ضاغط النيتروجين LW-20/8 – معزز نيتروجين متوسط ​​السعة خالٍ من الزيت للعمليات الصناعية المستمرة

يُنتج ضاغط النيتروجين LW-20/8، ذو المرحلتين والصفين، معدل تدفق يبلغ 20 مترًا مكعبًا في الدقيقة عند ضغط تفريغ 0.80 ميجا باسكال، وهو ضاغط مكبسي خالٍ من الزيت، مصمم خصيصًا لفصل الهواء المبرد متوسط ​​الحجم، ومحطات تعزيز النيتروجين بتقنية امتزاز الضغط المتغير (VPSA)، وتوزيع خطوط الأنابيب الصناعية. يتميز هذا الضاغط بانعدام تلوث مواد التشحيم، وقدرة تشغيل متواصلة على مدار الساعة، وهو مصمم خصيصًا للبيئات الصناعية القاسية.

نظرة عامة على المنتج

ال ضاغط نيتروجين LW-20/8 يحتل هذا المنتج موقعًا استراتيجيًا في تشكيلة ضواغط المكابس الخالية من الزيت لدينا، حيث يسد الفجوة بين الوحدات المدمجة للمبتدئين والمعززات الصناعية واسعة النطاق. بسعة مصنفة تبلغ 20 م³/دقيقة وضغط تصريف قدره 0.80 ميجا باسكال، ويشكل هذا النموذج العمود الفقري لأنظمة توزيع النيتروجين متوسطة الحجم في صناعات فصل الهواء المبرد، وتصنيع المواد الخاملة البتروكيماوية، وتصنيع الأغذية.

ما يميز جهاز LW-20/8 عن البدائل التقليدية هو مسار ضغط خالٍ تمامًا من الزيتتُصنع حلقات المكبس وأشرطة التوجيه بدقة عالية من مواد مركبة من مادة PTFE ذاتية التشحيم، تعمل دون الحاجة إلى مواد تشحيم هيدروكربونية، مما يضمن بقاء تيار النيتروجين خاليًا تمامًا من أي تلوث بالزيت. تُعد هذه الخاصية الطبيعية الخالية من الزيت ضرورية للتطبيقات التي تتطلب شهادة ISO 8573-1 من الفئة 0، بما في ذلك تغطية النيتروجين في صناعة الأغذية، وتجميد المواد الكيميائية في العمليات الصيدلانية، والتحكم في جو صناعة الإلكترونيات.

يستخدم الضاغط مرحلتين، صفين (二列二级) تصميم معماري يُحسّن نسبة الضغط بين الأسطوانتين من الناحية الديناميكية الحرارية. يتم تبريد كل مرحلة بشكل مستقل عبر مبرد داخلي مخصص، مما يحافظ على درجات حرارة التفريغ ضمن حدود التشغيل الآمنة حتى أثناء التشغيل المستمر على مدار الساعة. تم تصميم الإطار المتين المصنوع من الحديد الزهر وعمود المرفق المصنوع من الفولاذ المطروق والمتوازن ديناميكيًا لتحقيق... الحد الأدنى لعمر الخدمة 15 عامًا في إطار بروتوكولات الصيانة القياسية.

المواصفات الفنية – LW-20/8

* جميع المواصفات مصنفة وفقًا لظروف مرجعية قياسية (ISO 1217، الملحق ج). قد يختلف الأداء الفعلي بناءً على ارتفاع الموقع ودرجة الحرارة المحيطة وظروف المدخل.

الميزات الرئيسية والمزايا الهندسية

1. نظام إحكام غلق مركب من مادة PTFE خالٍ من الزيت

يستخدم جهاز LW-20/8 تقنية متطورة مجموعة حلقات المكبس ذاتية التشحيم وحزام التثبيت مصنوع من مركبات PTFE عالية الكثافة معززة بألياف زجاجية وجزيئات برونزية. يحقق هذا النظام المادي معامل احتكاك أقل من 0.08 دون الحاجة إلى أي تزييت هيدروكربوني خارجي، مما يقضي تمامًا على خطر انتقال أبخرة الزيت إلى تيار منتج النيتروجين. بالنسبة للصناعات الخاضعة للتنظيم، يوفر هذا المنتج أداءً متميزًا. الامتثال لمعيار ISO 8573-1 الفئة 0 بشكل طبيعي - دون تكاليف رأس المال أو أعباء الصيانة أو تكلفة الطاقة لأنظمة ترشيح إزالة الزيت في المراحل اللاحقة.

2. التحسين الديناميكي الحراري على مرحلتين

ال ترتيب ضغط ثنائي المراحل يقسم هذا النظام نسبة الضغط الإجمالية بين أسطوانة منخفضة الضغط وأسطوانة عالية الضغط، مما يقلل متوسط ​​درجة الحرارة الفعالة لكل مرحلة ويحسن الكفاءة الحجمية. يعمل مبرد داخلي متكامل من نوع الأنبوب والغطاء على إزالة حرارة الضغط بين المراحل، محافظًا على درجات حرارة التفريغ أقل من 155 درجة مئوية حتى عند أقصى حمل مستمر. تُطيل استراتيجية إدارة الحرارة هذه عمر خدمة لوحة الصمام بمقدار 35% تقريبًا مقارنةً بالتصاميم أحادية المرحلة التي تعمل بنسب ضغط مكافئة، مع منع التدهور الحراري لعناصر منع التسرب المصنوعة من مادة PTFE.

3. إطار شديد التحمل مع توازن قوة متأصل

كتلة الضاغط مصبوبة من حديد الزهر الرمادي GG25 (مكافئ للمعيار ASTM A48 الفئة 30B) مع ممرات مياه تبريد مدمجة. يوفر تصميم الأسطوانات المتقابلة ذات الصفين إلغاءً طبيعيًا للقوى من الدرجة الأولى، مما يقلل قوى القصور الذاتي غير المتوازنة المنتقلة إلى الأساس بأكثر من 80% مقارنةً بالتصاميم أحادية الصف. تتيح هذه الميزة الميكانيكية التركيب على كتلة خرسانية أخف وزنًا (5 أطنان كحد أدنى مقابل 8 أطنان أو أكثر للتصاميم أحادية الصف)، مما يقلل تكاليف الهندسة المدنية ويبسط عمليات التحديث في غرف الضواغط أو غرف الآلات القائمة.

4. محرك صناعي قياسي 380 فولت

يتم تشغيل LW-20/8 بواسطة محرك حثي ثلاثي الأطوار بقدرة 132 كيلوواط، 380 فولت، 50 هرتز يتوافق مع معيار IEC 60034-1 فئة الكفاءة IE3. يتكامل التكوين القياسي للجهد المنخفض مباشرةً مع لوحات التوزيع الصناعية الحالية بجهد 380 فولت دون الحاجة إلى مفاتيح كهربائية متوسطة الجهد، أو محولات خافضة للجهد، أو بنية تحتية كهربائية متخصصة. هذا يُبسط كلاً من النفقات الرأسمالية وجداول التشغيل، مما يجعل LW-20/8 خيارًا جذابًا لتحديث المنشآت التي تنتقل من استخدام النيتروجين المعبأ أو مولدات الأغشية إلى إمداد النيتروجين المضغوط في الموقع.

سيناريوهات التطبيق

محطات فصل الهواء المبردة متوسطة الحجم

في مرافق فصل الهواء المبردة التي تنتج 500-1500 متر مكعب قياسي/ساعة من النيتروجين الغازي، يعمل جهاز LW-20/8 كـ معزز النيتروجين الأساسي يقع هذا النظام بين صندوق التبريد وخط التوزيع الرئيسي. تبلغ سعته 20 مترًا مكعبًا في الدقيقة، وهي نفس سعة إنتاج وحدات فصل الهواء متوسطة الحجم، بينما تم تحسين ضغط التفريغ البالغ 0.80 ميجا باسكال لتوزيع خط الأنابيب إلى المستهلكين النهائيين، مثل المفاعلات الكيميائية، وأنظمة التخميل في مغارف مصانع الصلب، وشبكات غاز تنقية مرافق الغاز الطبيعي المسال. يُعدّ التصميم الخالي من الزيت بالغ الأهمية في سيناريوهات النسخ الاحتياطي لوحدات فصل الهواء، حيث لا يمكن المساس بنقاء النيتروجين أثناء صيانة النظام الأساسي أو حالات تعطل صندوق التبريد.

محطات تعزيز النيتروجين التابعة لـ VPSA

تُنتج مولدات النيتروجين بتقنية امتزاز تأرجح الضغط الفراغي (VPSA) غاز النيتروجين عند ضغط قريب من الضغط الجوي (0.05-0.10 ميجا باسكال). معزز النيتروجين LW-20/8 يضغط هذا المنتج ذو الضغط المنخفض إلى 0.80 ميجا باسكال لتوزيعه على نقاط الاستخدام. يُعد مسار الضغط الخالي من الزيت أساسيًا في تقنية امتزاز الضغط المتغير (VPSA)، لأن أي تلوث هيدروكربوني سيؤدي إلى تسمم مادة الامتزاز من خلال غربال جزيئي كربوني، مما يُقلل بشكل دائم من كفاءة فصل المُولِّد ويستلزم استبدالًا مكلفًا لمادة الامتزاز. تدعم سعة 20 مترًا مكعبًا/دقيقة منشآت VPSA متوسطة الحجم التي تخدم العديد من المستهلكين الصناعيين عبر خط نيتروجين مركزي.

تغطية وتعقيم خزانات البتروكيماويات

تتطلب مزارع خزانات التكرير ومرافق تخزين البتروكيماويات كميات كبيرة من النيتروجين لـ تغطية الخزانات، وإخمادها، وحشوها بالغاز لمنع تكوّن الأبخرة المتفجرة والحفاظ على جودة المنتج. بفضل قدرته على العمل المتواصل وضغط تفريغه البالغ 0.80 ميجا باسكال، يُمكن لجهاز LW-20/8 تزويد عدة خزانات تخزين في آنٍ واحد عبر خط توزيع مركزي للنيتروجين. ويُعدّ ضغط التشغيل كافيًا للتغلب على إعدادات صمام تخفيف الضغط في الخزان والحفاظ على ضغط موجب أثناء دورات سحب المنتج، حتى في المنشآت ذات الخزانات المرتفعة أو خطوط التوزيع الطويلة.

معالجة الأغذية والتعبئة في جو معدل

تستخدم منشآت معالجة الأغذية واسعة النطاق النيتروجين لـ التعبئة والتغليف في جو معدل (MAP)، والتخزين في جو متحكم به، وضخ النيتروجين لإطالة مدة صلاحية المنتج والحفاظ على نضارته. تبلغ سعة ضاغط LW-20/8 حوالي 20 مترًا مكعبًا في الدقيقة، مما يتيح تزويد خطوط التعبئة والتغليف عالية السرعة، وأنفاق ضخ النيتروجين، ومخازن التخزين في آن واحد. تضمن شهادة خلوه من الزيت الامتثال للوائح إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA 21 CFR 173.310) ولائحة الاتحاد الأوروبي رقم 231/2012 الخاصة بالنيتروجين الملامس للأغذية، مما يزيل خطر ظهور نكهات غير مرغوب فيها، أو زنخ، أو تغير لون المنتج، وهي مخاطر قد تحدث مع ضواغط بديلة مزودة بزيت.

المواد والإنشاءات

تم اختيار كل مكون من مكونات LW-20/8 لضمان توافقه مع خدمة النيتروجين، ومقاومته للتآكل، ومتانته الميكانيكية على المدى الطويل:

تم تصميم وتصنيع جميع المكونات التي تتحمل الضغط وفقًا لـ ASME BPVC القسم الثامن القسم 1 أو معايير GB 150 الصينية. تخضع وصلات اللحام لفحص الأشعة السينية 100% (RT) وفقًا للقسم الخامس، المادة 2 من ASME، ويخضع كل وعاء ضغط مكتمل لاختبار ضغط هيدروستاتيكي عند 1.5 ضعف أقصى ضغط تشغيل مسموح به (MAWP) لمدة لا تقل عن 30 دقيقة.

إرشادات التركيب والصيانة

متطلبات الأساس والتركيب

يبلغ وزن الرافعة LW-20/8 الجافة 3.00 أطنان، ويقع مركز ثقلها على ارتفاع 820 مم تقريبًا فوق القاعدة. وبفضل تصميمها ذي الصفين من الأسطوانات المتقابلة، تكون القوى غير المتوازنة في حدها الأدنى، مما يسمح بتركيبها على كتلة خرسانية مسلحة مقاومة للقصور الذاتي بوزن 5-6 أطنانيجب تركيب الكتلة على عوازل اهتزاز مطاطية (تردد طبيعي 6-8 هرتز) لمنع انتقال الاهتزازات إلى الهياكل المجاورة. الحد الأدنى لمتطلبات الخلوص: 1.2 متر على الجانب غير المُشغِّل للوصول إلى الصمام، و1.0 متر على جانب المُشغِّل لصيانة المحرك، و1.8 متر فوق مستوى سطح البحر لوصول الرافعة أثناء عمليات الصيانة الرئيسية.

مواصفات نظام مياه التبريد

يبلغ معدل تدفق مياه التبريد المطلوب تقريبًا 22 م³/ساعة عند درجة حرارة مدخل لا تتجاوز 32 درجة مئوية. يغذي نظام توزيع المياه أغلفة الأسطوانات والمبرد البيني والمبرد اللاحق بالتوازي. مواصفات جودة المياه: درجة حموضة تتراوح بين 6.5 و8.5، إجمالي المواد الصلبة الذائبة أقل من 500 ملغم/لتر، محتوى الكلوريد أقل من 50 ملغم/لتر (لمنع تآكل أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ SS304)، والمواد الصلبة العالقة أقل من 30 ملغم/لتر. بالنسبة للمواقع ذات جودة المياه الهامشية، يُوصى بشدة باستخدام برج تبريد ذي دائرة مغلقة مع ترشيح جانبي ومعالجة كيميائية لمنع تكون الترسبات وتراكم الرواسب في الأنابيب.

جدول الصيانة الوقائية

يقلل تصميم LW-20/8 الخالي من الزيت بشكل كبير من تعقيد الصيانة مقارنةً بالبدائل المُشحَّمة. فلا حاجة لتغيير الزيت دوريًا، ولا لتحليل عينات الزيت، ولا لاستبدال عناصر الترشيح، ولا لمراقبة خراطيش فصل الزيت. أما الأجزاء الوحيدة التي تتآكل بشكل متكرر فهي... حلقات مكابس PTFE وأحزمة تثبيتوالتي عادةً ما تحقق عمر خدمة يتراوح بين 4000 و 6000 ساعة في ظل ظروف النيتروجين النظيف.

شهادات الامتثال والسلامة

تم تصميم وتصنيع واختبار ضاغط النيتروجين LW-20/8 ليلبي المعايير الدولية والأطر التنظيمية التالية:

تحليل الأداء والكفاءة

يحقق جهاز LW-20/8 يبلغ استهلاك الطاقة المحدد حوالي 6.60 كيلوواط لكل متر مكعب/دقيقة يتم ضخ النيتروجين عند ضغط تصريف يبلغ 0.80 ميجا باسكال. يضع هذا المقياس للكفاءة الوحدة في موقع تنافسي ضمن فئة ضواغط المكابس الخالية من الزيت التي تتراوح سعتها بين 15 و30 مترًا مكعبًا في الدقيقة. وللمقارنة، تستهلك ضواغط اللولب النموذجية المُشحّمة بالزيت والتي تعمل بنسب ضغط مماثلة ما بين 7.0 و7.8 كيلوواط/متر مكعب/دقيقة، بينما قد تتجاوز تصاميم المكابس أحادية المرحلة القديمة 8.5 كيلوواط/متر مكعب/دقيقة.

على مدار جدول تشغيل سنوي قياسي يبلغ 8000 ساعة، تحقق ميزة كفاءة الطائرة LW-20/8 ما يقارب توفير الطاقة السنوي بمقدار 64000 إلى 160000 كيلوواط ساعة بالمقارنة مع البدائل الأقل كفاءة. عند متوسط ​​تعريفة الكهرباء الصناعية البالغة 0.08/كيلوواط ساعة، يُترجم هذا إلى انخفاض في تكاليف التشغيل المباشرة يتراوح بين 5120 و12800 دولار أمريكي سنويًا. وعند دمج ذلك مع التخلص من المواد الاستهلاكية المتعلقة بالزيوت (زيت التشحيم، وعناصر الترشيح، وخراطيش الفصل، والتخلص من الزيوت المستعملة)، فإن التكلفة الإجمالية لامتلاك نظام ضغط النيتروجين يتم تقليلها بمقدار يتراوح بين 20 و30% على مدى عمر تشغيلي يبلغ 10 سنوات.

يُلغي غياب الزيت في مسار الضغط استهلاك الطاقة الزائد المرتبط بمعدات إزالة الزيت في المراحل اللاحقة. يتطلب ضاغط نموذجي مُشحم بالزيت من هذا الحجم مرشحات تجميع، وممتصات كربون نشط، وأجهزة مراقبة الزيت، تستهلك مجتمعةً ما بين 3 و51 طنًا من طاقة الضاغط. يُزيل تصميم LW-20/8 الخالي من الزيت هذا الحمل الزائد تمامًا، مما يُحسّن كفاءة النظام بشكل عام.

إمكانيات التخصيص وتصنيع المعدات الأصلية

نقدم خيارات تخصيص شاملة لتكييف جهاز LW-20/8 مع ظروف الموقع المحددة ومتطلبات التكامل ومواصفات المستخدم النهائي:

• حزم جاهزة للتسليم مثبتة على قاعدة انزلاقية: يتم تجميع الضاغط والمحرك والمبرد البيني والمبرد اللاحق وأجهزة القياس ولوحة التحكم مسبقًا على قاعدة فولاذية هيكلية مزودة بحلقات رفع مدمجة وقوالب براغي تثبيت. يقلل هذا الأسلوب وقت التركيب الميداني بحوالي 60% ويقلل من مخاطر التشغيل.
• تكوينات المناطق الخطرة: تتوفر صناديق المحركات والكهرباء المتوافقة مع معايير ATEX Zone 2 و IECEx للتركيبات في منشآت البتروكيماويات حيث قد توجد أحيانًا أجواء قابلة للانفجار. ويمكن دمج أنظمة كشف الغاز وأنظمة التعشيق التلقائي للتهوية في نظام التحكم.
• التحكم المتقدم في العمليات: وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) اختيارية من سيمنز S7-1200 أو ألين برادلي كومباكت لوجيكس، مزودة بشاشة لمس HMI مقاس 10 بوصات، وإمكانية المراقبة عن بُعد عبر بروتوكول Modbus TCP/IP أو OPC-UA، وتكامل سلس مع أنظمة التحكم الموزعة (DCS) وأنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA). يُحسّن التحكم التلقائي في التحميل والتفريغ، بالإضافة إلى توافقه مع محركات السرعة المتغيرة (VFD)، كفاءة التشغيل عند الأحمال الجزئية.
• حماية البيئة: أنظمة طلاء بحرية من الدرجة C5-M للمنشآت الساحلية أو البحرية؛ مكونات كهربائية استوائية لدرجات حرارة محيطة تصل إلى 55 درجة مئوية؛ وحاويات صوتية مصنفة IP54 تقلل انبعاث الضوضاء من 85 ديسيبل (A) إلى 72 ديسيبل (A) على بعد متر واحد.
• تصنيع المعدات الأصلية والعلامات التجارية الخاصة: تتوفر ألوان طلاء مخصصة، ولوحات تحمل علامات تجارية، وحزم وثائق لشركات تكامل الأنظمة وموزعي معدات الغاز. كما يمكن توفير الكتيبات الفنية وقوائم قطع الغيار وإجراءات الصيانة باللغات المحلية.

تتوفر التكوينات المخصصة من الحد الأدنى للطلب: وحدة واحدةتستغرق مراجعة التصميم الهندسي وإعداد المقترح عادةً من 5 إلى 7 أيام عمل. تتراوح مواعيد تسليم النماذج الأولية من 12 إلى 14 أسبوعًا؛ أما الطلبات المتكررة فتُسلّم في غضون 8 إلى 10 أسابيع من تاريخ تأكيد الطلب.

دراسة حالة: تحديث إمدادات النيتروجين في عبوات المواد الغذائية

عميل: شركة رائدة في تصنيع الوجبات الخفيفة في تايلاند

تحدي: كانت الشركة المصنعة تعتمد على تبخير النيتروجين السائل في خطوط تغليفها ذات الغلاف الجوي المعدل (MAP). وقد تسببت ارتفاع أسعار النيتروجين السائل، وتضارب مواعيد التسليم، ومشاكل صيانة أجهزة التبخير في تأخير الإنتاج. إضافةً إلى ذلك، كان مُعزز النيتروجين المُشحم المستخدم (من علامة تجارية منافسة) يُدخل آثارًا ضئيلة من الزيت، مما أدى إلى ظهور نكهات غير مرغوبة في خطوط الإنتاج الحساسة، الأمر الذي أسفر عن شكاوى من العملاء وسحب المنتجات من الأسواق.

حل: لقد قمنا بتوريد ضاغط نيتروجين خالٍ من الزيت LW-20/8 مُقترنًا بمولد نيتروجين VPSA متوسط ​​الحجم (نقاء 99.9%، 25 م³/دقيقة) على قاعدة مشتركة. يعمل جهاز LW-20/8 على رفع ضغط منتج VPSA من 0.08 ميجا باسكال إلى 0.80 ميجا باسكال لتوزيعه على ستة خطوط تعبئة عالية السرعة. صُممت القاعدة لتتناسب مع غرفة المرافق الموجودة، مما يُغني عن الحاجة إلى توسيع المبنى.

النتائج الكمية بعد 24 شهرًا:

• تكلفة إمداد النيتروجين: تم تخفيضها بمقدار 48% مقارنة بشراء وتوصيل النيتروجين السائل
• تلوث النيتروجين بالنفط: تم القضاء عليه تمامًا (تم تحقيق معيار ISO 8573-1 الفئة 0)
• حوادث سحب المنتجات من الأسواق: صفر منذ بدء التشغيل (سابقاً 2-3 سنوياً)
• نفقات الصيانة: انخفض بمقدار 35% نتيجةً للاستغناء عن تغيير الزيت، واستبدال الفلاتر، وإصلاح الفواصل
• توقف الإنتاج: تم تخفيضها بمقدار 60% (لا مزيد من تعارضات مواعيد توصيل النيتروجين السائل)
• فترة الاسترداد: 2.1 سنة بناءً على وفورات تكلفة الغاز وتجنب تكاليف الاستدعاء

لقد أحدث ضاغط LW-20/8 نقلة نوعية في إمدادات النيتروجين لدينا. لم نعد نعاني من مشكلة توصيل النيتروجين السائل، واختفت مشاكل جودة منتجاتنا، وأصبح فريق الصيانة لدينا يقضي وقتاً أقل بكثير في صيانة الضاغط. وقد استرد الاستثمار تكلفته في غضون عامين فقط. مدير هندسة المصنع

الأسئلة الشائعة ودليل الاختيار

المنتجات والحلول ذات الصلة

للحصول على نظرة عامة شاملة عن ضاغط نيتروجين صناعي للاطلاع على محفظتنا، بما في ذلك ضواغط الأكسجين الخالية من الزيت، وضواغط الهيدروجين، وضواغط ثاني أكسيد الكربون، وحلول الغازات المتخصصة المصممة حسب الطلب، يرجى الاتصال بفريق هندسة التطبيقات لدينا أو تصفح كتالوج منتجاتنا عبر الإنترنت.

هل أنت مستعد لتحسين نظام ضغط النيتروجين الخاص بك؟

مهندسونا المتخصصون في التطبيقات على أهبة الاستعداد لتقييم متطلبات تدفق النيتروجين، وظروف السحب، وأهداف ضغط التفريغ، وقيود التكامل. نقدم عروضًا فنية مجانية، ورسومات تخطيطية للأساسات، ومخططات الأنابيب والأجهزة (P&IDs)، وتحليلات تفصيلية للتكلفة الإجمالية للملكية (TCO) خلال 48 ساعة من استلام استفسارك.

بريد إلكتروني: [email protected] الرد خلال 24 ساعة