систем

DW-60/8 приводиться в рух Асинхронний двигун середньої напруги потужністю 350 кВт Доступний у конфігураціях 6 кВ або 10 кВ, що відповідає класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1. Привід середньої напруги усуває необхідність у великогабаритних низьковольтних розподільних пристроях та товстоканальних кабелях, які були б потрібні для двигуна на 380 В такої потужності. Пряма інтеграція в промислові розподільчі мережі середньої напруги знижує витрати на електричну інфраструктуру, мінімізує втрати I²R у силових кабелях та підвищує загальну енергоефективність. Для великих промислових об'єктів, де стандартними є шинні системи 6 кВ або 10 кВ, DW-60/8 пропонує безперебійну електричну сумісність без додаткового трансформаційного обладнання.

Сценарії застосування

Розподіл кріогенного повітря у великих масштабах

У великих кріогенних установках ASU, що виробляють 2500–6000 Нм³/год газоподібного азоту, DW-60/8 служить як первинний азотний бустер високого тиску між холодним боксом та промисловою розподільчою мережею. Його продуктивність 60 м³/хв перевищує продуктивність більшості середніх ВРУ, забезпечуючи резервну потужність для періодів пікового навантаження та дозволяючи одному компресору обслуговувати кілька ліній ВРУ. Тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує значний напір для розподілу трубопроводами на великі відстані до споживачів, що знаходяться нижче за течією, таких як інтегровані сталеливарні заводи, нафтохімічні комплекси, термінали регазифікації ЗПГ та електрогенеруючі установки. Безмасляна конструкція є критично важливою, оскільки будь-яке забруднення нафтою погіршить чистоту азоту у всій розподільчій мережі, впливаючи на чутливі процеси на напівпровідникових, фармацевтичних та харчових виробничих підприємствах, що обслуговуються тим самим колектором.

Станції подачі азоту високого тиску VPSA

Для великих генераторів азоту VPSA, що виробляють азот чистотою 99,5–99,91 TP3T при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер DW-60/8 стискає продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу під високим тиском. Підвищений тиск нагнітання особливо цінний для установок VPSA, що обслуговують кількох споживачів через централізований колектор, де втрати тиску в розподільчій мережі можуть бути значними. Продуктивність 60 м³/хв дозволяє DW-60/8 служити основним дотискачем для кількох ліній VPSA, що працюють паралельно, або забезпечувати потужність для зменшення пікових навантажень у періоди високого навантаження. Безмасляний тракт стиснення є абсолютно необхідним, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, що безповоротно знизить ефективність розділення та вимагатиме дорогої заміни адсорбенту.

Нафтохімічний технологічний азот високого тиску

У нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах DW-60/8 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора, консервація каталізаторного шару, продувка трубопроводів, аварійне закачування в резервуар та гідростатичні випробуванняТиск нагнітання 0,80 МПа достатній для подолання номінального тиску типових технологічних резервуарів, реакторних систем та сегментів трубопроводів високого тиску, що дозволяє пряме впорскування азоту без проміжного наддуву. Номінальний робочий режим забезпечує безперебійну доступність азоту під час тривалих ремонтних та технічних кампаній, які можуть тривати кілька тижнів. Сертифікація на відсутність вмісту олії є обов'язковою для нафтохімічних застосувань, де азот контактує з каталізаторними шарами або потрапляє в технологічні потоки, які повинні залишатися повністю без вуглеводнів, щоб запобігти отруєнню каталізатора або забрудненню продуктом.

Операції продувки та інертування заводу ЗПГ

Для установок зі скраплення та регазифікації ЗПГ потрібні великі обсяги азоту під високим тиском продувка холодних камер, інертизація трубопроводів, покриття резервуарів для зберігання та аварійне витіснення газуПродуктивність DW-60/8 60 м³/хв та тиск нагнітання 0,80 МПа ідеально відповідають високим вимогам операцій зі зрідженим природним газом (ЗПГ), де азот має подаватись під достатнім тиском для подолання протитиску в кріогенній системі та підтримки позитивного потоку інертного газу протягом усіх робочих фаз. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню маслом кріогенних теплообмінників та молекулярно-ситових сушарок, що може призвести до забруднення, зниження ефективності теплопередачі та потенційних загроз безпеці під час кріогенної експлуатації.

Матеріал та конструкція

DW-60/8 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом, надійності при високому тиску та тривалого терміну служби в складних 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) 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-60/8 має суху вагу 6,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 850 мм вище опорної плити. Дворядна конструкція з опозитними циліндрами мінімізує незбалансовані сили, що дозволяє встановлювати її на залізобетонний інерційний блок 12–15 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції та чутливі прилади. Мінімальні вимоги до зазорів: 1,5 м з боку непривідного елемента для доступу до клапанів, 1,2 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,0 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту. Подовжена довжина 5000 мм вимагає мінімальних розмірів машинного приміщення 7000 мм для розміщення компресора плюс зазори для технічного обслуговування.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 60 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. 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 в охолоджувачах), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води або високими температурами навколишнього середовища настійно рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічною обробкою для запобігання утворенню накипу, корозії та біологічного забруднення.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція DW-60/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. 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. Таке спрощення технічного обслуговування призводить до зниження витрат на оплату праці, зменшення запасів запасних частин та підвищення доступності обладнання для безперервної промислової експлуатації.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор DW-60/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

DW-60/8 досягає питома споживана потужність приблизно 5,83 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності є конкурентоспроможним для безмасляного поршневого компресора, що працює зі значним коефіцієнтом тиску, що вигідно позиціонує агрегат у класі високого тиску продуктивності 50–70 м³/хв. Для порівняння, масляні гвинтові компресори в аналогічних застосуваннях високого тиску зазвичай споживають 6,2–7,0 кВт/м³/хв, тоді як застарілі одноступеневі 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-60/8 генерує приблизно 144 000–336 000 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 TP4T11 520 до 1 TP4T26 880 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 масляний компресор такого розміру та номінального тиску вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція DW-60/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи та зменшує загальне споживання електроенергії азотною компресорною станцією.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати DW-60/8 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 сталевій рамі з інтегрованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Такий підхід скорочує час монтажу в польових умовах приблизно на 601 м² та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки попереднім заводським випробуванням усіх систем.
• 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 S7-1200 або Allen-Bradley CompactLogix з 10-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 та сумісність із частотним приводом (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження та зменшують механічний знос під час запуску.
• 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; та акустичні корпуси класу захисту IP54, що знижують рівень шуму з 85 дБ(А) до 72 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 та процедури технічного обслуговування можуть надаватися кількома мовами.

Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та створення пропозиції зазвичай займають 5–7 робочих днів. Стандартний термін доставки становить 12–14 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення.

Тематичне дослідження: Модернізація розподілу азоту в нафтохімічному комплексі

Клієнт: Великий нафтохімічний комплекс на Близькому Сході з установками крекінгу етилену, виробництва поліетилену та переробки ароматичних сполук

Виклик: Існуюча система постачання азоту комплексу складалася з трьох масляних компресорів (європейської марки, 20 років експлуатації), які живили загальний розподільчий колектор на тиск 0,60 МПа. У компресорах спостерігалося поступове потрапляння олії в потік азоту, що забруднювало каталітичні шари в установці крекінгу етилену та спричиняло незаплановані зупинки. Тиск 0,60 МПа також був недостатнім для потреб нового реактора високого тиску в інертному покритті. Витрати на технічне обслуговування зросли до 1 400 000 фунтів стерлінгів на рік, а наявність запасних частин ставала проблематичною через вік обладнання.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор DW-60/8 як основний замінювальний блок, сконфігурований на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з повною інтеграцією SCADA. Тиск на нагнітанні 0,80 МПа відповідав новим вимогам до інертизації реактора, а безмасляна конструкція усунула забруднення каталітичного шару. Перед потоком було встановлено компенсаційну ємність об'ємом 5 м³ для буферизації коливань попиту від кількох технологічних блоків. Існуючі компресори на 0,60 МПа були збережені як резервні блоки, забезпечуючи резервування під час періодів технічного обслуговування.

Кількісні результати після 24 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 5,1 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Випадки забруднення каталітичного шару: Повністю ліквідовано, покращуючи коефіцієнт корисної дії установки крекінгу етилену на 3,51 т/3 т
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 48% (від $120 000 до $62 400) завдяки усуненню ремонтів, пов'язаних з маслом, та покращенню доступності запчастин
• Споживання енергії: Покращено на 5.9% порівняно з основним заміненим блоком, що економить приблизно 1 TP4T16 800/рік
• Незапланований простій: Нуль подій за 24 місяці безперервної роботи

«DW-60/8 повністю змінив надійність нашого азотного виробництва. Усунення забруднення нафтою стало найбільшим покращенням — наші каталітичні шари працюють чистіше, ніж будь-коли, а незаплановані зупинки через проблеми з азотом знизилися до нуля. Тиск 0,80 МПа також забезпечує нам гнучкість, необхідну для наших нових реакторних систем». — Менеджер з технологічних технологій, нафтохімічний комплекс

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 модернізувати свою систему азотування високого тиску?

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