LW-42/10 窒素コンプレッサー – 1.00 MPa 産業用途向け高圧オイルフリー N2 ブースター

LW-42/10は、吐出圧力1.00MPaで毎分42m³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。高圧極低温空気分離、要求の厳しいVPSA窒素昇圧、および重要な石油化学パイプラインの配送向けに特別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日稼働に最適化されています。

製品概要

の LW-42/10 窒素圧縮機 当社のオイルフリーピストンコンプレッサー製品群における特殊な高圧ソリューションであり、大流量と高圧吐出圧力の両方が必須要件となる産業用途向けに設計されています。定格容量は 42 m³/分 そして並外れた 1.00 MPaの吐出圧力この装置は、高流量と高圧の窒素圧縮が交わる独自の位置を占めています。

LW-42/10を従来の代替品と区別するのは、 完全にオイルフリーの圧縮経路 自己潤滑性PTFE複合ピストンリングとライダーバンドを採用。これらの先進的なシール要素は炭化水素系潤滑剤を使用せずに作動し、窒素製品の流れに油分が一切混入しないことを保証します。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 ネイティブなプロセスであるため、食品加工、医薬品製造、半導体製造、石油化学用途において本来必須となる下流の油分除去ろ過システムが不要となる。

コンプレッサーのアーキテクチャは 二段二列 (二列二级) 1.00 MPa の吐出圧力の熱力学的要求を管理するために不可欠な構成。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、LW-42/10 は PTFE シール要素の完全性を維持する制御されたステージごとの吐出温度を実現します。各ステージには独立した高効率インタークーラーが組み込まれており、最大容量での連続運転中もガス温度が安全な運転範囲内に維持されます。堅牢な鋳鉄フレームと動的にバランス調整された鍛造鋼クランクシャフトは、最低耐用年数が保証されています。 12万時間 標準的な保守手順に従って。

技術仕様 – LW-42/10

* 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. 高温PTFE複合材シール技術

LW-42/10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 高性能PTFE複合材にガラス繊維、炭素繊維、およびブロンズ粒子を強化材として製造されています。この先進的な材料配合により、外部炭化水素潤滑剤を使用せずに摩擦係数0.06未満を実現し、窒素製品ストリームへの油蒸気の混入を完全に排除します。重要な点として、PTFE複合材は1.00 MPaの運転に伴う高温排出に対応するように特別に設計されており、200℃まで寸法安定性とシール性を維持します。産業ガス事業者にとって、これは ISO 8573-1クラス0にネイティブ準拠 下流側のろ過設備にかかる設備投資やエネルギー損失なしに。

2. 高圧二段階熱力学的最適化

の 2段階圧縮アーキテクチャ LW-42/10は、要求の厳しい1.00 MPaの吐出圧力目標に合わせて熱力学的に最適化されています。全体の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、コンプレッサーは単段式設計に比べて段あたりの平均有効温度を大幅に低く抑えています。段間には専用の高効率シェルアンドチューブ式インタークーラーが設けられており、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160℃以下に維持します。この熱管理は、高圧比でのPTFEリングの完全性を維持するために不可欠であり、同等の圧力比で動作する単段式コンプレッサーと比較して、バルブプレートの耐用年数を約45%延長します。

3. 高圧サービス向けに強化された鋳鉄製フレーム

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）より厚い壁部と一体型の冷却水通路を備え、1.00 MPaの吐出圧力による機械的応力に特化して設計されています。 2列対向シリンダー配置 自然な一次力相殺を提供し、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。この機械的利点により、鉄筋コンクリート慣性ブロックへの設置が可能になります。 10～12トンこれにより、同等の単列高圧コンプレッサーに必要な18トン以上の基礎工事と比較して、土木工事費を大幅に削減できる。

4. 産業統合のための柔軟な電圧構成

LW-42/10は 315kW誘導電動機 380V、6kV、10kVの構成が用意されており、IEC 60034-1効率クラスIE3に準拠しています。柔軟な電圧オプションにより、多様な産業用電気インフラに直接統合できます。380V構成は既存の低電圧配電設備に適しており、6kVおよび10kVオプションは中電圧バスシステムを備えた工場で降圧変圧器を不要にします。この電気的な適応性により、インフラコストが削減され、送電損失が最小限に抑えられ、試運転が簡素化されます。

アプリケーションシナリオ

高圧極低温空気分離分配

高純度窒素ガスを製造する大型極低温ASU施設では、LW-42/10は 一次高圧窒素ブースター 1.00 MPaのヘッダー圧力を必要とする配給ネットワーク向け。42 m³/分の容量は中型から大型の空気分離装置（ASU）の出力に相当し、高い吐出圧力は長距離配給におけるパイプラインの摩擦損失を大幅に軽減します。これは、窒素をASUから製鉄所、化学プラント、LNG施設などの下流の消費施設まで3～5 km輸送する必要がある統合型工業団地において特に有効です。オイルフリー設計により、配給チェーン全体で窒素の純度が維持されます。

高圧VPSA窒素ブースターステーション

大気圧に近い圧力で99.5～99.9%純度の窒素を生成する大型VPSA窒素発生装置の場合、 LW-42/10窒素ブースター 低圧製品を1.00 MPaまで圧縮し、高圧で供給します。高圧吐出は、圧力損失が大きい広範な配水網を通じて複数の消費者にサービスを提供するVPSA設備にとって不可欠です。VPSAサービスでは、オイルフリーの圧縮経路が絶対に重要です。炭化水素が混入すると、カーボン分子ふるい吸着剤が永久的に劣化し、分離効率が低下し、大型VPSA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ためです。

石油化学高圧反応器の不活性化

石油化学および精製工程において、LW-42/10は高圧窒素を供給します。 触媒交換時の反応器不活性化、緊急容器パージ、および高圧パイプラインの置換1.00 MPaの吐出圧力は、一般的な高圧プロセス容器や反応器システムの耐圧性能を凌駕するのに十分であり、中間加圧なしで直接窒素を注入できます。この機能は、高圧下で稼働するプロセス機器において爆発性雰囲気の発生を防ぐために迅速な窒素不活性化が必要となる緊急停止手順において特に有効です。

高圧食品包装および無菌処理

大規模な食品・飲料施設 高圧無菌処理、HPP（高圧処理）前処理窒素加圧、および高速改質雰囲気包装 高圧窒素を必要とする用途に最適です。LW-42/10は、1.00 MPaの吐出圧力で無菌充填ラインやHPP容器への高圧窒素注入に対応し、オイルフリー認証を取得しているため、FDA 21 CFR 173.310およびEU規則231/2012に準拠しています。42 m³/分の処理能力により、複数の高速包装ラインや無菌処理ステーションに同時に供給できます。

材料と構造

LW-42/10は、高圧窒素との適合性、耐腐食性、および長寿命を考慮して厳選された高品質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、完成した圧力容器はすべて、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

基礎および構造要件

LW-42/10は乾燥重量が6.00トンで、重心はベースプレートから約950mm上にあります。2列対向シリンダー設計により、高圧運転にもかかわらず不均衡力が最小限に抑えられ、 10～12トンの鉄筋コンクリート慣性ブロックブロックは、隣接する構造物への振動伝達を防ぐため、弾性防振装置（固有振動数6～8Hz）に取り付ける必要があります。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1.5m、モーターメンテナンス用に駆動側で1.2m、大規模オーバーホール時のクレーンアクセス用に頭上2.0m。

冷却水システムの設計

冷却水の需要は約 48 m³/h 入口温度は32℃を超えないものとします。水分配回路は、並列分岐で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水を供給します。水質仕様：pH 6.5～8.5、総溶解固形物 < 500 mg/L、塩化物含有量 < 50 mg/L（SS316チューブの腐食防止のため）、懸濁固形物 < 30 mg/L、総硬度 < 300 mg/L（CaCO₃換算）。水質がやや劣る場所では、高圧冷却回路でのスケール形成や腐食を防ぐため、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-42/10のオイルフリー設計は、潤滑式に比べ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、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素化は、人件費の削減、スペアパーツ在庫の削減、および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-42/10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-42/10は 比消費電力は約7.50kW/m³/分 吐出圧力1.00 MPaで窒素が供給されます。この効率指標は、高圧比で動作するオイルフリーピストンコンプレッサーとしては高く評価でき、30～50 m³/minの高圧容量クラス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、同様の高圧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7.8～8.8 kW/m³/minを消費し、ダイヤフラムコンプレッサー（オイルフリー高圧用途によく選ばれる）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-42/10の効率上の利点により、約 年間96,000～240,000kWh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 $7,680～$19,200 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、オイル分析) を完全に排除することと組み合わせると、 窒素圧縮の総所有コスト 10年間の運用期間で、推定20～28%の削減が見込まれる。

圧縮経路にオイルが存在しないことで、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。このサイズと圧力定格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、連続オイル監視装置が必要となり、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-42/10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-42/10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、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。この方式により、現場での設置時間を約60%短縮し、すべてのシステムを工場で事前テストすることで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/無負荷制御と可変周波数ドライブ（VFD）との互換性により、部分負荷効率が最適化され、起動時の機械的摩耗が軽減されます。
• 環境保護システム： 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、および専用のコンプレッサー室がない屋内設置に適した、1メートルで87dB(A)から73dB(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プログラム： 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、特注塗装色、ブランド名入り銘板、地域に合わせたドキュメントパッケージをご用意しています。技術マニュアル、スペアパーツリスト、メンテナンス手順書は多言語で提供可能です。

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。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：高圧無菌食品加工設備のアップグレード

クライアント： 東南アジアの大手乳製品メーカーで、複数の無菌充填ラインを保有している。

チャレンジ： 顧客の既存の窒素供給システムは、0.60 MPaの分配ヘッダーに窒素を供給する2台の油潤滑式コンプレッサー（日本製、稼働期間12年）で構成されていました。施設は、前滅菌と過圧保護のために0.90～1.00 MPaの窒素を必要とする高圧無菌充填技術へのアップグレードを進めていました。既存のコンプレッサーでは必要な圧力を達成できず、潤滑式コンプレッサーからの油汚染により包装フィルムに油が付着し、無菌ラインが何度も停止するという事態が発生していました。

解決： 私たちは供給しました LW-42/10 オイルフリー窒素コンプレッサー 高圧窒素の主要供給源として、インタークーラー、アフタークーラー、およびSCADA統合機能を備えたシーメンスS7-1200 PLC制御パネルを内蔵したカスタムスキッドに構成されています。1.00 MPaの吐出圧力は新しい無菌充填要件を満たし、オイルフリー設計により包装材料の汚染が排除されました。断続的な無菌ライン運転による需要変動を緩和するため、上流側に3 m³のサージタンクが設置されています。

18か月後の定量的な結果：

• 窒素油含有量： 3.5 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
• 油汚染による無菌ラインの停止： 完全に排除された回線可用性を3.5%向上
• 年間維持費： 40%削減 オイル関連の修理やフィルター交換をなくすことで
• 高圧無菌充填機能： 無事に委託されました新たな製品ラインの拡大を可能にする
• 予期せぬシステム停止： イベントゼロ 18ヶ月間の連続稼働

「LW-42/10の導入により、高圧無菌充填システムのアップグレードが可能になり、以前のコンプレッサーで問題となっていた油汚染も解消されました。包装品質は劇的に向上し、導入以来、窒素関連のライン停止は一度も発生していません。」 — 乳製品メーカーの生産部長

よくある質問と選択ガイド

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当社の包括的な概要については、 工業用窒素圧縮機 オイルフリー酸素圧縮機、水素圧縮機、二酸化炭素圧縮機、および特注設計の特殊ガスソリューションを含む製品ポートフォリオの詳細については、当社のアプリケーションエンジニアリングチームにお問い合わせいただくか、オンライン製品カタログをご覧ください。

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