Азотний компресор LW-60/8 – надвисокопродуктивний безмасляний азотний компресор для вимогливих промислових мереж з тиском 0,80 МПа

Розроблений для подачі 60 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа, LW-60/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для кріогенного розділення повітря величезного масштабу, бустерних станцій високого тиску VPSA та інтенсивного розподілу нафтохімічної продукції трубопроводами. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для безперервної цілодобової промислової експлуатації при підвищеному тиску.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-60/8 являє собою вершину нашого портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених для задоволення найвимогливіших вимог до підвищення тиску азоту у великомасштабній промисловій газовій інфраструктурі. Завдяки винятковому Продуктивність 60 м³/хв у поєднанні з міцним тиск нагнітання 0,80 МПа, цей агрегат є робочою конячкою мегамасштабних кріогенних установок розділення повітря, бустерних станцій високого тиску VPSA та інтенсивних нафтохімічних розподільчих мереж, де як потік, так і тиск не підлягають обговоренню.

Що відрізняє LW-60/8 від традиційних альтернатив зі змащенням, так це те, що шлях стиснення без власного маслаПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з запатентованих самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють повністю без вуглеводневих мастил. Така конструктивна концепція гарантує, що потік азотного продукту залишається абсолютно вільним від забруднення маслом, що забезпечує Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 без будь-якого обладнання для очищення на наступних етапах. Для операторів у харчовій промисловості, фармацевтичному виробництві, виробництві напівпровідників та нафтохімічній переробці ця природна безмасляна характеристика усуває капітальні витрати, навантаження на технічне обслуговування та енергетичні втрати систем фільтрації олії.

Архітектура компресора відповідає двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимально розподіляє суттєвий коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення. Такий поетапний підхід є важливим для управління тепловими навантаженнями, пов'язаними з тиском нагнітання 0,80 МПа, зберігаючи при цьому розмірну цілісність ущільнювальних елементів з ПТФЕ. Кожен ступінь включає незалежний високоефективний інтеркулер, що забезпечує збереження температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи на максимальній потужності. Масивна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – LW-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

LW-60/8 використовує вдосконалену самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з запатентованих композитів PTFE, армованих скловолокном, вуглецевим графітом та частинками бронзи. Цей матеріал забезпечує коефіцієнт тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю виключаючи 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 ефективність герметизації до 185°C. Для операторів промислового газу це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат, складності обслуговування чи енергетичних втрат, пов'язаних з обладнанням для фільтрації нафти, що знаходиться нижче за течією.

2. Розширена двоступенева термодинамічна оптимізація

The двоступенева архітектура стиснення LW-60/8 термодинамічно оптимізований для вимогливого цільового тиску нагнітання 0,80 МПа. Розділяючи значну загальну коефіцієнт тиску 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. Таке теплове управління є критично важливим для збереження цілісності PTFE-кільця та збільшення терміну служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими альтернативами, що працюють при еквівалентних коефіцієнтах тиску.

3. Масивна чавунна рама з чудовим балансом сил

Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалентно ASTM A48 класу 30B) з інтегрованими каналами для охолоджувальної води, виточеними безпосередньо у виливку. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 851 TP3T порівняно з однорядними конструкціями еквівалентної ємності. Ця механічна перевага дозволяє встановлювати їх на залізобетонний інерційний блок вагою не менше 12 тонн (порівняно з 18+ тоннами для однорядних еквівалентів), значно знижуючи витрати на цивільне будівництво та спрощуючи модернізацію існуючих компресорних станцій, де місткість фундаменту може бути обмежена.

4. Привід двигуна середньої напруги для великомасштабної інтеграції

LW-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 розподільних пристроях низької напруги та непрактично товстих 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 об'єктів зі стандартними шинними системами 6 кВ або 10 кВ на великих промислових підприємствах, LW-60/8 пропонує безперебійну електричну сумісність.

Сценарії застосування

Мегамасштабні кріогенні установки розділення повітря

У мегамасштабних кріогенних установках ASU, що виробляють 3000–8000 Нм³/год газоподібного азоту, LW-60/8 служить як первинний високопродуктивний азотний бустер між холодним боксом та розподільчим колектором. Його продуктивність 60 м³/хв відповідає продуктивності найбільших одноланцюгових ВРУ, а тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу трубопроводами на великі відстані до споживачів, що знаходяться нижче за течією, таких як інтегровані сталеливарні комплекси, нафтохімічні крекінги та лінії зрідження СПГ. Безмасляна конструкція є абсолютно необхідною в цих застосуваннях, оскільки будь-яке забруднення маслом поставить під загрозу чистоту азоту, що подається до найчутливіших процесів, включаючи виготовлення напівпровідникових пластин та лінії асептичного розливу фармацевтичних препаратів, що обслуговуються тією ж розподільчою мережею.

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 LW-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 великі промислові парки або кілька об'єктів через централізований колектор високого тиску, де втрати тиску в розподільчій мережі можуть бути значними. Шлях стиснення без використання олії є невід'ємним при експлуатації VPSA, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, що безповоротно знизить ефективність розділення та вимагатиме дорогої повної заміни адсорбенту.

Інтенсивні нафтохімічні азотні системи високого тиску

У великих нафтохімічних комплексах та нафтопереробних заводах LW-60/8 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора, консервація каталізатора, продувка трубопроводів, аварійне закачування в резервуари та заповнення гідровипробуваньТиск нагнітання 0,80 МПа достатній для подолання номінального тиску найбільших технологічних резервуарів та реакторних систем, що дозволяє пряме впорскування азоту без проміжних ступенів підвищення тиску. Номінальний робочий режим забезпечує безперебійну доступність азоту під час тривалих ремонтних 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.

Інтегрована інертизація високого тиску на сталеливарному заводі

Великі інтегровані сталеливарні заводи з кількома доменними печами, кисневими печами та лініями безперервного лиття потребують величезних обсягів азоту для герметизація доменного газу, інертизація проміжного ковша, металургія ковшів та продувка коксового газуLW-60/8 потужністю 60 м³/хв може одночасно обслуговувати кілька доменних печей або весь ливарний комплекс через централізований азотний колектор високого тиску. Тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для подолання протитиску найбільших газових систем доменної печі та підтримки позитивного потоку ущільнювального газу на всіх рівнях фурм. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню доменного газу маслом, що може засмічувати обладнання для очищення газу нижче за течією та погіршувати якість рекуперованого доменного газу, що використовується для виробництва електроенергії та опалення.

Матеріал та конструкція

LW-60/8 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом, роботи під високим тиском 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

LW-60/8 має суху масу 6,50 тонни та центр ваги приблизно на 950 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежним розташуванням циліндрів, незбалансовані сили мінімальні, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 12–14 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 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 2,0 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.

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 подачу води 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 наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічним очищенням для запобігання утворенню накипу та корозії.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-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 кількості запасних частин та підвищення доступності обладнання.

Сертифікати відповідності та безпеки

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

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-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 надвисокопродуктивного безмасляного поршневого компресора, що працює з підвищеним коефіцієнтом тиску, що вигідно позиціонує агрегат у класі продуктивності 50–70 м³/хв. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням у аналогічних застосуваннях високого тиску 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 LW-60/8 генерує приблизно 180 000–420 000 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 14 400 до 133 600 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 вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція LW-60/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо широкі можливості налаштування, щоб адаптувати LW-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 польових робіт приблизно на 601 м² та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки комплексним 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: Капітальний ремонт розподілу азоту в нафтохімічному комплексі

Клієнт: Великий нафтохімічний комплекс на Близькому Сході з трьома установками крекінгу етилену, двома заводами з виробництва поліетилену та установкою з виробництва поліпропілену

Виклик: Постачання азоту до комплексу забезпечувалося трьома застарілими масляними компресорами (два європейських бренди, один азійський, 16–22 роки експлуатації), які подавалися до загального розподільчого колектора під тиском 0,60 МПа. У компресорах спостерігалося поступове потрапляння оливи в потік азоту, що забруднювало каталітичні шари в установках крекінгу етилену та спричиняло проблеми з полімеризацією в поліетиленових реакторах. Витрати на технічне обслуговування зросли до 1 тис. т/рік, а тиск 0,60 МПа був недостатнім для нових вимог до інертизації реактора високого тиску. Для досягнення розширених виробничих цілей комплексу потрібно було щонайменше 55 м³/хв при тиску 0,80 МПа.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-60/8 як новий первинний компресор, сконфігурований на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з повною інтеграцією SCADA. Тиск нагнітання 0,80 МПа відповідав усім новим вимогам до інертизації під високим тиском, а безмасляна конструкція усунула забруднення каталітичних шарів та реакторів полімеризації. Перед початком роботи було встановлено компенсаційну ємність об'ємом 10 м³ для буферизації коливань попиту від кількох технологічних установок. Два існуючі компресори були збережені як резервні.

Кількісні результати після 24 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 5,8 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Періодичність заміни каталітичного шару: Подовжено з 18 до 48 місяців, що заощаджує $180 000/рік на витратах на каталізатор
• Випадки забруднення реактора полімеризації: Повністю ліквідовано, покращуючи виробництво відповідно до специфікацій на 2.1%
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 48% (від $120 000 до $62 400) завдяки ліквідації ремонтів, пов'язаних з маслом
• Споживання енергії: Покращено 8.2% порівняно з основним заміненим блоком, що економить приблизно $24 800/рік
• Незапланований простій: Нуль подій за 24 місяці безперервної роботи

«LW-60/8 повністю змінив надійність нашого азотного виробництва. Усунення забруднення нафтою подовжило термін служби нашого каталізатора в 2,5 рази та усунуло випадки забруднення реактора. Нашу команду з технічного обслуговування було перенаправлено на проактивні завдання замість постійного ремонту, пов’язаного з нафтою. Термін окупності склав менше 16 місяців». — 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 надвисокопродуктивну азотну систему?

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