LW-25/16 窒素コンプレッサー – 1.60 MPa 産業用途向け高圧オイルフリー N2 ブースター

LW-25/16は、吐出圧力1.60MPaで毎分25m³の流量を実現するように設計された、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す。高圧窒素注入、パイプライン加圧、および要求の厳しい石油化学プロセス用途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、高圧下での24時間365日稼働を想定して製造されています。

製品概要

の LW-25/16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群の中で、中圧窒素分配と高圧プロセス用途の間のギャップを埋める特殊な位置を占めています。定格容量は 25 m³/分 そして並外れた 1.60 MPaの吐出圧力この装置は、大量の流量と高圧の両方が同時に必要とされる産業ガスインフラにおける、最も厳しい窒素圧縮要件に対応します。

LW-25/16を従来の高圧代替品と区別するのは、 完全オイルフリーの圧縮機構ピストンリングとライダーバンドは、高圧サービス用に特別に配合された先進的な自己潤滑性PTFE複合材料から製造されています。これらのコンポーネントは炭化水素潤滑剤を使用せずに動作するため、1.60 MPaの吐出に伴う高温高圧下でも窒素流に油分が混入することはありません。この本来のオイルフリー特性により、 ISO 8573-1 クラス0認証 ネイティブな特性により、高圧用途では必須となる高価な下流側の油除去システムが不要になる。

コンプレッサーは 二段二列 (二列二级) 大気圧に近い入口条件から 1.60 MPa の吐出を実現するために必要な極めて高い圧力比を管理するために不可欠な構成です。段付き圧縮により、熱負荷は 2 つのシリンダーに分散され、各段の間に独立した高効率インタークーラーが配置され、ガス温度を安全な運転限界内に維持します。堅牢な鋳鉄製フレームと精密鍛造クランクシャフトは、高圧運転によって発生する大きな機械的力に耐えるように設計されており、定格耐用年数は 100 を超えます。 10万時間 標準的な保守手順に従って。

技術仕様 – LW-25/16

* 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. 高圧オイルフリーPTFEシール技術

LW-25/16は独自の 高圧自己潤滑ピストンリングおよびライダーバンドシステム 高強度ガラス繊維とブロンズ粒子で強化された先進的なPTFE複合材から製造されています。この材料配合は、1.60 MPaの吐出圧力で発生する極端な圧力差と高温に対応するために特別に設計されています。リングは、外部の炭化水素潤滑剤を使用せずに0.06未満の摩擦係数を達成し、オイル汚染のリスクを完全に排除します。石油化学、製薬、特殊ガス用途の高圧窒素ユーザーにとって、これは ISO 8573-1クラス0にネイティブ準拠 高圧下で稼働する下流側の油ろ過システムに伴う複雑さ、コスト、信頼性の問題を回避できる。

2. 極端な圧力比を実現する2段階圧縮

の 2段階圧縮アーキテクチャ 大気圧入口条件から1.60 MPaの吐出圧力を達成するには、この圧力比が極めて重要であり、全体の圧力比は約16:1となります。この極端な圧力比を低圧シリンダーと高圧シリンダーに分割することで、LW-25/16は各段の吐出温度を160℃以下に抑え、PTFEシール要素の構造的完全性を維持します。段間には高効率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、圧縮による大量の熱を除去します。冷却水流量は、最大連続負荷時でも段間温度を45℃以下に維持するように設計されています。この熱管理により、同等の圧力比を目指す単段設計と比較して、バルブプレートの寿命が約50%延長されます。

3. 高圧運転に対応する強化型高耐久フレーム

メインフレームは鋳造されています GG30 グレー鋳鉄 （低圧モデルで使用されていたGG25からアップグレードされたもの）壁厚が増し、ベアリング台座が強化され、1.60 MPaの吐出圧力によって発生する大幅に高い機械的負荷に耐えられるようになっている。 2列対向シリンダー配置 自然な一次力相殺効果により、単列設計と比較して基礎に伝達される不均衡な慣性力を80%以上低減します。この機械的利点は、シリンダーのピーク力が著しく高くなる高圧コンプレッサーにおいて特に重要です。鍛造鋼製クランクシャフトはISO 1940 G2.5規格に準拠した動的バランス調整が施されており、より高いベアリング荷重に対応するため、ベアリングジャーナルが拡大されています。

4. 産業統合のための柔軟な電圧構成

LW-25/16は 200kW駆動モーター 電圧構成は3種類あります。低電圧配電インフラを備えた施設向けの380V、または中電圧産業ネットワークに直接統合できる6kV/10kVです。380Vオプションは、中電圧インフラが利用できない小規模な設備や改修プロジェクトに最適です。6kVおよび10kVオプションは、大規模な産業施設で降圧変圧器が不要になるため、電気インフラコストを削減し、全体的なエネルギー効率を向上させます。すべてのモーター構成は、IEC 60034-1効率クラスIE3に準拠しています。

アプリケーションシナリオ

高圧窒素パイプラインの加圧

複数の施設や大規模なプラントサイトにまたがる産業用ガス配給ネットワークでは、LW-25/16は 高圧窒素ブースターステーション パイプラインの摩擦損失を克服し、遠隔地の消費地点で適切な圧力を維持します。1.60 MPaの吐出圧力は、5 kmを超える距離への分配に十分なヘッドを提供し、複数のプロセスユニット、貯蔵タンクファーム、遠隔地の積載ステーションへの集中型窒素供給に最適です。25 m³/分の容量は、複数の窒素消費施設が同時に稼働する中規模の工業団地に対応します。油分を含まない設計は、パイプライン用途において非常に重要です。油分による汚染は、分配ネットワーク全体に広がり、下流のすべての消費施設に影響を与える可能性があるためです。

石油化学反応器の不活性化および触媒の保存

石油化学反応器、接触分解装置、水素化処理装置には高圧窒素が必要 起動時および停止時の原子炉不活性化、待機期間中の触媒床の保全、および緊急減圧. LW-25/16 高圧窒素圧縮機 反応器システムの圧力に打ち勝ち、窒素をプロセス容器に直接注入するために必要な1.60 MPaの圧力を供給します。これらの用途では、オイルフリー設計が絶対に必要です。なぜなら、オイル汚染は高価な触媒床を汚染し、触媒活性を永久的に低下させ、高額な触媒交換または再生を必要とするからです。

窒素ガス充填・ボンベ充填ステーション

工業用ガス充填ステーションやシリンダー充填施設では、標準ガスシリンダー（通常15 MPaの作動圧力）やチューブトレーラー（最大20 MPa）を充填するために高圧窒素コンプレッサーが必要です。LW-25/16の1.60 MPaの吐出圧力はシリンダー充填圧力を直接達成するものではありませんが、 中間ブースター 多段圧縮装置では、大気圧または低圧源から窒素を圧縮し、高圧ダイヤフラム式またはピストン式圧縮機の吸入圧力まで昇圧します。オイルフリー設計により、高圧段に入る窒素は完全に無汚染状態となり、高圧シリンダーやチューブトレーラーへの油の蓄積を防ぎます。油の蓄積はガスの純度を損ない、安全上の危険を引き起こす可能性があります。

食品・飲料向け高圧窒素注入

大規模な食品および飲料加工施設では、高圧窒素を使用して 製品供給システム、加圧包装、および高圧下での制御雰囲気貯蔵LW-25/16の吐出圧力1.60MPaは、中間加圧なしで加圧製品タンクや供給システムに直接注入するのに十分です。オイルフリー認証により、食品接触窒素に関するFDA 21 CFR 173.310およびEU規則231/2012への準拠が保証されます。25m³/分の処理能力は、複数の供給ステーションが同時に稼働する高スループット生産ラインに対応します。

材料と構造

LW-25/16は、高圧窒素環境下での使用、耐熱応力性、および長寿命を実現するために特別に選定された最高級素材で構成されています。

すべての圧力支持部品は、以下の基準に厳密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 または中国規格GB 150に準拠し、高圧用途向けに追加の安全マージンを設けています。すべての溶接継手はASME Section V、Article 2に従って100%放射線検査（RT）を受け、完成した圧力容器はそれぞれ最大許容使用圧力（MAWP）の1.5倍で30分以上の保持時間で静水圧試験を受けます。高圧配管は静水圧試験後、MAWPの1.1倍で100%空気圧試験を受けます。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および構造要件

LW-25/16 の乾燥重量は 4.50 トンで、重心はベースプレートから約 950 mm 上にある。1.60 MPa の排出圧力によって発生する機械的力がかなり大きいため、 9～12トンの鉄筋コンクリート慣性ブロック ブロックは、高負荷の動荷重に対応できる頑丈な防振装置（固有振動数 5～7 Hz）に取り付ける必要があります。基礎設計では、同等容量の低圧コンプレッサーよりも大幅に高いピークシリンダー力を考慮する必要があります。最小クリアランス要件：バルブへのアクセス用に非駆動側で 1.5 m、モーターメンテナンス用に駆動側で 1.2 m、大規模オーバーホール時のクレーンアクセス用に頭上 2.0 m。

冷却水システムの設計

冷却水の需要は約 28 m³/h 入口温度は32℃を超えないようにしてください。高圧インタークーラーとアフタークーラーは、1.60 MPaでの圧縮による大きな熱を管理するために、特に効果的な冷却が必要です。水質仕様：pH 6.5～8.5、総溶解固形分 < 400 mg/L、塩化物含有量 < 40 mg/L（SS316チューブの腐食防止に重要）、懸濁固形分 < 25 mg/L、総硬度 < 250 mg/L（CaCO₃換算）。高圧熱交換器チューブ内のスケール形成を防ぎ、一貫した水質を確保するために、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すべての設備に強く推奨します。

予防保守スケジュール

LW-25/16のオイルフリー設計は、潤滑式高圧代替品と比較してメンテナンスの複雑さを大幅に軽減します。オイル交換のスケジュールを立てる必要はなく、潤滑油サンプルを分析する必要もなく、オイルフィルターエレメントを交換する必要もなく、高圧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。主な消耗品は、 PTFE製ピストンリングおよびライダーバンドこれらは通常、高圧の清浄な窒素環境下で3,500～5,000時間の耐用時間を実現します。バルブプレートアセンブリは、高圧環境下では一般的に2,000～3,500時間でオーバーホールが必要になります。

法令遵守および安全認証

LW-25/16窒素圧縮機は、以下の国際規格および規制枠組みを満たすか、またはそれらを上回るように設計、製造、および試験されています。

パフォーマンスと効率の分析

LW-25/16は 比消費電力は約8.00kW/m³/分 1.60 MPaの吐出圧力で供給される窒素。この効率指標は、高圧比への圧縮に伴う熱力学的課題を反映していますが、高圧オイルフリーピストンコンプレッサーのセグメント内では依然として競争力があります。比較のために、同等の圧力比で動作するオイル潤滑式スクリューコンプレッサーは通常8.5～9.5 kW/m³/minを消費し、高圧ダイヤフラムコンプレッサー（オイルフリー用途でよく選ばれる）は12 kW/m³/minを超える場合があります。

標準的な年間8,000時間の稼働スケジュールにおいて、LW-25/16の効率の優位性は、効率の低い代替機と比較して、およそ 年間10万～24万kWhのエネルギー節約平均的な産業用電力料金が$0.08/kWhの場合、これは年間$8,000～$19,200の直接運転コスト削減に相当します。ただし、LW-25/16を選択する主な経済的要因は通常、 石油関連消耗品および下流精製装置の排除 わずかなエネルギー節約ではなく、より重要なことだ。

の 高圧窒素圧縮の総所有コスト 圧縮経路にオイルがないため、さらに負荷が軽減されます。このサイズの一般的なオイル潤滑式高圧コンプレッサーでは、凝縮フィルター、活性炭吸着装置、オイル監視装置、定期的なオイル交換が必要となり、これらを合わせると年間運転コストが15,000～25,000ドル増加します。LW-25/16のオイルフリー設計は、これらの費用を完全に排除すると同時に、高圧コンプレッサーで最も一般的な故障モードであるオイルシステムの汚染と劣化を解消することで信頼性を向上させます。

カスタマイズおよびOEM対応

LW-25/16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、高圧計装機器、および制御盤は、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事前に組み立てられています。すべてのシステムを工場で事前テストすることで、現場での試運転時間を約60%短縮し、起動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。ガス検知機能と自動換気インターロック機能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、およびプラントDCS/SCADAシステムとのシームレスな統合が可能です。自動負荷/アンロード制御と可変周波数ドライブ（VFD）との互換性により、部分負荷時の効率を最適化します。
• 高圧安全システム： 自動圧力逃がし弁、破裂板アセンブリ、高圧遮断弁、および緊急減圧システムを排出配管に組み込むことができます。すべての安全システムは、ASME BPVCセクションVIIIの要件に準拠して設計されています。
• 環境保護： 沿岸設置向けの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87dB(A)から74dB(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： ガス機器販売業者およびシステムインテグレーター向けに、特注の塗装色、ブランドロゴ入りの銘板、地域に合わせたドキュメントパッケージを提供します。

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。標準納期は12～14週間ですが、リピート注文の場合は注文確定後8～10週間で納品されます。

事例研究：石油化学反応器不活性化システムのアップグレード

クライアント： 中東にある主要な石油化学コンビナートで、ポリエチレンとポリプロピレンの生産設備を稼働させている。

チャレンジ： 顧客が反応器の不活性化と触媒の保存のために使用していた既存の高圧窒素供給源は、2台の油潤滑式往復動コンプレッサー（アメリカ製、20年間使用）でした。窒素流に混入した油分がジーグラー・ナッタ触媒床を汚染し、重合効率を8～12%低下させ、設計上の24ヶ月間隔ではなく14ヶ月ごとに触媒を交換する必要が生じていました。また、油分は反応器内部を汚損し、洗浄のために計画外の停止を余儀なくされていました。触媒劣化と計画外の停止による年間損失は$230万ドルを超えていました。

解決： 私たちは供給しました LW-25/16 オイルフリー窒素コンプレッサー 主要な高圧窒素源として、インタークーラー、アフタークーラー、高圧安全システム（リリーフバルブ、破裂板、遮断弁）、およびSCADA統合機能を備えたシーメンスS7-1200 PLC制御盤を内蔵したカスタムスキッドに搭載されています。1.60 MPaの吐出圧力は、すべての反応器不活性化および触媒保存要件を満たしています。100%の可用性を確保するため、冗長構成の予備ユニットが設置されています。

30か月後の定量的な結果：

• 窒素油含有量： 5.8 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
• 触媒交換間隔： 対象期間が14ヶ月から28ヶ月に延長されました。触媒コストを年間180万TP4T節約
• 重合効率： 9.5%改善年間生産量を12,000トン増加させる
• 予期せぬシステム停止： 脱落―過去30ヶ月間、石油関連の操業停止はゼロ
• 総維持費： 38%削減 オイルシステムの修理と触媒関連の洗浄をなくすことにより

「LW-25/16は当社の操業に大きな変革をもたらしました。油汚染の解消により触媒性能は設計レベルまで回復し、数百万ドルの損失につながっていた計画外の操業停止も完全に解消されました。投資回収期間は12ヶ月未満でした。」 — 石油化学コンプレックス運営担当副社長

よくある質問と選択ガイド

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