Compressore di azoto LW-5.3/16 – Booster di N2 ad alta pressione senza olio per applicazioni industriali esigenti

Progettato per erogare 5,3 m³/min a una pressione di scarico di 1,60 MPa, il compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e due file LW-5.3/16 è specificamente costruito per l'iniezione di azoto ad alta pressione, il riempimento di bombole di gas e operazioni specializzate di inertizzazione petrolchimica. Si caratterizza per l'assenza di contaminazione da olio, le dimensioni compatte e l'ottimizzazione per impieghi industriali di media intensità ad alta pressione.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto LW-5.3/16 occupa una nicchia specializzata all'interno del nostro portafoglio di compressori a pistoni senza olio, progettato per applicazioni che richiedono sia una capacità di flusso moderata che una pressione di scarico significativamente elevata. Con una capacità nominale di 5,3 m³/min e un impressionante Pressione di scarico di 1,60 MPaQuesta unità colma il divario tra i tradizionali sistemi di riempimento con azoto a bassa pressione e i sistemi di riempimento con gas ad altissima pressione.

Ciò che distingue l'LW-5.3/16 è il suo meccanismo di compressione completamente senza olio utilizzando anelli del pistone e fasce di scorrimento in composito PTFE autolubrificanti. Questa filosofia progettuale elimina qualsiasi possibilità di contaminazione da idrocarburi nel flusso di prodotto azoto, rendendo l'unità immediatamente adatta al riempimento di bombole di azoto ad alta purezza, all'inertizzazione di grado farmaceutico e alla produzione di elettronica dove anche tracce di olio comprometterebbero l'integrità del prodotto. La certificazione nativa senza olio raggiunge Conformità alla norma ISO 8573-1 Classe 0 senza richiedere ulteriori apparecchiature di purificazione a valle.

Suo due stadi, due file (二列二级) La configurazione è termodinamicamente ottimizzata per l'elevato rapporto di pressione necessario per raggiungere 1,60 MPa. L'approccio di compressione a stadi divide il carico di pressione totale tra un cilindro a bassa pressione e un cilindro ad alta pressione, con un refrigeratore interstadio che rimuove il calore di compressione per mantenere le temperature del gas entro limiti di sicurezza. Questa gestione termica è fondamentale per preservare l'integrità degli elementi di tenuta in PTFE nelle impegnative condizioni di funzionamento ad alta pressione. Le dimensioni compatte—1947 × 1900 × 2580 mm—e un peso gestibile di 3,97 tonnellate rendono il modello LW-5.3/16 adatto ad installazioni in cui lo spazio è limitato.

Specifiche tecniche – LW-5.3/16

* 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. Tecnologia di tenuta in PTFE ad alta pressione senza olio

L'LW-5.3/16 impiega un sistema specializzato Sistema di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con compositi in PTFE ad alte prestazioni rinforzati con fibra di vetro e particelle di bronzo. Questa formulazione del materiale è specificamente progettata per il servizio ad alta pressione, raggiungendo un coefficiente di attrito inferiore a 0,08 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi. Gli anelli sono dimensionalmente stabili a temperature fino a 180 °C, il che è essenziale per gestire i carichi termici associati a una pressione di scarico di 1,60 MPa. Per gli operatori che richiedono azoto ad alta purezza, questo design offre Conformità nativa alla norma ISO 8573-1 Classe 0, eliminando la necessità di costosi sistemi di filtrazione dell'olio a valle.

2. Compressione a due stadi per rapporti di pressione estremi

IL architettura di compressione a due stadi È indispensabile per raggiungere una pressione di scarico di 1,60 MPa partendo da condizioni di ingresso tipiche di 0,05-0,10 MPa. Dividendo il rapporto di pressione complessivo tra un cilindro a bassa pressione e uno ad alta pressione, la LW-5.3/16 mantiene temperature di scarico gestibili per ogni stadio. Un intercooler a fascio tubiero ad alta efficienza dedicato tra gli stadi rimuove il calore di compressione, mantenendo le temperature del gas al di sotto di 160 °C anche al massimo carico continuo. Questa strategia di gestione termica è fondamentale per preservare l'integrità dell'anello in PTFE in condizioni di alta pressione e prolunga la durata di servizio della piastra della valvola di circa 35% rispetto ai progetti monostadio che tentano rapporti di pressione equivalenti.

3. Design compatto e costruzione robusta

Nonostante la sua capacità di alta pressione, l'LW-5.3/16 mantiene un ingombro notevolmente compatto di 1947 × 1900 × 2580 mm. Questa efficienza dimensionale è ottenuta attraverso un design del basamento orientato verticalmente che riduce al minimo i requisiti di spazio longitudinale fornendo al contempo un adeguato accesso per la manutenzione. Il telaio principale è fuso da Ghisa grigia GG25 con passaggi dell'acqua di raffreddamento integrati e la disposizione a due file di cilindri contrapposti fornisce una naturale cancellazione della forza di primo ordine. 3,97 tonnellateL'unità può essere trasportata e posizionata utilizzando attrezzature standard per carrelli elevatori, eliminando la necessità di attrezzature di sollevamento specializzate durante l'installazione o lo spostamento.

4. Azionamento motore standard a 380 V con collegamento diretto

L'LW-5.3/16 è alimentato da un Motore a induzione trifase da 55 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 o trasformatori di riduzione. Questa semplicità elettrica riduce sia le spese in conto capitale che la complessità di messa in servizio, rendendo l'LW-5.3/16 un'opzione interessante per gli impianti che passano da sistemi di separazione ad azoto in bombole ad alta pressione o a membrana alla compressione in loco.

Scenari applicativi

Stazioni di riempimento per bombole di azoto ad alta pressione

Il modello LW-5.3/16 è ideale per operazioni di riempimento di bombole di azoto dove il gas ad alta pressione deve essere compresso in bombole industriali standard a 15-20 MPa. La pressione di scarico di 1,60 MPa funge da stadio di booster primario, alimentando un compressore ad alta pressione o una pompa di booster a valle che raggiunge la pressione di riempimento finale della bombola. Il design senza olio è obbligatorio nelle applicazioni di riempimento delle bombole perché qualsiasi contaminazione da olio comprometterebbe la purezza dell'azoto fornito agli utenti finali nei settori alimentare, medicale ed elettronico. La capacità di 5,3 m³/min supporta velocità di riempimento di 20-30 bombole all'ora, rendendolo adatto a stazioni di riempimento di medie dimensioni che servono i mercati regionali del gas industriale.

Inertizzazione petrolchimica ad alta pressione specializzata

Nelle operazioni petrolchimiche che coinvolgono reattori ad alta pressione, sistemi di rigenerazione del catalizzatore e unità di idrocracking, l'azoto è richiesto ad alte pressioni per inertizzazione del reattore, conservazione del catalizzatore e depressurizzazione di emergenza. IL Compressore di azoto ad alta pressione LW-5.3/16 Fornisce la pressione di 1,60 MPa necessaria per superare le pressioni operative del reattore e mantenere un flusso positivo di gas inerte. La certificazione "senza olio" è fondamentale in queste applicazioni perché qualsiasi contaminazione da idrocarburi avvelenerebbe i catalizzatori di metalli preziosi, degraderebbe la qualità del prodotto e creerebbe rischi per la sicurezza in ambienti di processo ricchi di idrogeno.

Inertizzazione e incapsulamento ad alta pressione per l'industria farmaceutica

Gli impianti di produzione farmaceutica richiedono azoto ad alta purezza ad alte pressioni per Operazioni di inertizzazione del reattore, trasporto di polveri e confezionamento sterile.La pressione di scarico di 1,60 MPa del modello LW-5.3/16 è sufficiente ad azionare sistemi di trasporto pneumatico che trasferiscono principi attivi farmaceutici (API) tra i recipienti di processo senza rischio di contaminazione. Il design senza olio garantisce la conformità con la normativa FDA 21 CFR 211.72 (pulizia e manutenzione delle apparecchiature) e con l'Allegato 1 delle GMP UE (produzione di medicinali sterili), laddove qualsiasi contaminazione da olio renderebbe i lotti inadatti all'uso umano.

Alimentazione di gas di processo ad alta pressione per componenti elettronici

Gli impianti di fabbricazione di semiconduttori e gli impianti di assemblaggio di componenti elettronici richiedono azoto ad alta pressione per movimentazione dei wafer, spurgo della camera di deposizione chimica da fase vapore (CVD) e operazioni di saldatura senza piomboLa pressione di 1,60 MPa del modello LW-5.3/16 supporta gli attuatori pneumatici ad alta portata e i collettori di gas di processo utilizzati nelle linee di confezionamento avanzate. La certificazione senza olio è imprescindibile nelle applicazioni elettroniche, poiché anche una minima contaminazione da olio può causare difetti nelle saldature, delaminazione dei rivestimenti protettivi e guasti catastrofici di componenti ottici sensibili.

Materiali e costruzione

Il modello LW-5.3/16 è realizzato con materiali di prima qualità selezionati per la compatibilità con l'azoto ad alta pressione, la stabilità termica e la lunga durata:

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 a pressione completato viene sottoposto a una prova di pressione idrostatica a 1,5 volte la pressione massima di esercizio consentita (MAWP) per un periodo di mantenimento minimo di 30 minuti.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Fondamenti e requisiti spaziali

Il LW-5.3/16 ha un peso a secco di 3,97 tonnellate e un baricentro basso grazie al suo design verticale compatto. basamento in cemento armato di 5-6 tonnellate è sufficiente per un funzionamento stabile, montato su isolatori di vibrazioni elastomerici (frequenza naturale 8–12 Hz). La configurazione a due file di cilindri contrapposti annulla intrinsecamente le forze inerziali di primo ordine, minimizzando la trasmissione delle vibrazioni. Spazi liberi richiesti: 1,0 m sul lato non azionamento per la manutenzione della valvola, 0,8 m sul lato azionamento per l'accesso al motore e 1,5 m in altezza per la manutenzione ordinaria.

Specifiche dell'acqua di raffreddamento

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 e l'intercooler. Qualità dell'acqua accettabile: pH 6,5–8,5, durezza totale < 300 mg/L come CaCO₃, cloruri < 50 mg/L, solidi sospesi < 30 mg/L. Per impianti senza un approvvigionamento idrico comunale affidabile, si consiglia una torre di raffreddamento a circuito chiuso compatta con un serbatoio di accumulo da 0,5 m³.

Programma di manutenzione preventiva

Il design senza olio dell'LW-5.3/16 semplifica drasticamente 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 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.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto LW-5.3/16 soddisfa i seguenti standard internazionali e requisiti normativi:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

L'LW-5.3/16 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 10,38 kW per m³/min di azoto erogato a una pressione di scarico di 1,60 MPa. Sebbene questa potenza specifica sia superiore a quella dei modelli a bassa pressione a causa dell'elevato rapporto di compressione, rimane competitiva nel segmento dei compressori a pistoni oil-free ad alta pressione. Per confronto, le alternative lubrificate a olio in questa classe di pressione consumano in genere 11,0–12,5 kW/m³/min, e i compressori a membrana (spesso scelti per il servizio oil-free ad alta pressione) possono superare i 14 kW/m³/min.

Su un ciclo operativo annuale di 8.000 ore, il vantaggio in termini di efficienza dell'LW-5.3/16 rispetto ad alternative meno efficienti si traduce in circa Risparmio energetico compreso tra 25.000 e 55.000 kWh all'anno. A $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione del costo annuale dell'elettricità pari a $2.000–$4.400. Tuttavia, il principale fattore economico determinante per la selezione di LW-5.3/16 è in genere il eliminazione dei materiali di consumo legati al petrolio e delle apparecchiature di purificazione a valle piuttosto che risparmi energetici marginali.

IL costo totale di proprietà per la compressione di azoto ad alta pressione è dominato dalla manodopera per la manutenzione e dai materiali di consumo. Il design senza olio dell'LW-5.3/16 elimina i cambi d'olio ($300–600/anno), le sostituzioni dei filtri ($150–300/anno), le sostituzioni delle cartucce del separatore ($400–800/anno) e le analisi dell'olio ($100–200/anno), offrendo un risparmio totale sui materiali di consumo di $950–$1.900 all'anno rispetto alle alternative lubrificate.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per adattare il modello LW-5.3/16 a specifici vincoli di installazione e requisiti dell'utente finale:

• Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatore di calore e pannello di controllo preassemblati su una base in acciaio strutturale con alloggiamenti per carrello elevatore e occhielli di sollevamento. L'installazione in loco si riduce al solo collegamento elettrico e all'allacciamento all'acqua di raffreddamento.
• Unità mobili su rimorchio: Il modello LW-5.3/16 può essere montato su un rimorchio omologato per la circolazione stradale con generatore diesel e sistema di raffreddamento integrati, creando un'unità mobile completa per la fornitura di azoto ad alta pressione, ideale per cantieri edili, manutenzione di oleodotti e interventi di emergenza.
• PLC e monitoraggio remoto: PLC Siemens LOGO! o S7-1200 opzionale con touchscreen HMI da 7 pollici, connettività Ethernet e notifiche di allarme via SMS/e-mail. Compatibile con Modbus TCP/IP per l'integrazione SCADA.
• Cabine acustiche: Contenitore insonorizzato compatto con grado di protezione IP54, in grado di ridurre il rumore da 84 dB(A) a 68 dB(A) a 1 metro, ideale per installazioni interne in ambienti sensibili al rumore.
• OEM e Private Label: Verniciature personalizzate, targhette con il marchio e pacchetti di documentazione localizzati per distributori di apparecchiature a gas e integratori di sistemi.

Le configurazioni personalizzate sono disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàLe proposte di ingegneria vengono generalmente consegnate entro 3-5 giorni lavorativi. I tempi di consegna standard sono di 10-12 settimane; per ordini che soddisfano determinati requisiti è disponibile la consegna rapida entro 8 settimane.

Caso di studio: Operazione di riempimento di cilindri farmaceutici

Cliente: Un fornitore di gas farmaceutici nel sud-est asiatico specializzato in azoto di grado medicale.

Sfida: Il compressore di azoto ad alta pressione lubrificato a olio del cliente (in servizio da 10 anni) presentava un progressivo trascinamento di olio nell'azoto durante le operazioni di riempimento delle bombole. I livelli di contaminazione da olio avevano raggiunto 1,5 mg/m³, superando di gran lunga il limite di 0,1 mg/m³ richiesto per la certificazione dell'azoto medicale. L'olio contaminava anche il collettore di riempimento delle bombole, rendendo necessaria la pulizia mensile e la sostituzione di O-ring e guarnizioni.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio LW-5.3/16 Come pompa di sovralimentazione primaria, alimentava una pompa di sovralimentazione ad alta pressione a valle per la carica finale dei cilindri. L'unità era montata su uno skid personalizzato con intercooler e post-refrigeratore integrati e un pannello di controllo PLC Siemens LOGO!. A monte è stato installato un serbatoio di accumulo da 1 m³ per tamponare le fluttuazioni di pressione provenienti dal generatore di azoto a membrana che alimenta il compressore.

Risultati dopo 18 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 e la certificazione di grado medicale
• Pulizia del collettore di riempimento della bombola: Eliminato, riducendo i costi del lavoro di $8,000/anno
• Sostituzione di O-ring e guarnizioni: Ridotto di 90%, risparmiando $3,500/anno in materiali di consumo
• Onere di manutenzione: Un servizio di manutenzione programmato all'anno rispetto alle revisioni trimestrali
• Reclami dei clienti: Zero sin dalla messa in funzione, la purezza dell'azoto ha costantemente superato le specifiche

“Il modello LW-5.3/16 ha rappresentato una svolta per la nostra attività nel settore dell'azoto medicale. Non ci preoccupiamo più della contaminazione da olio e i nostri clienti hanno notato la maggiore uniformità nella qualità del gas. Il periodo di ammortamento è stato di poco più di 2 anni.” — Responsabile delle operazioni, fornitore di gas farmaceutici

Domande frequenti e guida alla selezione

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