Compresseur d'azote LW-5.3/16 – Surpresseur d'azote haute pression sans huile pour applications industrielles exigeantes

Conçu pour fournir un débit de 5,3 m³/min à une pression de refoulement de 1,60 MPa, le LW-5.3/16 est un compresseur d'azote à pistons sans huile, à deux étages et deux rangées, spécialement conçu pour l'injection d'azote haute pression, le remplissage de bouteilles de gaz et les opérations d'inertage pétrochimiques spécialisées. Il garantit l'absence de contamination par l'huile, un encombrement réduit et est optimisé pour une utilisation industrielle intensive à haute pression.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote LW-5.3/16 occupe une niche spécialisée au sein de notre gamme de compresseurs à piston sans huile, conçue pour les applications exigeant à la fois un débit modéré et une pression de refoulement nettement élevée. Avec une capacité nominale de 5,3 m³/min et un impressionnant Pression de refoulement de 1,60 MPaCette unité comble le fossé entre les surpresseurs d'azote basse pression classiques et les systèmes de remplissage de gaz à ultra-haute pression.

Ce qui distingue le LW-5.3/16, c'est son mécanisme de compression entièrement sans huile L'utilisation de segments de piston et de bagues de guidage en composite PTFE autolubrifiant élimine tout risque de contamination par des hydrocarbures dans le flux d'azote produit, rendant l'unité immédiatement adaptée au remplissage de bouteilles d'azote de haute pureté, à l'inertage de qualité pharmaceutique et à la fabrication de produits électroniques où même des traces d'huile compromettraient l'intégrité du produit. La certification native sans huile garantit… Conformité à la norme ISO 8573-1, classe 0 sans nécessiter d'équipement de purification supplémentaire en aval.

C'est à deux étages, à deux rangées (二列二级) La configuration est optimisée thermodynamiquement pour le taux de compression élevé requis pour atteindre 1,60 MPa. La compression étagée répartit la pression totale entre un cylindre basse pression et un cylindre haute pression, un refroidisseur intermédiaire évacuant la chaleur de compression afin de maintenir la température des gaz dans des limites de sécurité. Cette gestion thermique est essentielle pour préserver l'intégrité des joints en PTFE dans les conditions exigeantes d'un fonctionnement à haute pression. Ses dimensions compactes…1947 × 1900 × 2580 mm—et un poids gérable de 3,97 tonnes rendre le LW-5.3/16 adapté aux installations où l'espace est limité.

Spécifications techniques – LW-5.3/16

* Toutes les spécifications sont données dans des conditions de référence standard (ISO 1217, annexe C). Les performances réelles peuvent varier en fonction de l'altitude du site, de la température ambiante et des conditions d'entrée.

Principales caractéristiques et avantages techniques

1. Technologie d'étanchéité PTFE sans huile haute pression

Le LW-5.3/16 utilise un système spécialisé système de segment de piston et de bande de guidage autolubrifiants Fabriqués à partir de composites PTFE haute performance renforcés de fibres de verre et de particules de bronze, ces anneaux sont spécialement conçus pour les applications haute pression. Leur coefficient de frottement est inférieur à 0,08 sans lubrification externe aux hydrocarbures. Stables dimensionnellement jusqu'à 180 °C, ils sont essentiels pour gérer les contraintes thermiques liées à une pression de refoulement de 1,60 MPa. Ce modèle offre aux opérateurs exigeant de l'azote de haute pureté les performances requises. Conformité native à la norme ISO 8573-1 Classe 0, éliminant ainsi le besoin de systèmes de filtration d'huile coûteux en aval.

2. Compression à deux étages pour des rapports de pression extrêmes

Le architecture de compression à deux étapes L'utilisation d'un système de refroidissement performant est indispensable pour atteindre une pression de refoulement de 1,60 MPa à partir de conditions d'entrée typiques de 0,05 à 0,10 MPa. En répartissant le rapport de pression global entre un cylindre basse pression et un cylindre haute pression, le compresseur LW-5.3/16 maintient des températures de refoulement maîtrisables pour chaque étage. Un refroidisseur intermédiaire tubulaire haute performance dédié, placé entre les étages, évacue la chaleur de compression, maintenant ainsi la température des gaz en dessous de 160 °C, même à charge continue maximale. Cette stratégie de gestion thermique est essentielle pour préserver l'intégrité de la bague en PTFE sous haute pression et prolonge la durée de vie des plaques de soupape d'environ 351 cycles TP3T par rapport aux compresseurs mono-étage visant des rapports de pression équivalents.

3. Conception compacte et construction robuste

Malgré sa capacité à supporter des pressions élevées, la LW-5.3/16 conserve un encombrement remarquablement compact. 1947 × 1900 × 2580 mmCette efficacité dimensionnelle est obtenue grâce à une conception de carter orientée verticalement qui minimise l'encombrement longitudinal tout en assurant un accès adéquat pour la maintenance. Le bâti principal est moulé à partir de fonte grise GG25 avec des passages d'eau de refroidissement intégrés, et la disposition à deux rangées de cylindres opposés assure une annulation naturelle des forces du premier ordre. 3,97 tonnesL'unité peut être transportée et positionnée à l'aide d'un chariot élévateur standard, ce qui élimine le besoin d'un gréement spécialisé lors de l'installation ou du déplacement.

4. Variateur de fréquence standard 380 V à alimentation directe en ligne

Le LW-5.3/16 est alimenté par un Moteur à induction triphasé de 55 kW, 380 V, 50 Hz Conforme à la norme IEC 60034-1, classe d'efficacité IE3, le LW-5.3/16, en configuration basse tension standard, s'intègre directement aux tableaux de distribution industriels 380 V existants sans nécessiter d'infrastructure moyenne tension ni de transformateurs abaisseurs. Cette simplicité électrique réduit les coûts d'investissement et la complexité de la mise en service, faisant du LW-5.3/16 une solution idéale pour les installations passant de systèmes à azote en bouteille haute pression ou à séparation membranaire à la compression sur site.

Scénarios d'application

Stations de remplissage de bouteilles d'azote haute pression

Le LW-5.3/16 est parfaitement adapté à opérations de remplissage des bouteilles d'azote Cette machine est conçue pour comprimer du gaz haute pression dans des bouteilles industrielles standard à une pression de 15 à 20 MPa. La pression de refoulement de 1,60 MPa sert d'étage de surpression primaire, alimentant un compresseur ou une pompe de surpression en aval qui atteint la pression de remplissage finale des bouteilles. L'absence d'huile est essentielle pour le remplissage des bouteilles, car toute contamination par l'huile compromettrait la pureté de l'azote livré aux utilisateurs finaux des industries agroalimentaire, médicale et électronique. Son débit de 5,3 m³/min permet de remplir 20 à 30 bouteilles par heure, ce qui la rend adaptée aux stations de remplissage de taille moyenne desservant les marchés régionaux des gaz industriels.

Inertisation pétrochimique spécialisée à haute pression

Dans les opérations pétrochimiques impliquant des réacteurs à haute pression, des systèmes de régénération de catalyseurs et des unités d'hydrocraquage, l'azote est nécessaire à des pressions élevées pour inertisation du réacteur, préservation du catalyseur et dépressurisation d'urgence. Le compresseur d'azote haute pression LW-5.3/16 Ce dispositif fournit la pression de 1,60 MPa nécessaire pour surmonter les pressions de fonctionnement du réacteur et maintenir un flux positif de gaz inerte. La certification « sans huile » est essentielle dans ces applications, car toute contamination par des hydrocarbures empoisonnerait les catalyseurs à base de métaux précieux, dégraderait la qualité du produit et engendrerait des risques pour la sécurité dans les environnements de traitement riches en hydrogène.

Inertage et couverture à haute pression pour l'industrie pharmaceutique

Les installations de fabrication pharmaceutique nécessitent de l'azote de haute pureté à des pressions élevées pour opérations de couverture du réacteur, de transport de poudre et d'emballage stérileLa pression de refoulement de 1,60 MPa du LW-5.3/16 est suffisante pour alimenter les systèmes de transport pneumatique acheminant les principes actifs pharmaceutiques (API) entre les cuves de production sans risque de contamination. Sa conception sans huile garantit la conformité aux normes FDA 21 CFR 211.72 (nettoyage et maintenance des équipements) et à l'annexe 1 des BPF de l'UE (fabrication de médicaments stériles), où toute contamination par l'huile rendrait les lots impropres à l'usage humain.

Alimentation en gaz de procédé haute pression pour l'électronique

Les installations de fabrication de semi-conducteurs et les usines d'assemblage électronique nécessitent de l'azote à haute pression pour opérations de manipulation des plaquettes, de purge de la chambre de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et de brasage sans plombLa pression de 1,60 MPa du LW-5.3/16 permet d'alimenter les actionneurs pneumatiques à haut débit et les collecteurs de gaz de process utilisés dans les lignes d'encapsulation avancées. La certification sans huile est indispensable pour les applications électroniques, car même des traces d'huile peuvent provoquer des défauts de soudure, le décollement des revêtements de protection et la défaillance catastrophique des composants optiques sensibles.

Matériaux et construction

Le LW-5.3/16 est fabriqué à partir de matériaux de première qualité sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote haute pression, leur stabilité thermique et leur durée de vie prolongée :

Tous les composants soumis à la pression sont conçus et fabriqués conformément aux normes en vigueur. ASME BPVC Section VIII Division 1 ou les normes chinoises GB 150. Chaque joint soudé subit une inspection radiographique 100% (RT) conformément à la section V, article 2 de l'ASME, et chaque récipient sous pression terminé est soumis à un essai de pression hydrostatique à 1,5 fois la pression de service maximale admissible (MAWP) pendant une période de maintien minimale de 30 minutes.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et d'espace

Le LW-5.3/16 a un poids à sec de 3,97 tonnes et un centre de gravité bas grâce à sa conception verticale compacte. dalle en béton armé de 5 à 6 tonnes Ce système, monté sur des isolateurs de vibrations élastomères (fréquence naturelle de 8 à 12 Hz), assure un fonctionnement stable. La configuration à deux rangées de cylindres opposés annule intrinsèquement les forces d'inertie du premier ordre, minimisant ainsi la transmission des vibrations. Dégagements requis : 1,0 m côté opposé à l'entraînement pour la maintenance de la vanne, 0,8 m côté entraînement pour l'accès au moteur et 1,5 m en hauteur pour l'entretien courant.

Spécifications de l'eau de refroidissement

La demande en eau de refroidissement est d'environ 15 m³/h La température d'entrée ne doit pas dépasser 32 °C. Le circuit de distribution d'eau alimente en parallèle les chemises de cylindre et le refroidisseur intermédiaire. Qualité de l'eau acceptable : pH 6,5–8,5, dureté totale < 300 mg/L (exprimée en CaCO₃), chlorures < 50 mg/L, matières en suspension < 30 mg/L. Pour les installations non raccordées au réseau d'eau potable, une tour de refroidissement compacte en circuit fermé avec un réservoir tampon de 0,5 m³ est recommandée.

Programme d'entretien préventif

La conception sans huile du LW-5.3/16 simplifie considérablement la maintenance par rapport aux alternatives lubrifiées. Il n'y a pas de vidanges d'huile à programmer, pas d'échantillons d'huile à analyser, pas d'éléments filtrants à remplacer et pas de cartouches de séparation à surveiller. Les seules pièces d'usure consommables sont les segments de piston et bagues de guidage en PTFE, qui atteignent généralement une durée de vie de 4 000 à 6 000 heures dans des conditions d'azote propre.

Certifications de conformité et de sécurité

Le compresseur d'azote LW-5.3/16 répond aux normes internationales et aux exigences réglementaires suivantes :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le LW-5.3/16 atteint un consommation électrique spécifique d'environ 10,38 kW par m³/min La puissance spécifique de l'azote est fournie à une pression de refoulement de 1,60 MPa. Bien que supérieure à celle des modèles basse pression en raison du rapport de pression extrême, cette puissance reste compétitive sur le segment des compresseurs à piston haute pression sans huile. À titre de comparaison, les compresseurs lubrifiés à l'huile de cette catégorie de pression consomment généralement entre 11,0 et 12,5 kW/m³/min, et les compresseurs à membrane (souvent choisis pour les applications haute pression sans huile) peuvent dépasser 14 kW/m³/min.

Sur un cycle de fonctionnement annuel de 8 000 heures, le gain d'efficacité du LW-5.3/16 par rapport aux alternatives moins efficaces se traduit par environ Économies d'énergie de 25 000 à 55 000 kWh par an. À $0,08/kWh, cela représente une réduction du coût annuel de l'électricité de $2 000 à $4 400. Cependant, le principal facteur économique justifiant le choix du LW-5.3/16 est généralement le élimination des consommables liés au pétrole et des équipements de purification en aval plutôt que des économies d'énergie marginales.

Le coût total de possession pour la compression d'azote à haute pression Le coût de maintenance est principalement lié à la main-d'œuvre et aux consommables. La conception sans huile du LW-5.3/16 élimine les vidanges d'huile ($300 à 600 par an), les remplacements de filtres ($150 à 300 par an), les changements de cartouches de séparation ($400 à 800 par an) et les analyses d'huile ($100 à 200 par an), permettant ainsi des économies totales de consommables de $950 à $1900 par an par rapport aux alternatives lubrifiées.

Capacités de personnalisation et de fabrication d'équipement d'origine (OEM)

Nous proposons des options de personnalisation flexibles pour adapter le LW-5.3/16 aux contraintes d'installation spécifiques et aux exigences des utilisateurs finaux :

• Ensembles montés sur patins : Compresseur, moteur, refroidisseur et panneau de commande préassemblés sur un châssis en acier structurel avec passages de fourches et anneaux de levage. Réduit l'installation sur site au simple raccordement électrique et au raccordement à l'eau de refroidissement.
• Unités mobiles remorquées : Le LW-5.3/16 peut être monté sur une remorque homologuée pour la route avec générateur diesel intégré et système de refroidissement, créant une unité d'alimentation en azote haute pression entièrement mobile pour les chantiers de construction, l'entretien des pipelines et les interventions d'urgence.
• Automates programmables et surveillance à distance : Automate programmable Siemens LOGO! ou S7-1200 (en option) avec écran tactile IHM 7 pouces, connectivité Ethernet et notifications d'alarme par SMS/e-mail. Compatible Modbus TCP/IP pour l'intégration SCADA.
• Enceintes acoustiques : Boîtier acoustique compact IP54 réduisant le bruit de 84 dB(A) à 68 dB(A) à 1 mètre, adapté aux installations intérieures dans des environnements sensibles au bruit.
• OEM et marques privées : Schémas de peinture personnalisés, plaques signalétiques de marque et dossiers de documentation localisés pour les distributeurs d'équipements à gaz et les intégrateurs de systèmes.

Des configurations personnalisées sont disponibles auprès de Quantité minimale de commande : 1 unitéLes propositions d'ingénierie sont généralement livrées sous 3 à 5 jours ouvrables. Le délai de livraison standard est de 10 à 12 semaines ; une livraison express en 8 semaines est possible pour les commandes éligibles.

Étude de cas : Opération de remplissage de cylindres pharmaceutiques

Client: Un fournisseur de gaz pharmaceutiques en Asie du Sud-Est, spécialisé dans l'azote de qualité médicale

Défi: Le compresseur d'azote haute pression lubrifié à l'huile du client (en service depuis 10 ans) présentait une contamination progressive de l'azote produit lors des opérations de remplissage des bouteilles. Le taux de contamination atteignait 1,5 mg/m³, dépassant largement la limite de 0,1 mg/m³ requise pour la certification de l'azote de qualité médicale. L'huile contaminait également le collecteur de remplissage des bouteilles, ce qui nécessitait un nettoyage mensuel et le remplacement des joints toriques et des joints d'étanchéité.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote sans huile LW-5.3/16 Le compresseur principal alimente une pompe de surpression en aval pour le remplissage final des cylindres. L'unité est montée sur un châssis sur mesure intégrant un refroidisseur intermédiaire, un refroidisseur final et un panneau de commande automate Siemens LOGO!. Un réservoir tampon de 1 m³ est installé en amont pour amortir les fluctuations de pression du générateur d'azote à membrane alimentant le compresseur.

Résultats après 18 mois :

• Teneur en huile azotée : Réduit de 1,5 mg/m³ à <0,01 mg/m³, obtenant la certification ISO 8573-1 Classe 0 et la certification de qualité médicale
• Nettoyage du collecteur de remplissage des cylindres : Éliminé, réduisant les coûts de main-d'œuvre de $8 000/an
• Remplacement des joints toriques et des joints d'étanchéité : Réduit de 90%, permettant d'économiser $3 500/an en consommables
• Charge d'entretien : Un entretien programmé par an par rapport aux révisions trimestrielles
• Réclamations des clients : Zéro Depuis sa mise en service, la pureté de l'azote a constamment dépassé les spécifications.

« Le LW-5.3/16 a révolutionné notre activité liée à l'azote médical. Nous ne craignons plus la contamination par l'huile et nos clients ont constaté une meilleure constance dans la qualité du gaz. Le retour sur investissement a été atteint en un peu plus de deux ans. » — Responsable des opérations, fournisseur de gaz pharmaceutiques

FAQ et guide de sélection

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