LW-5.3/16 窒素コンプレッサー – 過酷な産業用途向け高圧オイルフリーN2ブースター

LW-5.3/16は、吐出圧力1.60MPaで毎分5.3m³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、ガスボンベ充填、および特殊な石油化学不活性化作業向けに特別に設計されています。オイル汚染ゼロ、コンパクトな設置面積、高圧下での中負荷産業用途向けに最適化されています。

製品概要

の LW-5.3/16 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の中で、中程度の流量容量と大幅に高い吐出圧力の両方を必要とする用途向けに設計された、特殊なニッチを占めています。定格容量は 5.3 m³/分 そして印象的な 1.60 MPaの吐出圧力この装置は、従来の低圧窒素ブースターと超高圧ガス充填システムとの間のギャップを埋めるものです。

LW-5.3/16の特徴は、 完全にオイルフリーの圧縮機構 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。この設計思想により、窒素製品ストリームへの炭化水素汚染の可能性が排除され、高純度窒素ボンベ充填、医薬品グレードの不活性化、微量の油分でも製品の完全性を損なう電子機器製造にすぐに適した装置となっています。オイルフリー認証を取得 ISO 8573-1 クラス0準拠 追加の下流精製装置を必要としない。

その 二段二列 (二列二级) この構成は、1.60 MPa に達するために必要な高圧比に対して熱力学的に最適化されています。段階圧縮方式では、全圧力負荷を低圧シリンダーと高圧シリンダーに分割し、中間段クーラーで圧縮熱を除去してガス温度を安全な範囲内に維持します。この熱管理は、高圧運転の厳しい条件下で PTFE シール要素の完全性を維持するために不可欠です。コンパクトな寸法—1947 × 1900 × 2580 mmそして扱いやすい重量 3.97トン LW-5.3/16は、設置スペースが限られている場所への設置に適しています。

技術仕様 – LW-5.3/16

* 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-5.3/16は特殊な 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 高性能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。この材料配合は高圧用途向けに特別に設計されており、外部炭化水素潤滑剤を使用せずに0.08以下の摩擦係数を実現しています。リングは180℃までの温度で寸法安定性があり、1.60MPaの吐出圧力に伴う熱負荷を管理する上で不可欠です。高純度窒素を必要とするオペレーターにとって、この設計は ISO 8573-1クラス0にネイティブ準拠これにより、高価な下流油ろ過システムが不要になる。

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 0.05～0.10 MPa の一般的な入口条件から 1.60 MPa の吐出圧力を達成するには、これが不可欠です。LW-5.3/16 は、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、各段の吐出温度を管理可能な範囲に維持します。段間に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を設けることで圧縮熱を除去し、最大連続負荷時でもガス温度を 160 °C 以下に抑えます。この熱管理戦略は、高圧条件下で PTFE リングの完全性を維持するために重要であり、同等の圧力比を目指す単段設計と比較して、バルブプレートの耐用年数を約 35% 延長します。

3. コンパクトなデザインと堅牢な構造

高圧能力にもかかわらず、LW-5.3/16は驚くほどコンパクトな設置面積を維持しています。 1947 × 1900 × 2580 mmこの寸法効率は、縦方向のスペース要件を最小限に抑えつつ、十分なメンテナンスアクセスを提供する垂直方向のクランクケース設計によって実現されています。メインフレームは鋳造されています。 GG25 グレー鋳鉄 一体型の冷却水通路を備え、2列対向シリンダー配置により自然な一次力相殺が実現されています。 3.97トンこのユニットは標準的なフォークリフトを使用して運搬および設置できるため、設置または移設時に特別な吊り上げ装置は必要ありません。

4. 標準380V直接接続モーター駆動

LW-5.3/16は 55kW、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、中電圧インフラや降圧変圧器を必要とせず、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-5.3/16は、高圧ボトル入り窒素システムや膜分離システムからオンサイト圧縮システムへのアップグレードを検討している施設にとって魅力的な選択肢となります。

アプリケーションシナリオ

高圧窒素ボンベ充填ステーション

LW-5.3/16は、 窒素ボンベ充填作業 高圧ガスを15～20MPaの圧力で標準的な工業用シリンダーに圧縮する必要がある。1.60MPaの吐出圧力は一次ブースター段として機能し、下流の高圧コンプレッサーまたはブースターポンプに供給して、最終的なシリンダー充填圧力を達成する。オイルフリー設計はシリンダー充填用途において必須である。なぜなら、オイルによる汚染は、食品加工、医療、電子機器業界のエンドユーザーに供給される窒素の純度を損なうからである。5.3m³/分の容量は、1時間あたり20～30本のシリンダーの充填速度をサポートし、地域の工業用ガス市場にサービスを提供する中規模の充填ステーションに適している。

石油化学分野における高圧不活性化処理

高圧反応器、触媒再生システム、水素化分解装置を含む石油化学プロセスでは、窒素は高圧下で必要となる。 原子炉の不活性化、触媒の保存、および緊急減圧. LW-5.3/16 高圧窒素圧縮機 反応器の運転圧力に打ち勝ち、不活性ガスの正圧を維持するために必要な1.60 MPaの圧力を供給します。これらの用途では、油分を含まないことが非常に重要です。なぜなら、炭化水素による汚染は貴金属触媒を劣化させ、製品の品質を低下させ、水素を多く含むプロセス環境において安全上の危険を引き起こすからです。

医薬品高圧不活性化およびブランケット処理

医薬品製造施設では、高圧の高純度窒素が必要となる。 反応器のブランケット化、粉末搬送、および滅菌包装作業LW-5.3/16の吐出圧力1.60 MPaは、汚染リスクなくプロセス容器間で医薬品有効成分（API）を輸送する空気圧搬送システムを駆動するのに十分です。オイルフリー設計により、FDA 21 CFR 211.72（機器の洗浄および保守）およびEU GMP Annex 1（無菌医薬品の製造）への準拠が保証されます。これらの規格では、オイルによる汚染があると、製造された製品が人体への使用に適さなくなります。

電子機器用高圧プロセスガス供給装置

半導体製造施設や電子機器組立工場では、高圧窒素が必要とされる。 ウェーハハンドリング、化学気相成長（CVD）チャンバーのパージ、および鉛フリーはんだ付け作業LW-5.3/16の1.60MPaの圧力は、高度なパッケージングラインで使用される高流量空気圧アクチュエータやプロセスガスマニホールドを支えます。電子機器用途では、オイルフリー認証は必須条件です。なぜなら、微量の油分混入でも、はんだ接合部の欠陥、コンフォーマルコーティングの剥離、高感度光学部品の致命的な故障を引き起こす可能性があるからです。

材料と構造

LW-5.3/16は、高圧窒素との適合性、熱安定性、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

基礎および空間要件

LW-5.3/16は、コンパクトな垂直設計のため、乾燥重量が3.97トンと低く、重心も低い。 5～6トンの鉄筋コンクリート製パッド 弾性防振装置（固有振動数8～12Hz）に取り付けられており、安定した動作に十分です。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、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1.0m、モーターアクセス用に駆動側0.8m、定期点検用に頭上1.5m。

冷却水仕様

冷却水の需要は約 15 m³/h 入口温度は32℃を超えないようにしてください。水分配回路は、シリンダージャケットとインタークーラーに並列に水を供給します。許容される水質：pH 6.5～8.5、総硬度 < 300 mg/L (CaCO₃換算)、塩化物 < 50 mg/L、浮遊物質 < 30 mg/L。信頼できる水道供給がない設置場所には、0.5 m³のバッファタンクを備えたコンパクトな密閉型冷却塔をお勧めします。

予防保守スケジュール

LW-5.3/16 のオイルフリー設計は、潤滑式に比べてメンテナンスを大幅に簡素化します。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、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これらは通常、清浄な窒素環境下で4,000～6,000時間の使用寿命を実現します。

法令遵守および安全認証

LW-5.3/16型窒素圧縮機は、以下の国際規格および規制要件を満たしています。

パフォーマンスと効率の分析

LW-5.3/16は 比消費電力は約10.38kW/m³/分 吐出圧力1.60 MPaで窒素が供給されます。この比出力は、極端な圧力比のため低圧モデルよりも高くなりますが、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、この圧力クラスのオイル潤滑式コンプレッサーは通常11.0～12.5 kW/m³/minを消費し、ダイヤフラムコンプレッサー（オイルフリー高圧サービスによく選ばれる）は14 kW/m³/minを超える場合があります。

年間8,000時間の運転サイクルにおいて、LW-5.3/16の効率の優位性は、効率の低い代替品と比較して、およそ 25,000～55,000kWhのエネルギー節約 年間。$0.08/kWhの場合、これは年間$2,000～$4,400の電気料金削減に相当します。ただし、LW-5.3/16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 メンテナンス作業と消耗品が主なコスト要因となっています。LW-5.3/16はオイルフリー設計のため、オイル交換（年間300～600回）、フィルター交換（年間150～300回）、セパレーターカートリッジ交換（年間400～800回）、オイル分析（年間100～200回）が不要となり、潤滑油を使用する代替品と比較して、年間合計で950～1,900の消耗品コスト削減を実現します。

カスタマイズおよびOEM対応

LW-5.3/16を特定の設置上の制約やエンドユーザーの要件に合わせて調整するための、柔軟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パッケージ： コンプレッサー、モーター、クーラー、コントロールパネルが構造用鋼製スキッドに予め組み立てられており、フォークリフト用ポケットと吊り上げ用アイが備えられています。現場での設置作業は、電気接続と冷却水接続のみとなります。
• 移動式トレーラーユニット： LW-5.3/16は、ディーゼル発電機と冷却システムを内蔵した公道走行可能なトレーラーに搭載することができ、建設現場、パイプラインのメンテナンス、緊急対応などのための完全移動式の高圧窒素供給ユニットとなる。
• PLCとリモート監視： オプションで、7インチHMIタッチスクリーン、イーサネット接続、SMS/Eメールによるアラーム通知機能を備えたシーメンス製LOGO!またはS7-1200 PLCが選択可能です。SCADA統合のためのModbus TCP/IPにも対応しています。
• 音響エンクロージャー： コンパクトなIP54規格準拠の防音筐体で、1メートル地点での騒音を84dB(A)から68dB(A)に低減します。騒音に敏感な環境の屋内設置に適しています。
• 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、特注の塗装デザイン、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個設計提案書は通常3～5営業日以内に納品されます。標準納期は10～12週間ですが、条件を満たすご注文については8週間以内の特急納品も可能です。

事例研究：医薬品シリンダー充填作業

クライアント： 東南アジアの医薬品ガス供給業者で、医療用窒素を専門としている。

チャレンジ： 顧客が使用していた既存の油潤滑式高圧窒素コンプレッサー（稼働期間10年）は、シリンダー充填作業中に窒素製品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、医療用窒素認証に必要な0.1 mg/m³の基準値をはるかに超えていました。また、油はシリンダー充填マニホールドにも混入し、毎月の清掃とOリングおよびシールの交換が必要となっていました。

解決： 私たちは供給しました LW-5.3/16 オイルフリー窒素コンプレッサー 主ブースターとして機能し、下流の高圧ブースターポンプに空気を供給して最終的なシリンダー充填を行う。このユニットは、インタークーラー、アフタークーラー、およびシーメンス製LOGO! PLC制御パネルを内蔵した特注スキッドに搭載されている。コンプレッサーに空気を供給する膜式窒素発生器からの圧力変動を緩衝するため、上流側に1 m³のサージタンクが設置されている。

18ヶ月後の結果：

• 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および医療グレード認証を取得
• シリンダー充填マニホールドの洗浄： 脱落労働コストを年間14兆8000円削減
• Oリングとシールの交換： 90%削減消耗品費を年間14,350円節約
• メンテナンスの負担: 年1回の定期点検 四半期ごとの見直しとの比較
• 顧客からの苦情： ゼロ 稼働開始以来、窒素純度は一貫して仕様を上回っている。

「LW-5.3/16は、当社の医療用窒素事業にとって画期的な製品となりました。油分混入の心配がなくなり、お客様からもガス品質の安定性が向上したという声が寄せられています。投資回収期間はわずか2年強でした。」 — 医薬品ガス供給会社のオペレーションマネージャー

よくある質問と選択ガイド

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