Descrizione
Compressore di azoto LW-52/3 – Booster di N2 ad alta capacità senza olio per la separazione dell'aria industriale
Con una portata di 52 m³/min a una pressione di scarico di 0,30 MPa, il LW-52/3 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e due file, progettato per impianti di separazione criogenica dell'aria su larga scala e per la generazione di azoto VPSA. È caratterizzato da assenza di contaminazione da lubrificante, funzionamento continuo e affidabilità industriale 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Panoramica del prodotto
IL Compressore di azoto LW-52/3 è un modello di punta della nostra linea di compressori a pistoni senza olio, progettato specificamente per l'aumento di azoto nei sistemi di separazione criogenica dell'aria e di adsorbimento a variazione di pressione sotto vuoto (VPSA). Con una capacità enorme di 52 m³/min e una pressione di scarico di 0,30 MPa, questa unità colma il divario tra la separazione primaria dell'aria e le reti di distribuzione dell'azoto a valle.
A differenza delle alternative lubrificate che rischiano la contaminazione dell'olio nei flussi di azoto ad alta purezza, l'LW-52/3 funziona su un sistema completamente sistema di lubrificazione senza olioQuesto design elimina la necessità di filtrazione a valle per la rimozione dell'olio, riduce la complessità della manutenzione e garantisce la conformità ai rigorosi requisiti di purezza per gli imballaggi alimentari, l'imballaggio farmaceutico e la produzione di componenti elettronici.
Il compressore è dotato di un due stadi, due file (二列二级) Configurazione che ottimizza l'efficienza termodinamica su tutto il rapporto di pressione. Ogni stadio è raffreddato indipendentemente, mantenendo le temperature di scarico entro limiti operativi di sicurezza anche durante il funzionamento continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Il robusto telaio in ghisa e il gruppo albero motore lavorato con precisione sono progettati per oltre 80.000 ore della durata di servizio secondo i protocolli di manutenzione standard.
Specifiche tecniche – LW-52/3
| Parametro | Valore | Unità |
|---|---|---|
| Modello | LW-52/3 | – |
| Modello | Due stadi, due file (二列二级) | – |
| Capacità | 52 | m³/min |
| Pressione di scarico | 0.30 | MPa |
| Dimensioni del compressore (L × P × A) | 2995 × 1600 × 2170 | mm |
| Peso | 4.28 | T |
| Energia | 220 | kW |
| Voltaggio | 380 / 6k o 10k | V |
| Gas medio | Azoto (N₂) | – |
| Lubrificazione | Senza olio | – |
* 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 del pistone senza olio
L'LW-52/3 impiega un Sistema di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con materiali compositi in PTFE di ultima generazione, questo sistema elimina il rischio di contaminazione da idrocarburi nel flusso di azoto, un requisito fondamentale per le applicazioni alimentari (contenuto di olio di classe 0 ISO 8573-1) e farmaceutiche. Il design senza olio riduce inoltre il costo totale di proprietà, eliminando la necessità di cambi d'olio, sostituzioni dei filtri e apparecchiature di separazione dell'olio.
2. Ottimizzazione termodinamica a due stadi
Con un sistema di compressione a due stadiLa valvola LW-52/3 ripartisce il rapporto di pressione complessivo su due cilindri, riducendo la temperatura di scarico per stadio e migliorando l'efficienza volumetrica. Il raffreddamento tra gli stadi è assicurato da uno scambiatore di calore a fascio tubiero dedicato, che mantiene le temperature del gas al di sotto dei 160 °C anche al massimo carico continuo. Questa gestione termica prolunga la durata della valvola e riduce il rischio di polimerizzazione in flussi di azoto contenenti tracce di ossigeno.
3. Telaio e albero motore rinforzati
Il blocco del compressore è fuso da Ghisa grigia GG25 con camicie di raffreddamento ad acqua integrate. L'albero motore in acciaio forgiato è bilanciato dinamicamente secondo gli standard ISO 1940 G2.5, riducendo al minimo la trasmissione delle vibrazioni alle fondamenta. La configurazione a due file garantisce un bilanciamento intrinseco delle forze, riducendo la necessità di massicci blocchi inerziali in calcestruzzo, un aspetto importante per le installazioni di retrofit in impianti di separazione dell'aria esistenti.
4. Configurazione flessibile della tensione
Il motore di azionamento da 220 kW è disponibile in 380 V, 6 kV o 10 kV configurazioni che consentono l'integrazione diretta nelle reti di distribuzione industriale di media tensione senza la necessità di trasformatori di riduzione aggiuntivi. Questa flessibilità è particolarmente preziosa per gli impianti di separazione dell'aria su larga scala, dove i sistemi a bus da 6 kV o 10 kV sono standard, riducendo i costi dell'infrastruttura elettrica e migliorando l'efficienza energetica complessiva.
Scenari applicativi
Impianti di separazione criogenica dell'aria
Negli impianti criogenici ASU (Air Separation Unit), l'LW-52/3 funge da potenziatore primario di azoto Tra la camera fredda e il collettore di distribuzione dell'azoto gassoso. La sua capacità di 52 m³/min corrisponde alla produzione di unità di separazione dell'azoto (ASU) di medie dimensioni, con una produzione di 1.000-2.000 Nm³/h di azoto gassoso. La pressione di scarico di 0,30 MPa è ottimizzata per la distribuzione tramite gasdotto a utenze a valle come acciaierie, impianti chimici e impianti di liquefazione di GNL.
Sistemi di generazione di azoto VPSA
Per generatore di azoto VPSA Negli impianti, il compressore LW-52/3 comprime l'azoto prodotto a bassa pressione (tipicamente 0,05–0,10 MPa) fino alla pressione di distribuzione. La progettazione senza olio è essenziale in questo caso perché i sistemi VPSA producono azoto con una purezza relativamente elevata (99,5–99,9%) e qualsiasi contaminazione da olio degraderebbe la qualità del prodotto e danneggerebbe i setacci molecolari a valle.
Coperture per impianti petrolchimici e raffinerie
I depositi di serbatoi delle raffinerie e gli impianti di stoccaggio petrolchimico richiedono grandi volumi di azoto per rivestimento e inertizzazione del serbatoio per prevenire la formazione di vapori esplosivi. La capacità di funzionamento continuo e l'elevata portata del modello LW-52/3 lo rendono ideale per servire simultaneamente più serbatoi di stoccaggio tramite un collettore centralizzato di azoto. La pressione di 0,30 MPa è sufficiente a superare le impostazioni della valvola di sicurezza del serbatoio e a mantenere una pressione positiva durante i cicli di prelievo del prodotto.
Confezionamento alimentare e atmosfera modificata
Nelle linee di confezionamento alimentare utilizzando Imballaggio in atmosfera modificata (MAP)L'azoto sostituisce l'ossigeno per prolungare la durata di conservazione. La certificazione senza olio della LW-52/3 garantisce la conformità alle normative FDA 21 CFR e UE 1935/2004 relative al contatto con gli alimenti. L'elevata portata consente il funzionamento in parallelo di più macchine confezionatrici, rendendola adatta a impianti di produzione su larga scala di snack, prodotti lattiero-caseari e piatti pronti.
Materiali e costruzione
Il modello LW-52/3 è costruito con materiali selezionati per la loro compatibilità con l'azoto e per la loro durabilità industriale a lungo termine:
| Componente | Materiale | Specifiche |
|---|---|---|
| Blocco cilindri | Ghisa grigia | GG25 / HT250 |
| Albero motore | acciaio legato forgiato | 42CrMo4, Q&T |
| Fasce elastiche del pistone | Composito in PTFE | Autolubrificante, senza olio |
| Piastre delle valvole | acciaio inossidabile | Acciaio inox 304 / Acciaio inox 316 |
| Giacche di raffreddamento ad acqua | Ghisa con rivestimento in resina epossidica | Resistente alla corrosione |
| Intercooler | Guscio in acciaio al carbonio / Tubi in acciaio inox | ASME VIII Div.1 |
Tutti i componenti portanti sono progettati per ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o standard cinesi equivalenti GB 150. I giunti saldati vengono sottoposti a ispezione radiografica (RT) secondo lo standard 100% e a prova idrostatica a 1,5 volte la pressione di progetto prima della spedizione.
Linee guida per l'installazione e la manutenzione
Requisiti di base
L'LW-52/3 pesa 4,28 tonnellate e genera forze di squilibrio minime grazie al suo design a due file di cilindri contrapposti. blocco inerziale in cemento armato Si raccomanda un peso minimo di 8 tonnellate, montato su basamenti antivibranti (frequenza naturale < 8 Hz). La fondazione deve supportare l'intero peso più un fattore dinamico di 1,5. Lasciare uno spazio libero di almeno 1,5 m su tutti i lati per l'accesso per la manutenzione.
Sistema di raffreddamento ad acqua
Il fabbisogno di flusso dell'acqua di raffreddamento è approssimativamente 45 m³/h Temperatura di ingresso di 32 °C. La qualità dell'acqua deve soddisfare gli standard industriali: pH 6,5–8,5, durezza totale < 300 mg/L come CaCO₃, solidi sospesi < 50 mg/L. Per i climi tropicali si raccomanda una torre di raffreddamento a circuito chiuso con filtrazione laterale per prevenire la formazione di incrostazioni nei tubi dell'intercooler.
Programma di manutenzione
| Intervallo | Articolo di servizio | Azione |
|---|---|---|
| Quotidiano | Ispezione visiva | Controllare i livelli dell'olio, eventuali perdite e rumori anomali. |
| 250 ore | Controllo del filtro e della valvola | Ispezionare le valvole di aspirazione/scarico per verificare la presenza di accumuli di carbonio. |
| 1.000 ore | Ispezione delle fasce elastiche del pistone | Misurare il gioco della scanalatura dell'anello; sostituirlo se > 0,3 mm. |
| 4.000 ore | Revisione completa | Sostituire le fasce elastiche del pistone, le fasce di scorrimento e le piastre delle valvole. |
| 8.000 ore | Albero motore e cuscinetto | Ispezionare i cuscinetti principali, misurare l'eccentricità dell'albero motore |
Poiché l'LW-52/3 è senza olio, l'onere di manutenzione è significativamente inferiore rispetto alle alternative lubrificate. Non ci sono filtri dell'olio da sostituire, analisi dell'olio da eseguire e elementi del separatore dell'olio da monitorare. Gli elementi di usura principali sono i Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere durano dalle 4.000 alle 6.000 ore a seconda delle condizioni operative.
Certificazioni di conformità e sicurezza
Il compressore di azoto LW-52/3 soddisfa o supera i seguenti standard internazionali e requisiti normativi:
ASME BPVC Sezione VIII Div.1, GB 150, PED 2014/68/UE (Modulo A)
IEC 60034-1 (Macchine rotanti), IEC 60204-1 (Sicurezza delle macchine)
ISO 8573-1 Classe 0 (Contenuto di olio), testato da TÜV Rheinland
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015
⚠️ Avviso di sicurezza
L'azoto è un gas asfissiante. Tutti gli impianti LW-52/3 devono includere il monitoraggio della carenza di ossigeno nelle sale compressori chiuse. I tassi di ventilazione devono mantenere i livelli di ossigeno al di sopra di 19,5% secondo la norma OSHA 29 CFR 1910.146. I sistemi di arresto di emergenza devono essere collegati a sensori di O₂ con allarme automatico a 19,5% e arresto brusco a 18,0%.
Analisi delle prestazioni e dell'efficienza
L'LW-52/3 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 4,23 kW per m³/min di azoto erogato a 0,30 MPa. Questo lo colloca nel quartile superiore di efficienza per i compressori a pistoni oil-free in questa gamma di capacità. Per confronto, i tipici compressori a vite lubrificati in applicazioni simili consumano 4,5–5,0 kW/m³/min, mentre i vecchi modelli a pistoni monostadio possono superare i 5,5 kW/m³/min.
Su un ciclo operativo annuale di 8.000 ore, il vantaggio in termini di efficienza dell'LW-52/3 si traduce in circa Risparmio energetico compreso tra 180.000 e 350.000 kWh rispetto ad alternative meno efficienti. Con una tariffa elettrica industriale di $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione dei costi operativi annuali compresa tra $14.400 e $28.000, recuperando spesso l'investimento iniziale entro 2-3 anni.
IL costo totale di proprietà per la compressione dell'azoto I costi sono ulteriormente ridotti grazie all'eliminazione dei materiali di consumo legati all'olio. Un tipico compressore lubrificato di queste dimensioni consuma annualmente dai 200 ai 400 litri di olio lubrificante, oltre agli elementi filtranti dell'olio, alle cartucce del separatore e ai costi di smaltimento dell'olio esausto. Il design senza olio dell'LW-52/3 elimina completamente queste spese ricorrenti.
Capacità di personalizzazione e produzione OEM
Oltre alla configurazione standard LW-52/3, offriamo un'ampia gamma di opzioni di personalizzazione per soddisfare le specifiche esigenze degli impianti:
- Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatore di calore e strumentazione completi, preassemblati su un basamento in acciaio strutturale con occhielli di sollevamento. Riduce i tempi di installazione in loco di 60%.
- Configurazioni antideflagranti: Involucri per motori e apparecchiature elettriche certificati ATEX/IECEx per installazioni in aree pericolose di Zona 2 in impianti petrolchimici.
- Integrazione del controllo PLC: PLC Siemens S7-1200 o Allen-Bradley CompactLogix con interfaccia HMI touchscreen, monitoraggio remoto tramite Modbus TCP/IP e integrazione con il sistema DCS/SCADA dell'impianto.
- Rivestimenti speciali: Sistema di verniciatura C5-M di grado marino per installazioni costiere o offshore; rivestimenti interni epossidici per ambienti corrosivi.
- Cabine insonorizzate: Cabine acustiche che riducono i livelli di rumore da 85 dB(A) a 72 dB(A) a 1 m di distanza, adatte per installazioni interne senza locale compressori dedicato.
La quantità minima d'ordine per configurazioni personalizzate è 1 unitàI tempi di consegna per i prototipi sono di 12-14 settimane; gli ordini di produzione in serie vengono consegnati in 8-10 settimane dalla conferma dell'ordine. Sono disponibili servizi di branding OEM e private label per distributori e integratori di sistemi qualificati.
Caso di studio: ammodernamento del sistema di potenziamento dell'azoto criogenico dell'unità di separazione dell'azoto (ASU).
Cliente: Fornitore leader di gas industriali nel Sud-est asiatico
Sfida: Il sistema di pressurizzazione ad azoto lubrificato del cliente (di marca concorrente, in servizio da 12 anni) presentava frequenti perdite di olio nel flusso di azoto, causando la contaminazione dei sistemi di stoccaggio criogenico a valle e reclami da parte dei clienti del settore degli imballaggi alimentari.
Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio LW-52/3 Come sostituzione diretta, è montato su un basamento personalizzato con intercooler, post-refrigeratore e pannello di controllo PLC integrati. L'ingombro è stato progettato per adattarsi alle fondamenta esistenti, riducendo al minimo i lavori civili.
Risultati:
- Contenuto di olio nel prodotto azotato: Ridotto da 3,2 mg/m³ a <0,01 mg/m³ (Classe 0 della norma ISO 8573-1)
- Costo annuale di manutenzione: Ridotto di 42% (eliminazione dei cambi d'olio, delle sostituzioni dei filtri e delle revisioni dei separatori)
- Consumo energetico: Ridotto di 8,5% rispetto all'unità sostituita, con un risparmio di circa 1.000.000 euro all'anno.
- Tempo di inattività: Nessuna interruzione imprevista. nei primi 18 mesi di attività
“Il passaggio al sistema LW-52/3 senza olio ha risolto completamente i nostri problemi di purezza dell'azoto. I nostri clienti del settore degli imballaggi alimentari hanno notato la differenza nella consistenza del prodotto e il nostro team di manutenzione apprezza la semplificazione del programma di assistenza.” — Responsabile dell'ingegneria di impianto
Domande frequenti e guida alla selezione
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