Compressore di azoto LW-10/8 – Booster di N2 senza olio di fascia media per reti di distribuzione industriali

Con una portata di 10 m³/min a una pressione di scarico di 0,80 MPa, il compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e due file LW-10/8 è progettato per la separazione criogenica dell'aria su media scala, le stazioni di booster di azoto VPSA e la distribuzione industriale tramite condotte. È progettato per un funzionamento continuo, senza contaminazione da lubrificante, e costruito per garantire un'operatività affidabile 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in ambienti industriali esigenti.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto LW-10/8 occupa una posizione strategica nella nostra gamma di compressori a pistoni senza olio, colmando il divario tra le unità compatte di livello base e i modelli industriali ad alta capacità. Con una capacità nominale di 10 m³/min e una pressione di scarico di 0,80 MPaQuesta unità funge da spina dorsale dei sistemi di distribuzione dell'azoto di medie dimensioni negli impianti di separazione criogenica dell'aria, nelle stazioni di pompaggio VPSA e nelle reti di gasdotti industriali.

Ciò che distingue l'LW-10/8 dalle alternative lubrificate convenzionali è il suo percorso di compressione completamente privo di olioLe fasce elastiche e le fasce di scorrimento sono realizzate in materiali compositi PTFE autolubrificanti che funzionano senza lubrificanti a base di idrocarburi, garantendo che il flusso di azoto rimanga completamente privo di contaminazione da olio. Questa caratteristica è essenziale per le applicazioni che richiedono la certificazione ISO 8573-1 Classe 0, tra cui l'azoto per il confezionamento alimentare, l'inertizzazione farmaceutica, la produzione di componenti elettronici e l'inertizzazione dei processi chimici.

Il compressore utilizza un due stadi, due file (二列二级) Configurazione che divide il rapporto di pressione totale su due cilindri di compressione. Questo approccio a stadi riduce la temperatura di scarico per stadio, migliora l'efficienza volumetrica e prolunga la durata di valvole e fasce elastiche. Ogni stadio è dotato di un intercooler indipendente, garantendo che le temperature del gas rimangano entro limiti operativi di sicurezza anche durante il funzionamento prolungato a pieno carico. Il robusto telaio in ghisa e il gruppo albero motore lavorato con precisione sono progettati per oltre 100.000 ore della durata di servizio secondo i protocolli di manutenzione standard.

Specifiche tecniche – LW-10/8

* Tutte le specifiche sono valutate in condizioni di riferimento standard (ISO 1217, Allegato C). Le prestazioni effettive possono variare in base all'altitudine del sito, alla temperatura ambiente e alle condizioni di ingresso.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Sistema di tenuta composito in PTFE senza olio

L'LW-10/8 utilizza un sistema proprietario Gruppo di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con compositi di PTFE ad alta densità rinforzati con fibra di vetro e particelle di bronzo. Questo materiale raggiunge un coefficiente di attrito inferiore a 0,08 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi, eliminando completamente il rischio di trascinamento di vapori d'olio nel flusso di prodotto azoto. Per gli operatori nei settori regolamentati, questo si traduce direttamente in Conformità alla norma ISO 8573-1 Classe 0 senza le spese in conto capitale e gli oneri di manutenzione continua delle apparecchiature di filtrazione dell'olio a valle, come i filtri a coalescenza, gli adsorbitori a carbone attivo e la strumentazione per il monitoraggio dell'olio.

2. Ottimizzazione termodinamica a due stadi

IL architettura di compressione a due stadi Il compressore LW-10/8 è termodinamicamente ottimizzato per una pressione di scarico target di 0,80 MPa. Dividendo il rapporto di pressione tra un cilindro a bassa pressione e uno ad alta pressione, il compressore raggiunge una temperatura media effettiva inferiore per stadio. Un intercooler a fascio tubiero dedicato tra gli stadi rimuove il calore di compressione, mantenendo le temperature di scarico al di sotto di 155 °C anche al massimo carico continuo. Questa strategia di gestione termica prolunga la durata delle piastre delle valvole di circa 351 T/3 T rispetto ai modelli monostadio che operano con rapporti di pressione complessivi equivalenti e previene la degradazione termica degli elementi di tenuta in PTFE che altrimenti potrebbe compromettere le prestazioni senza olio.

3. Struttura del telaio compatta ma robusta

La struttura principale è realizzata in fusione Ghisa grigia GG25 (equivalente a ASTM A48 Classe 30B) con passaggi dell'acqua di raffreddamento integrati. La disposizione a due file di cilindri contrapposti fornisce una naturale cancellazione della forza di primo ordine, riducendo le forze di inerzia sbilanciate trasmesse alla fondazione di oltre 80% rispetto ai progetti a fila singola. A soli 1,80 tonnellate, l'LW-10/8 può essere installato utilizzando attrezzature standard per carrelli elevatori, eppure la sua robusta costruzione è progettata per una durata di servizio di oltre 100.000 ore. Le dimensioni compatte—2340 × 910 × 2070 mm—renderlo adatto a installazioni in cui lo spazio a pavimento è limitato, come progetti di ammodernamento in locali compressori esistenti o sistemi di fornitura di azoto in container.

4. Azionamento motore industriale standard da 380 V

L'LW-10/8 è azionato da un Motore a induzione trifase da 65 kW, 380 V, 50 Hz Conforme alla classe di efficienza IE3 della norma IEC 60034-1. La configurazione standard a bassa tensione si integra direttamente nei quadri di distribuzione industriali a 380 V esistenti, senza richiedere infrastrutture di media tensione, trasformatori di riduzione o apparecchiature di commutazione specializzate. Questa semplicità elettrica riduce sia le spese in conto capitale che la complessità di messa in servizio, rendendo l'LW-10/8 un'opzione interessante per gli impianti che passano dalla vaporizzazione di azoto liquido o gas in bombole alla compressione in loco. Per gli impianti con sistemi bus a 6 kV o 10 kV, è possibile fornire un motore opzionale con trasformatore di riduzione integrato su uno skid comune.

Scenari applicativi

Impianti di separazione criogenica dell'aria di medie dimensioni

Negli impianti ASU (Air Separation Unit) criogenici che producono 500–1.500 Nm³/h di azoto gassoso, l'LW-10/8 funge da potenziatore primario di azoto tra la camera fredda e il collettore di distribuzione dell'azoto gassoso. La sua capacità di 10 m³/min corrisponde alla produzione delle unità di separazione dell'aria (ASU) di medie dimensioni, mentre la pressione di scarico di 0,80 MPa è ottimizzata per la distribuzione tramite gasdotto a utenze a valle come i sistemi di inertizzazione dei reattori chimici, le stazioni di inertizzazione delle acciaierie e le reti di gas di spurgo degli impianti GNL. La progettazione senza olio è particolarmente critica nel servizio ASU perché qualsiasi contaminazione da idrocarburi comprometterebbe l'efficienza della separazione criogenica e potrebbe danneggiare gli essiccatori a setaccio molecolare a valle.

Stazioni di potenziamento dell'azoto VPSA

I generatori di azoto a pressione variabile sotto vuoto (VPSA) producono azoto gassoso a una pressione prossima a quella atmosferica (0,05–0,10 MPa). Booster di azoto LW-10/8 Questo prodotto a bassa pressione viene compresso a 0,80 MPa per la distribuzione alle applicazioni point-of-use. Il percorso di compressione senza olio è essenziale nel servizio VPSA perché qualsiasi contaminazione da idrocarburi avvelenerebbe l'adsorbente a setaccio molecolare di carbonio, degradando permanentemente l'efficienza di separazione del generatore di azoto e richiedendo costose sostituzioni dell'adsorbente, che possono superare 1.000.000 unità per un'unità di medie dimensioni. La certificazione nativa senza olio dell'LW-10/8 protegge questo investimento critico.

Inertizzazione e schermatura dei processi chimici

Gli impianti di produzione chimica richiedono grandi volumi di azoto per inertizzazione del reattore, inertizzazione del recipiente e spurgo delle condotte per prevenire la formazione di vapori esplosivi e la degradazione ossidativa di prodotti sensibili. La pressione di scarico di 0,80 MPa del modello LW-10/8 fornisce una prevalenza adeguata per superare le impostazioni della valvola di sicurezza e mantenere una pressione positiva in più reattori e serbatoi di stoccaggio contemporaneamente. La capacità di funzionamento continuo garantisce una disponibilità ininterrotta di azoto durante campagne di produzione prolungate che possono durare mesi senza interruzioni. Il design senza olio è obbligatorio nelle applicazioni chimiche, dove anche una minima contaminazione da olio potrebbe catalizzare reazioni collaterali indesiderate o contaminare flussi di prodotto ad elevata purezza.

Confezionamento alimentare e conservazione in atmosfera modificata

Gli impianti di confezionamento alimentare di medie dimensioni richiedono una fornitura costante di azoto ad alta purezza per Imballaggio in atmosfera modificata (MAP), stoccaggio in atmosfera controllata e lavaggio con azoto delle linee di confezionamento. La capacità di 10 m³/min del LW-10/8 può alimentare simultaneamente più macchine confezionatrici ad alta velocità, mentre la sua certificazione senza olio garantisce la conformità con FDA 21 CFR 173.310 (azoto per uso alimentare) e con il Regolamento UE 231/2012. L'assenza di contaminazione da olio elimina il rischio di sapori sgradevoli, irrancidimento o scolorimento del prodotto che possono verificarsi quando si utilizzano compressori lubrificati in applicazioni a contatto con gli alimenti, proteggendo la reputazione del marchio e la sicurezza dei consumatori.

Materiali e costruzione

Ogni componente del modello LW-10/8 è selezionato per la compatibilità con l'azoto, la resistenza alla corrosione e l'integrità meccanica a lungo termine:

Tutti i componenti portanti sono progettati e fabbricati in conformità con ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o secondo gli standard cinesi GB 150. Ogni giunto saldato viene sottoposto a ispezione radiografica 100% (RT) secondo la sezione V, articolo 2 dell'ASME, e ogni recipiente completato viene sottoposto a una prova di pressione idrostatica a 1,5 volte la pressione massima di esercizio consentita (MAWP) per un tempo di mantenimento minimo di 30 minuti.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Requisiti di fondazione e montaggio

L'LW-10/8 pesa 1,80 tonnellate e presenta un baricentro basso grazie al suo design compatto. blocco inerziale in cemento armato da 4-5 tonnellate Si raccomanda il montaggio su isolatori di vibrazioni elastomerici (frequenza naturale 6–8 Hz). La configurazione a due file di cilindri contrapposti annulla intrinsecamente le forze inerziali di primo ordine, minimizzando la trasmissione delle vibrazioni alle strutture adiacenti. Spazi liberi richiesti: 1,2 m sul lato non azionato per la manutenzione della valvola, 1,0 m sul lato azionato per l'accesso al motore e 1,8 m in altezza per l'accesso con gru durante le revisioni principali. L'ingombro compatto consente l'installazione in locali macchine esistenti senza modifiche strutturali.

Specifiche del sistema di raffreddamento ad acqua

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 15 m³/h con una temperatura di ingresso non superiore a 32 °C. Il circuito di distribuzione dell'acqua alimenta in parallelo le camicie dei cilindri, l'intercooler e il post-refrigeratore. Qualità dell'acqua accettabile: pH 6,5–8,5, solidi disciolti totali < 500 mg/L, contenuto di cloruri < 50 mg/L (per prevenire la corrosione dei tubi in acciaio inox 304) e solidi sospesi < 30 mg/L. Per siti con qualità dell'acqua marginale, si raccomanda vivamente una torre di raffreddamento a circuito chiuso con filtrazione laterale e trattamento chimico per prevenire la formazione di incrostazioni e mantenere l'efficienza dello scambio termico.

Programma di manutenzione preventiva

Il design senza olio dell'LW-10/8 semplifica notevolmente la manutenzione rispetto alle alternative lubrificate. Non ci sono cambi d'olio da programmare, campioni d'olio da analizzare, elementi filtranti da sostituire e cartucce del separatore d'olio da monitorare. Gli unici elementi di usura consumabili sono i Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere raggiungono una durata di servizio di 4.000-6.000 ore in condizioni di azoto pulito. Questa semplicità di manutenzione si traduce in minori costi di manodopera, minori scorte di pezzi di ricambio e maggiore disponibilità delle apparecchiature.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto LW-10/8 soddisfa o supera i seguenti standard internazionali e requisiti normativi:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

L'LW-10/8 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 6,50 kW per m³/min di azoto erogato a una pressione di scarico di 0,80 MPa. Questo parametro di efficienza posiziona l'unità in modo competitivo nel segmento dei compressori a pistoni oil-free da 8-15 m³/min. Per confronto, i compressori a vite lubrificati a olio in applicazioni simili consumano in genere 7,0-7,8 kW/m³/min, mentre i vecchi modelli a pistoni monostadio possono superare gli 8,5 kW/m³/min.

Nel corso di un ciclo operativo annuale standard di 8.000 ore, il vantaggio in termini di efficienza dell'LW-10/8 si traduce in circa Risparmio energetico annuo compreso tra 40.000 e 104.000 kWh rispetto ad alternative meno efficienti. Con una tariffa elettrica industriale media di $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione dei costi operativi diretti pari a $3.200–$8.320 all'anno. Se combinato con l'eliminazione dei materiali di consumo correlati all'olio (olio lubrificante, elementi filtranti, cartucce separatore, smaltimento dell'olio esausto), il costo totale di proprietà per la compressione dell'azoto si riduce di circa 20–30% nell'arco di una vita operativa di 10 anni.

L'assenza di olio nel percorso di compressione elimina anche il consumo energetico associato alle apparecchiature di rimozione dell'olio a valle. Un tipico compressore lubrificato ad olio di queste dimensioni richiede filtri a coalescenza, adsorbitori a carbone attivo e strumentazione di monitoraggio che, complessivamente, consumano da 3 a 51 TTP della potenza erogata dal compressore. Il design senza olio dell'LW-10/8 elimina completamente questo carico parassita, migliorando ulteriormente l'efficienza effettiva del sistema.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione complete per adattare il modello LW-10/8 alle specifiche condizioni del sito, ai requisiti di integrazione e alle esigenze dell'utente finale:

• Pacchetti chiavi in ​​mano con montaggio su skid: Compressore, motore, intercooler, post-refrigeratore, strumentazione e pannello di controllo preassemblati su una base in acciaio strutturale con occhielli di sollevamento integrati e dime per bulloni di ancoraggio. Questo approccio riduce i tempi di installazione in loco di circa 60% e minimizza i rischi di messa in servizio.
• Configurazioni delle aree pericolose: Sono disponibili custodie per motori e apparecchiature elettriche conformi alle normative ATEX Zona 2 e IECEx per installazioni in impianti petrolchimici dove occasionalmente possono essere presenti atmosfere esplosive. Il sistema di controllo può integrare dispositivi di interblocco per il rilevamento di gas e la ventilazione automatica.
• Controllo avanzato dei processi: PLC Siemens S7-1200 o Allen-Bradley CompactLogix opzionali con touchscreen HMI da 10 pollici, monitoraggio remoto tramite Modbus TCP/IP o OPC-UA e perfetta integrazione con DCS/SCADA. Il controllo automatico del carico/scarico e la compatibilità con gli azionamenti a velocità variabile (VFD) ottimizzano l'efficienza a carico parziale.
• Protezione ambientale: Sistemi di rivestimento C5-M di grado marino per installazioni costiere o offshore; componenti elettrici tropicalizzati per temperature ambiente fino a 55 °C; e cabine acustiche con grado di protezione IP54 che riducono l'emissione sonora da 85 dB(A) a 72 dB(A) a 1 metro.
• OEM e Private Label: Per gli integratori di sistemi e i distributori di apparecchiature a gas sono disponibili colori di vernice personalizzati, targhette con il marchio e pacchetti di documentazione. Manuali tecnici, elenchi di pezzi di ricambio e procedure di manutenzione possono essere forniti nelle lingue locali.

Le configurazioni personalizzate sono disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàLa revisione tecnica e la generazione della proposta richiedono in genere 5-7 giorni lavorativi. I tempi di consegna dei prototipi variano da 12 a 14 settimane; gli ordini successivi vengono consegnati in 8-10 settimane dalla conferma dell'ordine.

Caso di studio: Ammodernamento della distribuzione dell'azoto in un impianto chimico

Cliente: Un produttore di prodotti chimici speciali in Thailandia

Sfida: Il sistema di sovralimentazione ad azoto lubrificato ad olio del cliente (marca giapponese, in servizio da 10 anni) presentava un progressivo trascinamento di olio nella rete di distribuzione dell'azoto. I livelli di contaminazione da olio avevano raggiunto 1,5 mg/m³, causando problemi di qualità del prodotto nei processi di sintesi chimica ad alta purezza e generando reclami da parte dei clienti. L'olio stava inoltre sporcando il letto di carbone attivo per la lucidatura finale, rendendo necessaria la sua sostituzione ogni 6 mesi al costo di 1.000.000 TP4.000 per intervento.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio LW-10/8 Come sostituzione diretta, configurato su uno skid personalizzato con intercooler integrato, post-refrigeratore e pannello di controllo PLC Siemens S7-1200. L'ingombro dello skid è stato progettato per adattarsi alle fondamenta esistenti, eliminando la necessità di modifiche civili. A monte è stato aggiunto un serbatoio di accumulo da 1,5 m³ per smorzare le pulsazioni di pressione derivanti dal ciclo di adsorbimento VPSA.

Risultati quantificabili dopo 24 mesi:

• Contenuto di azoto nell'olio: Ridotto da 1,5 mg/m³ a <0,01 mg/m³, ottenendo la certificazione ISO 8573-1 Classe 0
• Intervallo di sostituzione del letto di carbone attivo: Prolungato da 6 mesi a 24 mesi, risparmiando $12.000/anno in materiali di consumo
• Spese complessive di manutenzione: Diminuito di 35% grazie all'eliminazione dei cambi d'olio, delle sostituzioni dei filtri e delle revisioni dei separatori
• Consumo energetico: Migliorato di 6,8% rispetto all'unità sostituita, equivalente a un risparmio di $4,800/anno alle tariffe elettriche locali
• Interruzioni non pianificate: Zero eventi in 24 mesi di funzionamento continuativo

“Il compressore LW-10/8 ha eliminato completamente i nostri problemi di contaminazione dell'olio. La qualità dei nostri prodotti di sintesi chimica è migliorata significativamente e il nostro team di manutenzione dedica molto meno tempo alla riparazione dei compressori. Il periodo di ammortamento è stato di poco più di 2 anni.” — Responsabile dell'ingegneria di impianto

Domande frequenti e guida alla selezione

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