Опис
Азотний компресор LW-40/18 – високотискний безмасляний азотний компресор для вимогливого промислового застосування
Розроблений для подачі 40 м³/хв при тиску нагнітання 1,80 МПа, LW-40/18 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для впорскування азоту під високим тиском, попереднього стиснення газу для скраплення та критичних нафтохімічних процесів. Нульове забруднення маслом, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для тривалої роботи при підвищеному тиску.
Огляд продукту
The Азотний компресор LW-40/18 займає унікальне положення на перетині значної пропускної здатності та підвищеного тиску нагнітання в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів. З номінальною потужністю 40 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 1,80 МПаЦей агрегат відповідає найвимогливішим вимогам до стиснення азоту в промисловій газовій інфраструктурі, де одночасно потрібні високий потік і високий тиск.
Що відрізняє LW-40/18 від традиційних альтернатив високого тиску, так це його повністю безмасляний механізм стисненняПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з удосконалених самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють без будь-яких вуглеводневих мастил. Ця властива безмасляна характеристика забезпечує досягнення потоку азотного продукту. Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 що робить установку одразу придатною для використання в якості харчового азоту, фармацевтичного технологічного газу, інертизації для електроніки та покриття нафтохімічних реакторів без додаткового обладнання для очищення.
Архітектура компресора відповідає двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимально керує значним коефіцієнтом тиску, необхідним для нагнітання 1,80 МПа. Розподіляючи режим стиснення між двома циліндрами за допомогою проміжного охолоджувача, LW-40/18 підтримує термічну стабільність та зберігає цілісність ущільнювальних елементів з PTFE навіть при тривалій роботі з максимальним навантаженням. Міцна конструкція—2860 × 1685 × 2610 мм і 7,00 тонн—відображає важку техніку, необхідну для промислового обслуговування під високим тиском.
Технічні характеристики – LW-40/18
| Параметр | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
| Модель | LW-40/18 | – |
| Візерунок | Двоступенева, Дворядна (二列二级) | – |
| Місткість | 40 | м³/хв |
| Тиск нагнітання | 1.80 | МПа |
| Розмір компресора (Д × Ш × В) | 2860 × 1685 × 2610 | мм |
| Вага | 7.00 | т |
| Потужність | 400 | кВт |
| Напруга | 6 тис. або 10 тис. | В |
| Газове середовище | Азот (N₂) | – |
| Змащення | Без олії | – |
* 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 герметизації з високого тиску без використання олії з PTFE
LW-40/18 використовує спеціалізовану система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів виготовлено з високопродуктивних композитів PTFE, армованих скловолокном, частинками бронзи та дисульфідом молібдену. Ця вдосконалена формула матеріалу досягає коефіцієнта тертя нижче 0,05 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю усуваючи ризик перенесення парів оливи. Кільця спеціально розроблені для підвищених температур нагнітання та тиску, пов'язаних з роботою 1,80 МПа, зберігаючи стабільність розмірів та цілісність герметизації до 200°C. Для операторів у регульованих галузях це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат на фільтрацію нижче за течією або експлуатаційних витрат.
2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску
The двоступенева архітектура стиснення Робота LW-40/18 є термодинамічно важливою для керування екстремальним коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення тиску на нагнітанні 1,80 МПа з майже атмосферного всмоктування. Розподіляючи режим стиснення між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор обмежує температуру нагнітання кожного ступеня нижче 165°C. Високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, запобігаючи термічній деградації ущільнювальних елементів з PTFE та подовжуючи термін служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, які намагаються досягти еквівалентного коефіцієнта тиску. Такий ступеневий підхід є основоположним для досягнення надійної безперервної роботи при тиску 1,80 МПа.
3. Посилена міцна рама для роботи під високим тиском
Основна рама відлита з Сірий чавун GG30 (еквівалентно ASTM A48 класу 35B) з товстішими стінками та посиленим оребренням порівняно з моделями нижчого тиску. Інтегровані канали для охолоджувальної води виготовлені з високоточною обробкою для забезпечення рівномірного розподілу тепла по блоці циліндрів. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 80% порівняно з однорядними конструкціями. Незважаючи на вагу 7,00 тонн, цей механічний баланс дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок вагою 12–14 тонн, що значно легше, ніж потрібно для еквівалентного однорядного компресора високого тиску.
4. Привід двигуна середньої напруги високої потужності
LW-40/18 приводиться в рух Асинхронний двигун середньої напруги потужністю 400 кВт Доступні в конфігураціях 6 кВ або 10 кВ, що відповідають класу ефективності IE3 згідно з IEC 60034-1. Номінальна потужність 400 кВт відображає значну енергоспоживання, необхідне для стиснення під високим тиском з продуктивністю 40 м³/хв. Пряма інтеграція в промислові розподільчі мережі середньої напруги усуває необхідність у великогабаритних розподільних пристроях низької напруги та товстоканальних кабелях. Для об'єктів з існуючими шинними системами 6 кВ або 10 кВ, LW-40/18 пропонує безперебійну електричну сумісність, знижуючи витрати на інфраструктуру та підвищуючи загальну енергоефективність завдяки меншим втратам I²R.
Сценарії застосування
Впорскування азоту під високим тиском для підвищення нафтовіддачі
У нафтопромислових операціях LW-40/18 служить як первинний компресор для впорскування азоту високого тиску для програм підвищення нафтовіддачі (EOR) та підтримки тиску. Тиск нагнітання 1,80 МПа достатній для прямого закачування в пласти-колектори на глибині до 1500 метрів, де азот витісняє сиру нафту та підтримує пластовий тиск. Продуктивність 40 м³/хв забезпечує одночасну роботу кількох нагнітальних свердловин. Безмасляна конструкція є критично важливою для застосувань EOR, оскільки будь-яке забруднення вуглеводнями від змащених компресорів змінить змочуваність пласта та знизить ефективність витіснення нафти, що безпосередньо вплине на вихід продукції.
Попереднє стиснення зрідження газу
На малих та середніх заводах зі зрідження природного газу (ЗПГ) та промислового газу, Азотний компресор LW-40/18 Забезпечує подачу азоту високого тиску, необхідного для підтримки циклів попереднього охолодження та зрідження. Тиск нагнітання 1,80 МПа є достатнім для циклів азотного детандера та систем попереднього охолодження зі змішаним холодоагентом. Безмасляний тракт стиснення гарантує, що азот, який використовується для інертизації процесу та продувки обладнання, не вносить забруднюючих речовин, які можуть замерзнути в кріогенних теплообмінниках, спричиняючи засмічення та перебої в роботі.
Інертизація нафтохімічних реакторів та консервація каталізаторів
У нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах LW-40/8 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора під час запуску та зупинки, консервація каталізаторного шару під час тривалих простоїв та аварійне впорскування азоту у технологічні резервуари. Тиск нагнітання 1,80 МПа перевищує робочий тиск більшості технологічних реакторів та резервуарів, що дозволяє пряме впорскування азоту без проміжного наддуву. Номінальний робочий режим безперервної роботи забезпечує доступність азоту протягом тривалих ремонтних кампаній, що тривають кілька тижнів. 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.
Випробування та введення в експлуатацію трубопроводів високого тиску
Проєкти будівництва газопроводів та технологічних трубопроводів потребують азоту під високим тиском гідростатичні випробування, випробування на герметичність, сушіння та введення в експлуатацію перед введенням вуглеводневих продуктів. Тиск нагнітання LW-40/18 1,80 МПа підходить для випробувань під тиском трубопроводів класу до 600 (ANSI B16.5). Продуктивність 40 м³/хв дозволяє швидко створювати тиск на довгих ділянках трубопроводів, скорочуючи час введення в експлуатацію та витрати на оплату праці. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню внутрішньої частини трубопроводів маслом, що вимагало б дорогого очищення перед введенням продукту.
Матеріал та конструкція
LW-40/18 виготовлений з високоякісних матеріалів, спеціально відібраних для роботи з азотом під високим тиском, стійкості до корозії та тривалого терміну служби в складних умовах:
| Компонент | Матеріал | Специфікація |
|---|---|---|
| Блок циліндрів | Сірий чавун | GG30 / HT300, посилені стінки, вбудовані кожухи охолодження |
| Колінчастий вал | Кована легована сталь | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 динамічно збалансовані, азотовані шипи |
| Поршневі кільця | Композит PTFE-скло-бронза-MoS₂ | Самозмащувальні, витримують високі температури до 200°C, швидкість зносу <0,03 мм/1000 год |
| Групи вершників | Композитний ПТФЕ | Направляюча поршня, захист від задирання, висока вантажопідйомність |
| Клапанні пластини | Нержавіюча сталь | SS316, концентричне кільце з пружинним навантаженням, розраховане на високий тиск |
| Шатуни | Кована сталь з підшипниками Babbitt | Прецизійно оброблений, змащений під тиском шатун, конструкція для високого навантаження |
| Інтеркулер | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS316 | ASME VIII Div.1, гідравлічні випробування 1,5×, витримка 30 хв |
| Додатковий охолоджувач | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS316 | Конструкція з ребристими трубками високого тиску, розрахована на температуру охолоджувальної води 32°C |
| Трубопроводи високого тиску | Безшовна вуглецева сталь | ASTM A106 клас B, Schedule 80, 100%, пройшов рентгенівський контроль |
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. 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. З'єднання трубопроводів високого тиску проходять ультразвуковий контроль (UT) за стандартом 100% для виявлення будь-яких внутрішніх дефектів.
Інструкції з встановлення та обслуговування
Вимоги до фундаменту та конструкції
LW-40/18 має суху масу 7,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 950 мм над опорною плитою. Дворядна конструкція з опозитними циліндрами мінімізує незбалансовані сили, що дозволяє встановлювати її на залізобетонний інерційний блок 12–14 тоннБлок має бути встановлений на міцних еластомерних віброізоляторах (власна частота 5–7 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції та чутливі прилади. Мінімальні вимоги до зазору: 1,5 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,2 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,5 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту. Фундамент має бути розрахований на динамічні навантаження, пов'язані з пусковим моментом двигуна потужністю 400 кВт.
Проектування системи охолодження водою
Потреба у воді для охолодження становить приблизно 48 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує роботу циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача паралельними гілками з окремими клапанами регулювання потоку. Вимоги до якості води є суворими через високий тиск: pH 6,5–8,5, загальний вміст розчинених твердих речовин < 400 мг/л, вміст хлоридів < 40 мг/л (для запобігання корозії труб з нержавіючої сталі SS316), зважені тверді речовини < 20 мг/л та загальна жорсткість < 250 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води обов'язкова установка градирні із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації, пом'якшення води та хімічної обробки для запобігання утворенню накипу та корозії в охолоджувачах високого тиску.
Графік профілактичного обслуговування
| Інтервал | Елемент послуги | Необхідна дія |
|---|---|---|
| Щоденно | Операційна інспекція | Перевірте рівень вібрації, аномальний шум, витрату охолоджувальної води, температуру нагнітання, цілісність запобіжного клапана |
| 250 годин | Огляд клапанної пластини | Зніміть та перевірте впускні/нагнітальні клапани на наявність вуглецевих відкладень, втоми пружин, розтріскування або ерозії сідла |
| 1000 годин | Оцінка зносу поршневих кілець | Виміряйте зазор канавки кільця; замініть кільця, якщо зазор перевищує 0,20 мм |
| 3000 годин | Проміжний капітальний ремонт | Замініть усі поршневі кільця, поршневі бандажі та клапанні пластини; перевірте трубки інтеркулера |
| 6000 годин | Капітальний ремонт | Перевірте шийки колінчастого вала, виміряйте зазори корінних та шатунних підшипників, замініть підшипники, якщо вони >0,06 мм |
Безмасляна конструкція LW-40/18 значно спрощує технічне обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. Немає потреби в заміні масла, його аналізі, заміні фільтрів та заміні картриджів сепаратора. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 3000–5000 годин в умовах чистого азоту під високим тиском. Вузли клапанних пластин зазвичай потребують ремонту через 2000–3500 годин через підвищений робочий тиск.
Сертифікати відповідності та безпеки
Азотний компресор LW-40/18 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:
ASME BPVC, розділ VIII, розділ 1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU, модуль A
IEC 60034-1 (ефективність IE3), IEC 60204-1, безпека машин ISO 12100
ISO 8573-1 Клас 0 (вміст олії), незалежно протестовано TÜV Rheinland
ISO 9001:2015 (Управління якістю), ISO 14001:2015 (Екологічний менеджмент)
Азот класифікується як простий задушливий газ. При тиску 1,80 МПа викиди азоту з LW-40/18 створюють додаткову небезпеку через високошвидкісні газові струмені та швидке розширення при охолодженні. Усі установки повинні включати постійний моніторинг дефіциту кисню в компресорній та всіх прилеглих зонах. Системи вентиляції повинні підтримувати рівень кисню в навколишньому середовищі вище 19,51 TP3T об'єму згідно з OSHA 29 CFR 1910.146. Блокування аварійного вимикання повинні активуватися при 19,51 TP3T O₂ (тривога) та запускати автоматичну ізоляцію компресора при 18,01 TP3T O₂ (жорстке вимикання). Системи скидання високого тиску повинні скидати рідину в безпечні місця подалі від зон обслуговування персоналу. Усі трубопроводи високого тиску повинні бути захищені від механічних пошкоджень та чітко позначені номінальним тиском.
Аналіз продуктивності та ефективності
LW-40/18 досягає питома споживана потужність приблизно 10,00 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском нагнітання 1,80 МПа. Цей показник ефективності відображає значну термодинамічну роботу, необхідну для стиснення під високим тиском, і є конкурентоспроможним у сегменті безмасляних поршневих компресорів високого тиску. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням, що працюють з еквівалентними коефіцієнтами тиску, зазвичай споживають 10,5–12,0 кВт/м³/хв, тоді як багатоступеневі діафрагмові компресори (часто вибрані для безмасляних застосувань високого тиску) можуть перевищувати 14 кВт/м³/хв.
Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага в ефективності LW-40/18 генерує приблизно 160 000–400 000 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 TP4T12 800 до 1 TP4T32 000 скорочення прямих експлуатаційних витрат на рік. Однак основним економічним обґрунтуванням для LW-40/18 зазвичай є усунення витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та уникнення використання обладнання для очищення на наступних етапах це було б обов'язково для змащених альтернатив.
The загальна вартість володіння для стиснення азоту під високим тиском ще більше зменшується через відсутність оливи в тракті стиснення. Типовий масляний компресор такого номінального тиску потребує коалесцентних фільтрів високого тиску, адсорберів з активованим вугіллям, постійного контролю рівня оливи та періодичної заміни оливи, що разом додає експлуатаційні витрати на 15 000–25 000 фунтів стерлінгів на рік. Безмасляна конструкція LW-40/18 повністю усуває ці витрати, забезпечуючи при цьому високу чистоту продукту.
Можливості налаштування та OEM
Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-40/18 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:
- Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, прилади високого тиску та панель керування попередньо зібрані на посиленій сталевій рамі з інтегрованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Попередні заводські випробування всіх систем скорочують час введення в експлуатацію приблизно на 601 м³/3 т.
- Конфігурації для небезпечних зон: Для нафтопромислових та нафтохімічних установок 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: Додатково доступний ПЛК Siemens S7-1200 або Allen-Bradley CompactLogix з 10-дюймовим сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP або OPC-UA та безперебійною інтеграцією DCS/SCADA. Автоматичне керування навантаженням/розвантаженням, захист від перенапруги та логіка аварійного вимкнення входять до стандартної комплектації.
- Варіанти пакетів високого тиску: Інтегровані резервуари для зберігання високого тиску, блоки регулювання тиску та розподільні колектори можуть постачатися як частина повного пакету впорскування азоту. Усі компоненти високого тиску розроблені та випробувані за тими ж стандартами, що й компресор.
- OEM та приватна торгова марка: Для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів, що обслуговують нафтопромислові та промислові ринки, доступні індивідуальні кольори фарб, фірмові таблички та локалізовані пакети документації.
Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та розробка пропозиції зазвичай займають 7–10 робочих днів через складність застосувань високого тиску. Стандартний термін доставки становить 14–16 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 10–12 тижнів з моменту підтвердження замовлення.
Тематичне дослідження: Закачування азоту в нафтопромислове середовище для підвищення видобутку
Клієнт: Незалежний виробник нафти, який експлуатує зрілі нафтові родовища на Близькому Сході
Виклик: Нафтові родовища клієнта вступили в фазу спаду, тиск у пласті впав нижче точки кипіння, що спричинило прорив газу та зниження мобільності нафти. Традиційне заводнення було неефективним через неоднорідність пласта. Клієнту потрібне було закачування азоту під високим тиском для підтримки тиску в пласті та підвищення ефективності витіснення, але існуючі компресори з масляним змащенням забруднювали газ, що закачується, вуглеводнями, змінюючи змочуваність пласта та знижуючи ефективність витіснення.
Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-40/18 сконфігурований на спеціальному шасі з інтегрованим охолоджувачем високого тиску, вологовідділювачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з дистанційним моніторингом. Тиск на нагнітанні 1,80 МПа забезпечував пряме закачування в пласти-колектори на глибині 1200–1400 метрів. Нижче за течією було встановлено резервуар високого тиску об'ємом 10 м³ для буферизації коливань швидкості закачування. Шасі було розроблено для роботи в пустелі з піщаною фільтрацією, охолодженням при високій температурі навколишнього середовища та захистом від корозії C5-M.
Кількісні результати після 36 місяців:
- Тиск у пласті: Зберігається на рівні 85% від початкового рівня порівняно з 62% лише з заводненням
- Дебіти нафти: Збільшено на 18% порівняно з базовим рівнем до введення азоту
- Вміст азоту в олії: <0,01 мг/м³, що усуває зміну змочуваності пласта
- Наявність компресора: 97.5% понад 36 місяців, лише з плановими зупинками на технічне обслуговування
- Експлуатаційні витрати: 32% нижній ніж попередня система компресорів з масляним змащенням завдяки усуненню необхідності технічного обслуговування, пов'язаного з маслом
«LW-40/18 був основою нашої програми азотного підвищення невідкладності. Безмасляна конструкція дає нам впевненість у тому, що ми не ставимо під загрозу продуктивність пласта, а його надійність перевершила наші очікування в суворих пустельних умовах». — Керівник відділу інженерії резервуарів
Поширені запитання та посібник з вибору
Супутні продукти та рішення
Багатоступінчасті компресори високого тиску серії ZW
Вертикальні багатоступеневі безмасляні компресори для кисню, азоту, водню та спеціальних газів. Тиск нагнітання до 9,00 МПа для заповнення газом надвисокого тиску, заряджання балонів та спеціалізованих хімічних процесів.
Азотні компресори середнього тиску серії DW
Безмасляні компресори середнього та високого тиску (0,40–2,00 МПа) для впорскування азоту, підвищення тиску в трубопроводах та хімічного синтезу. Продуктивність від 2 до 130 м³/хв з двоступеневою та багатоступеневою конфігураціями.
Компресори середнього тиску серії MW
Безмасляні компресори середнього тиску (1,0–4,0 МПа) для рециркуляції азоту, допоміжних пристроїв для зрідження газу та стиснення технологічного газу в нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах.
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 розгорнути азотне стиснення під високим тиском?
Наші інженери-застосовувачі готові оцінити ваші потреби в азоті високого тиску, 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
