설명
LW-10/8 질소 압축기 – 산업 유통 네트워크용 중급 오일 프리 질소 부스터
LW-10/8은 0.80 MPa의 토출 압력에서 10 m³/min의 유량을 제공하는 2단, 2열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 중규모 극저온 공기 분리, VPSA 질소 부스터 스테이션 및 산업용 파이프라인 분배에 적합하도록 설계되었습니다. 윤활유 오염이 전혀 없고, 연속 작동 등급을 받았으며, 까다로운 산업 환경에서 24시간 365일 안정적인 작동을 위해 제작되었습니다.
제품 개요
그만큼 LW-10/8 질소 압축기 이 제품은 당사의 오일 프리 피스톤 압축기 라인업에서 전략적인 위치를 차지하며, 소형 엔트리 레벨 모델과 고용량 산업용 모델 사이의 간극을 메워줍니다. 정격 용량은 다음과 같습니다. 10 m³/min 그리고 토출 압력 0.80 MPa이 장치는 극저온 공기 분리 플랜트, VPSA 부스터 스테이션 및 산업용 가스 파이프라인 네트워크에서 중규모 질소 분배 시스템의 핵심 역할을 합니다.
LW-10/8이 기존 윤활 방식 제품과 차별화되는 점은 바로 이것입니다. 완전 무오일 압축 경로피스톤 링과 라이더 밴드는 탄화수소 윤활유 없이 작동하는 자체 윤활 PTFE 복합 소재로 제작되어 질소 흐름에 오일 오염이 전혀 발생하지 않도록 합니다. 이러한 특성은 식품 포장용 질소, 제약 불활성화, 전자 제품 제조 및 화학 공정 블랭킷팅을 포함하여 ISO 8573-1 Class 0 인증이 필요한 응용 분야에 필수적입니다.
압축기는 다음을 사용합니다. 2단 2열(two 列 级) 두 개의 압축 실린더에 전체 압력비를 분배하는 구조입니다. 이러한 단계별 접근 방식은 각 단계마다 토출 온도를 낮추고 체적 효율을 향상시키며 밸브와 피스톤 링의 수명을 연장합니다. 각 단계에는 독립적인 중간 냉각기가 장착되어 있어 최대 부하 운전 중에도 가스 온도가 안전 작동 범위 내에 유지되도록 합니다. 견고한 주철 프레임과 정밀 가공된 크랭크축 어셈블리는 1000kg 이상의 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 10만 시간 표준 유지보수 절차에 따른 서비스 수명.
기술 사양 – LW-10/8
| 매개변수 | 값 | 단위 |
|---|---|---|
| 모델 | LW-10/8 | – |
| 무늬 | 2단, 2열(two 列 级) | – |
| 용량 | 10 | m³/min |
| 토출 압력 | 0.80 | MPa |
| 압축기 크기 (길이 × 너비 × 높이) | 2340 × 910 × 2070 | mm |
| 무게 | 1.80 | 티 |
| 힘 | 65 | 킬로와트 |
| 전압 | 380 | 다섯 |
| 가스 매체 | 질소(N₂) | – |
| 매끄럽게 하기 | 오일 프리 | – |
* 모든 사양은 표준 참조 조건(ISO 1217, 부록 C)에서 측정되었습니다. 실제 성능은 현장 고도, 주변 온도 및 흡입구 조건에 따라 달라질 수 있습니다.
주요 특징 및 엔지니어링 장점
1. 오일 프리 PTFE 복합재 밀봉 시스템
LW-10/8은 독자적인 기술을 사용합니다. 자가 윤활 피스톤 링 및 라이더 밴드 어셈블리 고밀도 PTFE 복합재에 유리 섬유와 청동 미립자를 첨가하여 제조한 이 소재는 외부 탄화수소 윤활 없이도 0.08 미만의 마찰 계수를 달성하여 질소 제품 흐름으로 오일 증기가 혼입될 위험을 완전히 제거합니다. 규제 산업 분야의 운영자에게 이는 다음과 같은 의미를 갖습니다. ISO 8573-1 클래스 0 준수 응집 필터, 활성탄 흡착기, 오일 모니터링 장비와 같은 하류 오일 여과 장비에 대한 초기 투자 비용과 지속적인 유지 보수 부담이 없습니다.
2. 2단계 열역학적 최적화
그만큼 2단계 압축 아키텍처 LW-10/8 압축기는 0.80 MPa의 토출 압력 목표에 맞춰 열역학적으로 최적화되었습니다. 저압 실린더와 고압 실린더 사이에 압력비를 분배함으로써, 압축기는 각 단계의 평균 유효 온도를 낮춥니다. 각 단계 사이에 설치된 전용 쉘앤튜브형 인터쿨러는 압축열을 제거하여 최대 연속 부하에서도 토출 온도를 155°C 미만으로 유지합니다. 이러한 열 관리 전략은 동일한 전체 압력비에서 작동하는 단일 단계 설계에 비해 밸브 플레이트 수명을 약 35% 연장하고, 오일 프리 성능을 저하시킬 수 있는 PTFE 밀봉 요소의 열화를 방지합니다.
3. 컴팩트하면서도 견고한 프레임 구조
본체는 다음 재료로 주조됩니다. GG25 회주철 (ASTM A48 Class 30B에 해당) 일체형 냉각수 통로를 갖추고 있습니다. 2열 대향 원통형 구조는 자연적인 1차 힘 상쇄를 제공하여 단일 열 설계에 비해 기초에 전달되는 불균형 관성력을 80% 이상 감소시킵니다. 1.80톤LW-10/8은 표준 지게차 장비를 사용하여 설치할 수 있으며, 견고한 구조로 10만 시간 이상의 수명을 보장합니다. 컴팩트한 크기 덕분에—2340 × 910 × 2070 mm—기존 압축기실 개조 프로젝트나 컨테이너형 질소 공급 시스템과 같이 바닥 공간이 제한적인 설치 환경에 적합합니다.
4. 표준 380V 산업용 모터 드라이브
LW-10/8은 다음으로 구동됩니다. 65kW, 380V, 50Hz 3상 유도 전동기 IEC 60034-1 효율 등급 IE3을 준수합니다. 표준 저전압 구성은 중전압 인프라, 강압 변압기 또는 특수 개폐 장치 없이 기존 380V 산업용 배전반에 직접 통합됩니다. 이러한 전기적 단순성은 초기 투자 비용과 시운전 복잡성을 줄여주므로 LW-10/8은 액체 질소 기화 또는 병입 가스에서 현장 압축으로 업그레이드하는 시설에 매력적인 옵션입니다. 6kV 또는 10kV 버스 시스템을 사용하는 현장의 경우, 강압 변압기가 통합된 옵션 모터를 공통 스키드에 장착하여 제공할 수 있습니다.
응용 시나리오
중규모 극저온 공기 분리 설비
시간당 500~1,500 Nm³의 질소 기체를 생산하는 극저온 공기 분리 장치(ASU) 시설에서 LW-10/8은 다음과 같은 역할을 합니다. 주 질소 부스터 냉각 상자와 질소 가스 분배 헤더 사이에 위치합니다. 10m³/min의 용량은 중형 공기분리장치(ASU)의 출력과 일치하며, 0.80MPa의 배출 압력은 화학 반응기 블랭킷 시스템, 제철소 불활성화 설비, LNG 플랜트 퍼지 가스 네트워크와 같은 하류 소비자에게 파이프라인으로 분배하기에 최적화되어 있습니다. 오일이 없는 설계는 ASU 서비스에서 특히 중요한데, 탄화수소 오염은 극저온 분리 효율을 저하시키고 하류의 분자체 건조기를 손상시킬 수 있기 때문입니다.
VPSA 질소 부스터 스테이션
진공 압력 스윙 흡착(VPSA) 질소 발생기는 대기압에 가까운 압력(0.05~0.10 MPa)의 기체 질소를 생성합니다. LW-10/8 질소 부스터 이 저압 제품은 0.80 MPa로 압축되어 사용 지점으로 공급됩니다. VPSA 서비스에서 오일이 없는 압축 경로는 필수적입니다. 탄화수소 오염이 발생하면 탄소 분자체 흡착제가 손상되어 질소 발생기의 분리 효율이 영구적으로 저하되고, 중규모 장치의 경우 $50,000을 초과하는 고가의 흡착제 교체 비용이 발생할 수 있기 때문입니다. LW-10/8의 자체 오일 무함유 인증은 이러한 중요한 투자를 보호합니다.
화학 공정 블랭킷팅 및 불활성화
화학 제조 시설에는 대량의 질소가 필요합니다. 원자로 블랭킷팅, 용기 불활성화 및 파이프라인 퍼징 폭발성 증기 발생 및 민감한 제품의 산화적 분해를 방지하기 위해 LW-10/8은 0.80 MPa의 토출 압력을 제공하여 압력 릴리프 밸브 설정값을 극복하고 여러 반응기 및 저장 용기에서 동시에 양압을 유지할 수 있도록 충분한 압력을 제공합니다. 연속 작동 등급은 가동 중단 없이 수개월 동안 지속될 수 있는 장기간 생산 캠페인 동안 질소 공급을 중단 없이 보장합니다. 오일 프리 설계는 미량의 오일 오염조차도 원치 않는 부반응을 촉진하거나 고순도 제품을 오염시킬 수 있는 화학 응용 분야에서 필수적입니다.
식품 포장 및 변형 대기 저장
중규모 식품 포장 시설은 고순도 질소의 안정적인 공급을 필요로 합니다. 변형 대기 포장(MAP)LW-10/8은 제어된 분위기 저장 및 포장 라인의 질소 퍼징에 사용됩니다. 10m³/min의 용량으로 여러 대의 고속 포장 기계를 동시에 공급할 수 있으며, 오일 프리 인증을 통해 FDA 21 CFR 173.310(식품 등급 질소) 및 EU 규정 231/2012를 준수합니다. 오일 오염이 없으므로 윤활유가 함유된 압축기를 식품 접촉 용도에 사용할 때 발생할 수 있는 이취, 산패 또는 제품 변색 위험을 제거하여 브랜드 평판과 소비자 안전을 보호합니다.
자재 및 시공
LW-10/8의 모든 구성 요소는 질소 환경과의 호환성, 내식성 및 장기적인 기계적 안정성을 고려하여 선정되었습니다.
| 요소 | 재료 | 사양 |
|---|---|---|
| 실린더 블록 | 회색 주철 | GG25 / HT250, 일체형 워터 재킷 |
| 크랭크 샤프트 | 단조 합금강 | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 밸런스 |
| 피스톤 링 | PTFE-유리-청동 복합재 | 자체 윤활 기능, 마모율 <0.05 mm/1000h |
| 라이더 밴드 | PTFE 복합재 | 피스톤 가이드, 실린더 긁힘 방지 |
| 밸브 플레이트 | 스테인리스 스틸 | SS316, 동심원형 스프링 장착 설계 |
| 커넥팅 로드 | 배빗 베어링이 적용된 단조강 | 정밀 가공 및 오일 윤활 방식의 빅 엔드 |
| 인터쿨러 | 탄소강 쉘 / SS304 튜브 | ASME VIII Div.1, 1.5배 수압 시험 |
| 애프터쿨러 | 탄소강 쉘 / SS304 튜브 | 핀 튜브 설계, 32°C 냉각수 |
모든 압력 지지 부품은 다음 기준에 따라 설계 및 제작되었습니다. ASME BPVC 섹션 VIII 부문 1 또는 중국 GB 150 표준을 준수합니다. 모든 용접 이음매는 ASME 섹션 V, 2항에 따라 100% 방사선 투과 검사(RT)를 거치며, 완성된 각 용기는 최대 허용 작동 압력(MAWP)의 1.5배에 해당하는 압력으로 최소 30분 동안 수압 시험을 거칩니다.
설치 및 유지 관리 지침
기초 및 설치 요구 사항
LW-10/8은 무게가 1.8톤이며, 컴팩트한 설계 덕분에 무게중심이 낮습니다. 4~5톤의 철근 콘크리트 관성 블록 탄성 진동 차단 장치(고유 진동수 6~8Hz)에 장착하는 것이 권장됩니다. 2열 대향 실린더 배열은 1차 관성력을 상쇄하여 인접 구조물로의 진동 전달을 최소화합니다. 필요한 여유 공간은 밸브 유지보수를 위해 비구동측에 1.2m, 모터 접근을 위해 구동측에 1.0m, 주요 정비 시 크레인 접근을 위해 상부에 1.8m입니다. 컴팩트한 크기로 기존 기계실에 구조 변경 없이 설치할 수 있습니다.
냉각수 시스템 사양
냉각수 수요는 대략 다음과 같습니다. 15 m³/h 입구 온도는 32°C를 초과하지 않아야 합니다. 물 분배 회로는 실린더 재킷, 중간 냉각기 및 후냉각기에 병렬로 물을 공급합니다. 허용 가능한 수질은 pH 6.5~8.5, 총 용존 고형물 < 500mg/L, 염화물 함량 < 50mg/L(SS304 튜브 부식 방지), 부유 고형물 < 30mg/L입니다. 수질이 좋지 않은 지역에서는 스케일 생성을 방지하고 열 전달 효율을 유지하기 위해 측면 여과 및 화학 처리가 포함된 폐쇄형 냉각탑을 강력히 권장합니다.
예방 정비 일정
| 간격 | 서비스 항목 | 조치 필요 |
|---|---|---|
| 일일 | 운영 점검 | 진동 수준, 이상 소음, 냉각수 유량, 배출 온도를 점검하십시오. |
| 250시간 | 밸브 플레이트 검사 | 흡입/배출 밸브 플레이트를 분리하여 탄소 침전물이나 균열이 있는지 검사하십시오. |
| 1,000시간 | 피스톤 링 측정 | 링 홈 간극을 측정하고, 간극이 0.25mm를 초과하면 링을 교체하십시오. |
| 4,000시간 | 중간 정비 | 피스톤 링, 라이더 밴드 및 밸브 플레이트 어셈블리를 모두 교체하십시오. |
| 8,000시간 | 대대적인 개편 | 크랭크축 저널을 점검하고 베어링 간극을 측정하며, 간극이 0.08mm보다 크면 메인 베어링을 교체하십시오. |
LW-10/8의 무오일 설계는 윤활 방식에 비해 유지보수를 획기적으로 간소화합니다. 오일 교환 주기를 따로 정할 필요도 없고, 오일 샘플을 분석할 필요도 없으며, 필터 엘리먼트를 교체하거나 오일 분리 카트리지를 점검할 필요도 없습니다. 유일하게 소모되는 마모 부품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드이 제품들은 일반적으로 청정 질소 환경에서 4,000~6,000시간의 수명을 제공합니다. 이러한 유지보수의 간편함은 인건비 절감, 예비 부품 재고 감소, 장비 가용성 향상으로 이어집니다.
규정 준수 및 안전 인증
LW-10/8 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 요건을 충족하거나 능가합니다.
ASME BPVC 섹션 VIII Div.1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU 모듈 A
IEC 60034-1(IE3 효율), IEC 60204-1, ISO 12100(기계 안전)
ISO 8573-1 0등급(유지 함량) 기준 충족, TÜV 라인란트에서 독립적으로 테스트 완료
ISO 9001:2015(품질경영), ISO 14001:2015(환경경영)
⚠️ 중요 안전 경고
질소는 무취, 무색의 질식성 가스입니다. 모든 LW-10/8 설비에는 압축기실 및 인접 구역에 지속적인 산소 결핍 모니터링 시스템이 포함되어야 합니다. 환기 시스템은 OSHA 29 CFR 1910.146(허가 필요 밀폐 공간)에 따라 주변 산소 농도를 19.5% 부피 이상으로 유지하도록 설계되어야 합니다. 비상 정지 인터록은 19.5% O₂(경보)에서 작동하고 18.0% O₂(강제 정지)에서 자동 압축기 차단을 작동시켜야 합니다. 인원 출입 절차에는 휴대용 산소 모니터와 동료 지원 시스템 프로토콜이 포함되어야 합니다.
성과 및 효율성 분석
LW-10/8은 다음을 달성합니다. 단위 부피당 약 6.50kW/min의 특정 전력 소비량 0.80 MPa의 토출 압력으로 질소를 공급합니다. 이러한 효율 지표는 해당 장치를 8~15 m³/min 용량의 오일 프리 피스톤 압축기 시장에서 경쟁력 있는 위치에 놓습니다. 비교하자면, 유사한 용도의 오일 윤활식 스크류 압축기는 일반적으로 7.0~7.8 kW/m³/min의 전력을 소비하는 반면, 기존의 단일 단계 피스톤 설계는 8.5 kW/m³/min을 초과할 수 있습니다.
표준 연간 8,000시간 운전 주기를 기준으로 할 때, LW-10/8의 효율성 우위는 대략 다음과 같습니다. 연간 40,000~104,000kWh의 에너지 절감 효과 효율성이 떨어지는 대안과 비교했을 때, 평균 산업용 전기 요금인 $0.08/kWh를 기준으로 하면 연간 $3,200~$8,320의 직접적인 운영 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 여기에 오일 관련 소모품(윤활유, 필터 엘리먼트, 분리 카트리지, 폐유 처리)의 사용 중단까지 고려하면, 질소 압축의 총 소유 비용 10년의 작동 수명 동안 약 20~30%가 감소하는 것으로 추정됩니다.
압축 경로에 오일이 없기 때문에 하류의 오일 제거 장비와 관련된 에너지 손실도 없습니다. 이 크기의 일반적인 오일 윤활식 압축기는 응집 필터, 활성탄 흡착기 및 모니터링 계측 장비가 필요하며, 이러한 장비들은 압축기 출력의 3~5%를 소모합니다. LW-10/8의 오일 프리 설계는 이러한 불필요한 부하를 완전히 제거하여 시스템의 실질적인 효율을 더욱 향상시킵니다.
맞춤 제작 및 OEM 역량
당사는 LW-10/8을 특정 현장 조건, 통합 요구 사항 및 최종 사용자 사양에 맞게 조정할 수 있는 포괄적인 맞춤 설정 옵션을 제공합니다.
- 스키드 장착형 턴키 패키지: 조립식 압축기, 모터, 중간 냉각기, 후냉각기, 계측기 및 제어 패널이 통합된 리프팅 러그와 앵커 볼트 템플릿이 있는 구조용 강철 스키드에 장착됩니다. 이 방식을 통해 현장 설치 시간을 약 60% 단축하고 시운전 위험을 최소화할 수 있습니다.
- 위험 지역 구성: ATEX Zone 2 및 IECEx 규격을 준수하는 모터 및 전기 인클로저는 폭발성 분위기가 간헐적으로 발생할 수 있는 석유화학 시설에 설치할 수 있습니다. 가스 감지 및 자동 환기 연동 장치를 제어 시스템에 통합할 수 있습니다.
- 고급 공정 제어: 옵션 사양으로 Siemens S7-1200 또는 Allen-Bradley CompactLogix PLC(10인치 HMI 터치스크린 포함), Modbus TCP/IP 또는 OPC-UA를 통한 원격 모니터링, 그리고 DCS/SCADA 시스템과의 완벽한 통합을 제공합니다. 자동 부하/언로드 제어 및 가변속 드라이브(VFD) 호환성을 통해 부분 부하 효율을 최적화할 수 있습니다.
- 환경 보호: 해안 또는 해양 설비용 C5-M 해양 등급 코팅 시스템, 최대 55°C의 주변 온도에 적합한 열대 지역용 전기 부품, 1미터 거리에서 소음 방출을 85dB(A)에서 72dB(A)로 줄이는 IP54 등급 방음 인클로저.
- OEM 및 자체 브랜드: 시스템 통합업체 및 가스 장비 유통업체를 위해 맞춤형 도색 색상, 브랜드 명판 및 문서 패키지를 제공합니다. 기술 매뉴얼, 예비 부품 목록 및 유지 보수 절차는 현지 언어로 제공 가능합니다.
사용자 지정 구성은 다음에서 이용 가능합니다. 최소 주문 수량 1개엔지니어링 검토 및 제안서 작성에는 일반적으로 5~7영업일이 소요됩니다. 시제품 납품 일정은 12~14주이며, 재주문은 주문 확인 후 8~10주 이내에 납품됩니다.
사례 연구: 화학 공장 질소 분배 시스템 개선
고객: 태국의 특수 화학 제조업체
도전: 고객사의 기존 오일 윤활식 질소 부스터(일본 브랜드, 10년 사용)에서 질소 분배망으로 오일이 점진적으로 혼입되는 문제가 발생했습니다. 오일 오염 수준이 1.5mg/m³에 달해 고순도 화학 합성 공정에서 제품 품질 저하를 초래하고 고객 불만으로 이어졌습니다. 또한, 오일이 활성탄 최종 연마층을 오염시켜 6개월마다 교체해야 했으며, 교체 비용은 14,000원에 달했습니다.
해결책: 우리는 공급했습니다 LW-10/8 오일프리 질소 압축기 기존 제품을 직접 대체하는 이 시스템은 통합형 인터쿨러, 애프터쿨러 및 Siemens S7-1200 PLC 제어 패널이 장착된 맞춤형 스키드에 구성됩니다. 스키드의 설치 공간은 기존 기초와 일치하도록 설계되어 토목 공사 변경이 필요 없습니다. VPSA 흡착 사이클에서 발생하는 압력 맥동을 완화하기 위해 상류에 1.5m³ 용량의 서지 탱크가 추가되었습니다.
24개월 후 정량화된 결과:
- 질소 오일 함량: 1.5 mg/m³에서 <0.01 mg/m³로 감소ISO 8573-1 클래스 0 인증을 획득했습니다.
- 활성탄층 교체 주기: 6개월에서 24개월로 연장됨연간 $12,000의 소모품 비용을 절감할 수 있습니다.
- 총 유지보수 비용: 35%만큼 감소 오일 교환, 필터 교체 및 분리기 정비가 필요 없어졌기 때문입니다.
- 에너지 소비량: 6.8%만큼 개선됨 교체된 장치 대비, 지역 전기 요금 기준으로 연간 $4,800 상당의 절감 효과
- 예기치 않은 다운타임: 이벤트 없음 24개월 연속 운전
“LW-10/8 덕분에 오일 오염 문제가 완전히 해결되었습니다. 화학 합성 제품 품질이 크게 향상되었고, 유지보수팀은 압축기 점검에 소요하는 시간이 훨씬 줄었습니다. 투자 회수 기간은 2년이 조금 넘었습니다.” — 플랜트 엔지니어링 매니저
자주 묻는 질문 및 선택 가이드
관련 제품 및 솔루션
LW 시리즈 대용량 질소 압축기
극저온 공기분리장치(ASU) 백업, VPSA 부스팅 및 산업용 파이프라인 분배에 사용되는 고유량 무오일 피스톤 압축기(20~130m³/min). 토출 압력은 0.30~0.80MPa입니다.
DW 시리즈 고압 질소 압축기
중압 내지 고압 오일 프리 압축기(0.40~2.00 MPa)는 질소 주입, 파이프라인 가압 및 화학 합성에 사용됩니다. 용량은 2~130 m³/min입니다.
ZW 시리즈 소형 무오일 컴프레서
소형 오일 프리 압축기(2~20m³/min)는 소규모 공기분쇄장치(ASU), 실험실 공급 및 이동식 질소 공급 장치에 적합합니다. 다단 구성 시 최대 9.00MPa의 토출 압력을 제공합니다.
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