LW-10/8 窒素コンプレッサー – 産業用配給ネットワーク向け中型オイルフリー窒素ブースター

LW-10/8は、吐出圧力0.80MPaで毎分10m³の流量を実現する2段2列のオイルフリーピストン式窒素コンプレッサーで、中規模の極低温空気分離、VPSA窒素ブースターステーション、および産業用パイプライン配管向けに設計されています。潤滑油による汚染がなく、連続運転に対応し、過酷な産業環境下でも24時間365日安定稼働できる設計となっています。

製品概要

の LW-10/8 窒素コンプレッサー 当社のオイルフリーピストンコンプレッサー製品ラインナップにおいて戦略的な位置を占め、コンパクトなエントリーレベルユニットと高容量産業用モデルの間のギャップを埋めています。定格容量は 10 m³/分 吐出圧力 0.80 MPaこの装置は、極低温空気分離プラント、VPSAブースターステーション、および産業ガスパイプラインネットワークにおける中規模窒素供給システムの基幹として機能します。

LW-10/8が従来の潤滑式代替品と異なる点は、 完全にオイルフリーの圧縮経路ピストンリングとライダーバンドは、炭化水素系潤滑剤を使用せずに作動する自己潤滑性PTFE複合材料で製造されており、窒素流に油分が混入しないよう完全に清浄な状態を保ちます。この特性は、食品包装用窒素、医薬品の不活性化、電子機器製造、化学プロセスにおける窒素充填など、ISO 8573-1クラス0認証を必要とする用途において不可欠です。

コンプレッサーは 二段二列 (二列二级) 全圧比を2つの圧縮シリンダーに分割する構成。この段階的なアプローチにより、各段の吐出温度が低下し、体積効率が向上し、バルブとピストンリングの耐用年数が延長されます。各段には独立したインタークーラーが装備されており、最大負荷運転が継続している場合でもガス温度が安全な運転限界内に維持されます。堅牢な鋳鉄製フレームと精密加工されたクランクシャフトアセンブリは、100万年以上の定格荷重に耐えます。 10万時間 標準的な保守手順における耐用年数。

技術仕様 – LW-10/8

* すべての仕様は標準基準条件（ISO 1217、附属書C）に基づいています。実際の性能は、設置場所の標高、周囲温度、および吸気条件によって異なる場合があります。

主な特長とエンジニアリング上の利点

1. オイルフリーPTFE複合シールシステム

LW-10/8は独自の 自己潤滑ピストンリングおよびライダーバンドアセンブリ 高密度PTFE複合材にガラス繊維とブロンズ粒子を強化材として製造されています。この材料は、外部の炭化水素潤滑剤を使用せずに0.08未満の摩擦係数を達成し、窒素製品ストリームへの油蒸気の混入リスクを完全に排除します。規制産業の事業者にとって、これは直接的に次のことを意味します。 ISO 8573-1 クラス0準拠 凝集フィルター、活性炭吸着装置、油量監視装置などの下流側の油ろ過装置にかかる設備投資費用や継続的なメンテナンス負担が不要です。

2. 2段階熱力学的最適化

の 2段階圧縮アーキテクチャ LW-10/8は、0.80 MPaの吐出圧力目標に対して熱力学的に最適化されています。低圧シリンダーと高圧シリンダーの圧力比を分割することで、コンプレッサは段あたりの平均有効温度を低く抑えます。段間には専用のシェルアンドチューブ式インタークーラーが設けられ、圧縮熱を除去することで、最大連続負荷時でも吐出温度を155℃以下に維持します。この熱管理戦略により、同等の全体圧力比で動作する単段式設計と比較してバルブプレートの寿命が約35%延長され、オイルフリー性能を損なう可能性のあるPTFEシールエレメントの熱劣化を防ぎます。

3. コンパクトながら堅牢なフレーム構造

メインフレームは鋳造されています GG25 グレー鋳鉄 （ASTM A48クラス30Bに相当）一体型冷却水通路付き。2列対向円筒配置により自然な一次力相殺が実現し、単列設計と比較して基礎に伝達される不均衡慣性力を80%以上低減します。 1.80トンLW-10/8は標準的なフォークリフト機器を使用して設置できますが、その堅牢な構造は10万時間以上の耐用年数に評価されています。コンパクトな寸法は2340 × 910 × 2070 mm―既存のコンプレッサー室の改修工事やコンテナ型窒素供給システムなど、床面積が限られている設置場所にも適したものにする。

4. 標準380V産業用モータードライブ

LW-10/8は 65kW、380V、50Hzの三相誘導電動機 IEC 60034-1効率クラスIE3に準拠。標準の低電圧構成は、中電圧インフラ、降圧トランス、または特殊な開閉装置を必要とせずに、既存の380V産業用配電盤に直接統合できます。この電気的な簡素化により、設備投資と試運転の複雑さの両方が軽減され、LW-10/8は液体窒素気化またはボトルガスからオンサイト圧縮へのアップグレードを行う施設にとって魅力的な選択肢となります。6kVまたは10kVバスシステムを備えたサイト向けには、降圧トランスを内蔵したオプションのモーターを共通のスキッドで供給できます。

アプリケーションシナリオ

中規模極低温空気分離プラント

500～1,500 Nm³/hの窒素ガスを生成する極低温ASU（空気分離装置）設備では、LW-10/8は 一次窒素ブースター コールドボックスと気体窒素分配ヘッダーの間に設置されています。10 m³/分の処理能力は中規模ASUの出力に相当し、0.80 MPaの吐出圧力は化学反応器のブランケットシステム、製鉄所の不活性化ステーション、LNGプラントのパージガスネットワークなどの下流の消費施設へのパイプライン分配に最適化されています。ASUの運転においては、オイルフリー設計が特に重要です。なぜなら、炭化水素による汚染は極低温分離効率を低下させ、下流の分子ふるい乾燥機を損傷する可能性があるからです。

VPSA窒素ブースターステーション

真空圧力スイング吸着（VPSA）窒素発生装置は、大気圧に近い圧力（0.05～0.10 MPa）で気体窒素を生成する。 LW-10/8窒素ブースター この低圧製品は、使用箇所への供給のために0.80 MPaまで圧縮されます。VPSAサービスでは、オイルフリーの圧縮経路が不可欠です。なぜなら、炭化水素が混入すると、カーボン分子ふるい吸着剤が劣化し、窒素発生器の分離効率が永久的に低下し、中規模ユニットでは$50,000を超える高額な吸着剤交換が必要になるからです。LW-10/8のオイルフリー認証は、この重要な投資を保護します。

化学プロセスにおけるブランケット処理および不活性化

化学製造施設では大量の窒素が必要 原子炉のブランケット処理、容器の不活性化、およびパイプラインのパージ 爆発性蒸気の発生や敏感な製品の酸化劣化を防ぐため、LW-10/8は0.80 MPaの吐出圧力を備え、圧力逃がし弁の設定値を克服し、複数の反応器や貯蔵容器内で同時に正圧を維持するのに十分な圧力を提供します。連続運転定格により、数ヶ月間停止することなく稼働する可能性のある長期生産キャンペーン中も、窒素を途切れることなく供給できます。オイルフリー設計は、微量の油分混入でも望ましくない副反応を引き起こしたり、高純度製品の流れを汚染したりする可能性がある化学用途において必須です。

食品包装およびガス置換貯蔵

中規模の食品包装施設では、高純度窒素の安定供給が必要とされる。 ガス置換包装（MAP）窒素充填、制御雰囲気貯蔵、包装ラインの窒素パージなどに対応します。LW-10/8は10 m³/分の容量で複数の高速包装機に同時に供給でき、オイルフリー認証によりFDA 21 CFR 173.310（食品グレード窒素）およびEU規則231/2012への準拠を保証します。オイル汚染がないため、潤滑油を使用するコンプレッサーを食品接触用途で使用した場合に発生する可能性のある異臭、酸化、製品の変色などのリスクを排除し、ブランドの評判と消費者の安全を守ります。

材料と構造

LW-10/8のすべての構成部品は、窒素環境との適合性、耐腐食性、および長期的な機械的完全性を考慮して選定されています。

すべての圧力支持部品は、以下の基準に従って設計および製造されています。 ASME BPVC セクション VIII ディビジョン 1 または中国のGB 150規格に準拠しています。すべての溶接継手はASMEセクションV、第2条に従って100%放射線検査（RT）を受け、完成した各容器は最大許容使用圧力（MAWP）の1.5倍の圧力で最低30分間の静水圧試験を受けます。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および取り付けに関する要件

LW-10/8は重量1.80トンで、コンパクトな設計のため重心が低い。 4～5トンの鉄筋コンクリート慣性ブロック 弾性防振装置（固有振動数6～8Hz）への取り付けが推奨されます。2列対向シリンダー配置により、一次慣性力が自然に相殺され、隣接構造物への振動伝達が最小限に抑えられます。必要なクリアランス：バルブメンテナンス用に非駆動側1.2m、モーターアクセス用に駆動側1.0m、大規模オーバーホール時のクレーンアクセス用に頭上1.8m。コンパクトな設置面積により、構造変更なしで既存の機械室に設置できます。

冷却水システムの仕様

冷却水の需要は約 15 m³/h 入口温度が32℃を超えない状態で、水分配回路はシリンダージャケット、インタークーラー、アフタークーラーに並列に水を供給します。許容される水質は、pH 6.5～8.5、総溶解固形物 < 500 mg/L、塩化物含有量 < 50 mg/L（SS304チューブの腐食を防ぐため）、および懸濁固形物 < 30 mg/Lです。水質がぎりぎりの場所で、スケール形成を防ぎ、熱伝達効率を維持するために、サイドストリームろ過と化学処理を備えた密閉型冷却塔を強く推奨します。

予防保守スケジュール

LW-10/8 のオイルフリー設計は、潤滑式に比べてメンテナンスを劇的に簡素化します。オイル交換のスケジュールを立てる必要も、オイルサンプルを分析する必要も、フィルターエレメントを交換する必要も、オイルセパレーターカートリッジを監視する必要もありません。消耗品は、 PTFE製ピストンリングおよびライダーバンド通常、清浄な窒素環境下で4,000～6,000時間の耐用年数を実現します。このメンテナンスの簡便さにより、人件費の削減、スペアパーツ在庫の削減、機器稼働率の向上につながります。

法令遵守および安全認証

LW-10/8窒素圧縮機は、以下の国際規格および規制要件を満たしているか、またはそれを上回っています。

パフォーマンスと効率の分析

LW-10/8は 比消費電力は約6.50kW/m³/分 吐出圧力0.80 MPaで窒素を供給します。この効率指標により、本機は8～15 m³/minのオイルフリーピストンコンプレッサーセグメントにおいて競争力のある位置づけとなります。比較のために、同様の用途で使用されるオイル潤滑式スクリューコンプレッサーは通常7.0～7.8 kW/m³/minを消費し、従来の単段ピストン設計では8.5 kW/m³/minを超える場合があります。

標準的な年間8,000時間の運転サイクルにおいて、LW-10/8の効率上の利点は約 年間40,000～104,000kWhのエネルギー節約 効率の低い代替案と比較して。平均的な産業用電力料金が $0.08/kWh の場合、これは年間 $3,200～$8,320 の直接運転コスト削減に相当します。オイル関連の消耗品 (潤滑油、フィルターエレメント、分離カートリッジ、廃油処理) の排除と組み合わせると、 窒素圧縮の総所有コスト 10年間の運用期間で、推定20～30%の削減が見込まれる。

圧縮経路にオイルを使用しないことで、下流側のオイル除去装置に伴うエネルギー損失も解消されます。このサイズの一般的なオイル潤滑式コンプレッサーでは、凝縮フィルター、活性炭吸着装置、および監視計器が必要となり、これらを合わせるとコンプレッサーの出力の3～5%を消費します。LW-10/8のオイルフリー設計は、この寄生負荷を完全に排除し、システムの実効効率をさらに向上させます。

カスタマイズおよびOEM対応

LW-10/8を特定の設置場所の状況、統合要件、エンドユーザーの仕様に合わせて調整するための包括的なカスタマイズオプションをご用意しています。

• スキッドマウント型ターンキーパッケージ： コンプレッサー、モーター、インタークーラー、アフタークーラー、計装機器、制御盤を、吊り上げ用ラグとアンカーボルトテンプレートが一体化された構造用鋼製スキッド上に予め組み立てます。この方式により、現場での設置時間を約60%短縮し、試運転のリスクを最小限に抑えます。
• 危険区域構成： ATEX Zone 2およびIECEx規格に準拠したモーターおよび電気機器用筐体は、爆発性雰囲気が発生する可能性のある石油化学プラントへの設置に適しています。ガス検知機能および自動換気インターロックを制御システムに組み込むことも可能です。
• 高度なプロセス制御： オプションとして、10インチHMIタッチスクリーンを備えたシーメンスS7-1200またはアレン・ブラッドリーCompactLogix PLC、Modbus TCP/IPまたはOPC-UAによるリモート監視、およびシームレスなDCS/SCADA統合が可能です。自動負荷/アンロード制御と可変速ドライブ（VFD）との互換性により、部分負荷時の効率を最適化します。
• 環境保護： 沿岸または沖合設備向けのC5-M海洋グレードコーティングシステム、周囲温度55℃までの熱帯地域向け電気部品、および1メートルで85dB(A)から72dB(A)に騒音放出を低減するIP54規格の防音筐体。
• OEMおよびプライベートブランド： システムインテグレーターおよびガス機器販売業者向けに、特注塗装色、ブランド名入り銘板、および各種資料パッケージをご用意しております。技術マニュアル、スペアパーツリスト、およびメンテナンス手順書は、現地語で提供可能です。

カスタム構成は以下から入手可能です 最小注文数量：1個技術レビューと提案書の作成には通常5～7営業日かかります。試作品の納品期間は12～14週間、リピート注文は注文確定後8～10週間で納品されます。

事例研究：化学プラントにおける窒素分配システムのアップグレード

クライアント： タイの特殊化学品メーカー

チャレンジ： 顧客が現在使用している油潤滑式窒素ブースター（日本製、使用期間10年）は、窒素供給ネットワークへの油の混入が徐々に進行していました。油の混入レベルは1.5 mg/m³に達し、高純度化学合成プロセスにおける製品品質の問題を引き起こし、顧客からの苦情につながっていました。また、油は活性炭最終研磨層を汚染し、6ヶ月ごとに交換する必要があり、1回の交換費用は$8,000でした。

解決： 私たちは供給しました LW-10/8 オイルフリー窒素コンプレッサー 既存のシステムと直接交換する形で、インタークーラー、アフタークーラー、およびシーメンスS7-1200 PLC制御パネルを統合した特注スキッド上に構成されています。スキッドの設置面積は既存の基礎に合わせて設計されているため、土木工事は不要です。上流側には、VPSA吸着サイクルによる圧力脈動を抑制するために、1.5 m³のサージタンクが追加されました。

24か月後の定量的な結果：

• 窒素油含有量： 1.5 mg/m³から0.01 mg/m³未満に減少ISO 8573-1クラス0認証を取得
• 活性炭ベッドの交換間隔： 6ヶ月から24ヶ月に延長消耗品費を年間14兆12000円節約
• 総維持費： 35%減少 オイル交換、フィルター交換、セパレーターのオーバーホールが不要になったため
• エネルギー消費量： 6.8%改善 交換前のユニットと比較して、地域の電気料金で年間$4,800の節約に相当
• 予期せぬシステム停止： イベントゼロ 24ヶ月間の連続稼働

「LW-10/8の導入により、オイル汚染の問題は完全に解消されました。化学合成製品の品質は大幅に向上し、メンテナンスチームがコンプレッサーの点検に費やす時間も大幅に削減できました。投資回収期間はわずか2年強でした。」 — プラントエンジニアリングマネージャー

よくある質問と選択ガイド

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