LW-42/10 질소 압축기 – 1.00 MPa 산업용 고압 오일 프리 N2 부스터

LW-42/10은 1.00 MPa의 토출 압력에서 42 m³/min의 유량을 제공하도록 설계된 2단, 2열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 고압 극저온 공기 분리, 고부하 VPSA 질소 부스팅 및 중요 석유화학 파이프라인 분배에 특화되어 있습니다. 윤활유 오염이 전혀 없고, 연속 작동 등급을 받았으며, 고압에서 24시간 365일 가동에 최적화되어 있습니다.

제품 개요

그만큼 LW-42/10 질소 압축기 이 제품은 당사의 오일 프리 피스톤 압축기 포트폴리오 내에서 특수 고압 솔루션을 제공하며, 상당한 유량과 높은 토출 압력이 필수적인 산업 분야에 맞게 설계되었습니다. 정격 용량은 다음과 같습니다. 42 m³/min 그리고 탁월한 1.00 MPa 토출 압력이 장치는 고유량 및 고압 질소 압축의 교차점에서 독보적인 위치를 차지합니다.

LW-42/10을 기존 제품과 구별 짓는 특징은 다음과 같습니다. 완전 무오일 압축 경로 자체 윤활 기능을 갖춘 PTFE 복합 피스톤 링과 라이더 밴드를 사용합니다. 이러한 고급 밀봉 요소는 탄화수소 윤활유 없이 작동하여 질소 제품 흐름이 오일 오염으로부터 완전히 자유로운 상태를 유지합니다. 이러한 본질적인 무오일 특성은 다음과 같은 이점을 제공합니다. ISO 8573-1 클래스 0 인증 본래의 특성상 식품 가공, 제약 제조, 반도체 제조 및 석유화학 분야에서 필수적인 하류 오일 제거 여과 시스템이 필요하지 않습니다.

압축기 아키텍처는 다음을 따릅니다. 2단 2열(two 列 级) 1.00 MPa의 토출 압력에 대한 열역학적 요구 사항을 관리하는 데 필수적인 구성입니다. LW-42/10은 저압 실린더와 고압 실린더 사이의 압력비를 분배함으로써 PTFE 밀봉 요소의 무결성을 유지하는 제어된 단계별 토출 온도를 달성합니다. 각 단계에는 독립적인 고효율 중간 냉각기가 통합되어 있어 최대 용량으로 지속적으로 작동하는 동안에도 가스 온도가 안전 작동 범위 내에 유지됩니다. 견고한 주철 프레임과 동적 균형을 이룬 단조강 크랭크축은 최소 사용 수명을 보장합니다. 120,000시간 표준 유지보수 절차에 따라.

기술 사양 – LW-42/10

* 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. 고온 PTFE 복합재 밀봉 기술

LW-42/10은 독자적인 기술을 사용합니다. 자가 윤활 피스톤 링 및 라이더 밴드 어셈블리 유리 섬유, 탄소 섬유 및 청동 입자로 강화된 고성능 PTFE 복합재로 제조되었습니다. 이 첨단 소재 배합은 외부 탄화수소 윤활 없이 0.06 미만의 마찰 계수를 달성하여 질소 제품 흐름으로의 오일 증기 혼입을 완전히 방지합니다. 특히, 이 PTFE 복합재는 1.00 MPa 작동과 관련된 고온 배출 환경에 맞게 특별히 설계되어 최대 200°C까지 치수 안정성과 밀봉 무결성을 유지합니다. 산업용 가스 운영업체에게 이는 다음과 같은 이점을 제공합니다. ISO 8573-1 클래스 0 준수 하류 여과 설비에 대한 자본 비용이나 에너지 손실 없이.

2. 고압 2단계 열역학적 최적화

그만큼 2단계 압축 아키텍처 LW-42/10은 1.00 MPa의 높은 토출 압력 목표를 달성하기 위해 열역학적으로 최적화되었습니다. 저압 실린더와 고압 실린더 사이에 전체 압력비를 분배함으로써, 단일 단계 설계에 비해 단계당 평균 유효 온도를 현저히 낮출 수 있습니다. 각 단계 사이에 설치된 고효율 쉘앤튜브형 중간 냉각기는 압축열을 제거하여 최대 연속 부하에서도 토출 온도를 160°C 미만으로 유지합니다. 이러한 열 관리 시스템은 고압비에서 PTFE 링의 수명을 유지하는 데 필수적이며, 동일한 압력비에서 작동하는 단일 단계 압축기 대비 밸브 플레이트 수명을 약 45% 연장합니다.

3. 고압 서비스용 강화 주철 프레임

본체는 다음 재료로 주조됩니다. GG25 회주철 (ASTM A48 Class 30B와 동등) 더 두꺼운 벽 부분과 1.00 MPa 토출 압력의 기계적 응력을 견딜 수 있도록 특별히 설계된 일체형 냉각수 통로를 갖추고 있습니다. 2열 대향 실린더 배열 자연적인 1차 상쇄력을 제공하여 단일 행 설계에 비해 기초에 전달되는 불균형 관성력을 80% 이상 감소시킵니다. 이러한 기계적 이점 덕분에 철근 콘크리트 관성 블록 위에 설치할 수 있습니다. 10~12톤이는 동등한 단일 열 고압 압축기에 필요한 18톤 이상의 기초 공사에 비해 토목 공사 비용을 크게 절감합니다.

4. 산업 통합을 위한 유연한 전압 구성

LW-42/10은 다음으로 구동됩니다. 315kW 유도 모터 380V, 6kV 또는 10kV 구성으로 제공되며, IEC 60034-1 효율 등급 IE3을 준수합니다. 다양한 전압 옵션을 통해 여러 산업 전기 인프라에 직접 통합할 수 있습니다. 380V 구성은 기존 저전압 배전 설비를 갖춘 시설에 적합하며, 6kV 및 10kV 옵션은 중전압 버스 시스템을 사용하는 공장에서 강압 변압기가 필요하지 않도록 합니다. 이러한 전기적 적응성은 인프라 비용을 절감하고 전력 전송 손실을 최소화하며 시운전을 간소화합니다.

응용 시나리오

고압 극저온 공기 분리 분배

고순도 기체 질소를 생산하는 대형 극저온 ASU 시설에서 LW-42/10은 다음과 같은 역할을 합니다. 주 고압 질소 부스터 1.00 MPa의 헤더 압력이 요구되는 유통 네트워크에 적합합니다. 42 m³/min의 용량은 중대형 공기분해장치(ASU)의 출력과 일치하며, 높은 토출 압력은 장거리 유통 과정에서 발생하는 상당한 파이프라인 마찰 손실을 극복합니다. 이는 제철소, 화학 공장, LNG 시설 등 하류 소비자에게 질소를 3~5km 수송해야 하는 통합 산업 단지에서 특히 유용합니다. 오일 프리 설계로 유통망 전체에서 질소 순도가 유지됩니다.

고압 VPSA 질소 부스터 스테이션

대기압에 가까운 압력에서 99.5~99.9% 순도의 질소를 생산하는 대형 VPSA 질소 발생기의 경우, LW-42/10 질소 부스터 저압 제품을 1.00 MPa까지 압축하여 고압으로 분배합니다. 높은 토출 압력은 광범위한 유통망을 통해 여러 소비자에게 서비스를 제공하는 VPSA 설비에 필수적이며, 이러한 설비에서는 압력 손실이 상당합니다. 탄화수소 오염은 탄소 분자체 흡착제를 영구적으로 손상시켜 분리 효율을 저하시키고, 대형 VPSA 설비의 경우 1,400만 원을 초과하는 비용이 드는 흡착제 교체를 필요로 하기 때문에 VPSA 서비스에서 오일이 없는 압축 경로는 매우 중요합니다.

석유화학 고압 반응기 불활성화

석유화학 및 정제 공정에서 LW-42/10은 고압 질소를 공급합니다. 촉매 교체 중 반응기 불활성화, 비상 용기 퍼징 및 고압 파이프라인 치환1.00 MPa의 토출 압력은 일반적인 고압 공정 용기 및 반응기 시스템의 압력 등급을 극복하기에 충분하므로 중간 가압 없이 질소를 직접 주입할 수 있습니다. 이러한 기능은 고압에서 작동하는 공정 장비에서 폭발성 분위기 형성을 방지하기 위해 신속한 질소 불활성화가 필요한 비상 정지 절차에서 특히 유용합니다.

고압 식품 포장 및 무균 공정

대규모 식음료 시설은 다음을 활용합니다. 고압 무균 공정, HPP(고압 처리) 전처리 질소 가압 및 고속 변형 대기 포장 고압의 질소가 필요한 경우, LW-42/10은 1.00 MPa의 토출 압력을 제공하여 무균 충전 라인 및 HPP 용기에 고압 질소를 주입할 수 있도록 지원하며, 오일 프리 인증을 통해 FDA 21 CFR 173.310 및 EU 규정 231/2012를 준수합니다. 42 m³/min의 용량으로 여러 고속 포장 라인과 무균 처리 스테이션에 동시에 질소를 공급할 수 있습니다.

자재 및 시공

LW-42/10은 고압 질소 환경과의 호환성, 내식성 및 긴 작동 수명을 고려하여 엄선된 고급 소재로 제작되었습니다.

모든 압력 지지 부품은 다음 사항에 따라 엄격하게 설계 및 제작됩니다. 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 모든 압력 용기는 최대 허용 작동 압력(MAWP)의 1.5배에 해당하는 압력으로 최소 30분 동안 수압 시험을 거칩니다.

설치 및 유지 관리 지침

기초 및 구조 요구사항

LW-42/10은 건조 중량이 6.00톤이며, 무게중심은 베이스플레이트 위 약 950mm에 위치합니다. 2열 대향 실린더 설계 덕분에 고압 작동에도 불구하고 불균형력이 최소화되어 다양한 지형에 설치할 수 있습니다. 10~12톤급 철근 콘크리트 관성 블록진동이 인접 구조물로 전달되는 것을 방지하기 위해 블록은 탄성 진동 차단 장치(고유 진동수 6~8Hz) 위에 설치해야 합니다. 최소 여유 공간 요구 사항: 밸브 접근을 위해 비구동측에 1.5m, 모터 유지 보수를 위해 구동측에 1.2m, 주요 정비 시 크레인 접근을 위해 상부에 2.0m의 여유 공간이 필요합니다.

냉각수 시스템 설계

냉각수 수요는 대략 다음과 같습니다. 48 m³/h 유입수 온도는 32°C를 초과하지 않아야 합니다. 물 분배 회로는 병렬 분기 방식으로 실린더 재킷, 중간 냉각기 및 후냉각기에 물을 공급합니다. 수질 기준은 pH 6.5~8.5, 총 용존 고형물 < 500mg/L, 염화물 함량 < 50mg/L(SS316 튜브 부식 방지), 부유 고형물 < 30mg/L, 총 경도 < 300mg/L(CaCO₃ 기준)입니다. 수질이 좋지 않은 지역에서는 고압 냉각 회로의 스케일 형성 및 부식을 방지하기 위해 측류 여과 및 화학 처리가 포함된 폐쇄형 냉각탑을 강력히 권장합니다.

예방 정비 일정

LW-42/10의 무오일 설계는 윤활 방식에 비해 유지보수 복잡성을 획기적으로 줄여줍니다. 정기적인 오일 교환이 필요 없고, 윤활유 샘플 분석이나 오일 필터 교체, 오일 분리 카트리지 점검도 필요 없습니다. 주요 소모성 마모 부품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드이 제품들은 일반적으로 고압의 청정 질소 환경에서 4,000~6,000시간의 수명을 제공합니다. 이러한 유지보수 간소화는 인건비 절감, 예비 부품 재고 감소, 장비 가용성 향상으로 이어집니다.

규정 준수 및 안전 인증

LW-42/10 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 체계를 충족하거나 능가하도록 설계, 제조 및 테스트되었습니다.

성과 및 효율성 분석

LW-42/10은 다음을 달성합니다. 단위 부피당 약 7.50kW/min의 특정 전력 소비량 1.00 MPa의 토출 압력으로 질소를 공급합니다. 이러한 효율 지표는 고압비에서 작동하는 오일 프리 피스톤 압축기로서는 매우 우수하며, 30~50 m³/min 고압 용량 등급에서 경쟁력 있는 위치를 차지하게 합니다. 비교하자면, 유사한 고압 용도에 사용되는 오일 윤활식 스크류 압축기는 일반적으로 7.8~8.8 kW/m³/min의 전력을 소비하는 반면, 다이어프램 압축기(종종 오일 프리 고압 서비스에 선택됨)는 12 kW/m³/min을 초과할 수 있습니다.

표준 연간 8,000시간 운전 일정 기준으로 LW-42/10의 효율성 우위는 대략 다음과 같은 효과를 가져옵니다. 연간 96,000~240,000kWh의 에너지 절감 효과 효율성이 떨어지는 대안과 비교했을 때, 평균 산업용 전기 요금인 $0.08/kWh를 기준으로 하면 연간 $7,680~$19,200의 직접적인 운영 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 여기에 윤활유, 필터 엘리먼트, 분리 카트리지, 폐유 처리 및 오일 분석과 같은 석유 관련 소모품을 완전히 없애는 것을 더하면, 질소 압축의 총 소유 비용 10년의 작동 수명 동안 약 20~28%가 감소하는 것으로 추정됩니다.

압축 경로에 오일이 없기 때문에 하류의 오일 제거 장비와 관련된 에너지 손실도 없습니다. 이 크기와 압력 등급의 일반적인 오일 윤활식 압축기는 응집 필터, 활성탄 흡착기, 연속 오일 모니터링 장비가 필요하며, 이러한 장비들은 압축기 출력의 3~5%를 소모합니다. LW-42/10의 오일 프리 설계는 이러한 불필요한 부하를 완전히 제거하여 시스템의 유효 효율을 더욱 향상시킵니다.

맞춤 제작 및 OEM 역량

당사는 LW-42/10을 특정 현장 조건, 통합 요구 사항 및 최종 사용자 사양에 맞게 조정할 수 있는 포괄적인 맞춤 설정 옵션을 제공합니다.

• 스키드 장착형 턴키 패키지: 압축기, 모터, 중간 냉각기, 후냉각기, 계측 장비 및 제어 패널은 통합형 리프팅 러그와 앵커 볼트 템플릿이 장착된 구조용 강철 스키드에 사전 조립됩니다. 이러한 방식은 현장 설치 시간을 약 60% 단축하고 모든 시스템의 공장 사전 테스트를 통해 시운전 위험을 최소화합니다.
• 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. 제어 시스템에는 통합 가스 감지 및 자동 환기 연동 장치를 포함할 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, 공장 DCS/SCADA 시스템과의 완벽한 통합이 가능합니다. 자동 부하/언로드 제어 및 가변 주파수 드라이브(VFD) 호환성을 통해 부분 부하 효율을 최적화하고 시동 시 기계적 마모를 줄입니다.
• 환경 보호 시스템: 해안 또는 해양 설비용 C5-M 해양 등급 코팅 시스템, 최대 55°C의 주변 온도에 적합한 열대 지역용 전기 부품, 그리고 1미터 거리에서 소음 방출을 87dB(A)에서 73dB(A)로 줄여주는 IP54 등급 방음 인클로저(별도의 압축기실 없이 실내 설치에 적합) 등이 있습니다.
• OEM 및 자체 브랜드 프로그램: 가스 장비 유통업체 및 시스템 통합업체를 위해 맞춤형 도색 색상, 브랜드 명판, 현지화된 문서 패키지를 제공합니다. 기술 매뉴얼, 예비 부품 목록, 유지보수 절차는 여러 언어로 제공 가능합니다.

사용자 지정 구성은 다음에서 이용 가능합니다. 최소 주문 수량 1개엔지니어링 검토 및 제안서 작성에는 일반적으로 5~7영업일이 소요됩니다. 표준 납기는 12~14주이며, 재주문은 주문 확인 후 8~10주 이내에 배송됩니다.

사례 연구: 고압 무균 식품 가공 설비 개선

고객: 다수의 무균 충전 라인을 보유한 동남아시아의 주요 유제품 제조업체

도전: 고객사의 기존 질소 공급 시스템은 0.60 MPa 분배 헤더를 통해 질소를 공급하는 오일 윤활식 압축기 2대(일본산, 12년 사용)로 구성되어 있었습니다. 해당 시설은 사전 멸균 및 과압 보호를 위해 0.90~1.00 MPa의 질소가 필요한 고압 무균 충전 기술로 업그레이드 중이었습니다. 기존 압축기는 필요한 압력을 달성할 수 없었고, 오일 윤활식 압축기에서 발생하는 오일 오염으로 인해 포장 필름에 오일이 침착되어 무균 라인 가동이 여러 차례 중단되는 문제가 발생했습니다.

해결책: 우리는 공급했습니다 LW-42/10 오일프리 질소 압축기 고압 질소 공급 장치로는 맞춤형 스키드에 통합된 인터쿨러, 애프터쿨러 및 SCADA 통합 기능이 있는 Siemens S7-1200 PLC 제어 패널을 장착하여 사용했습니다. 1.00 MPa의 토출 압력은 새로운 무균 충전 요건을 충족했으며, 오일 프리 설계로 포장재 오염을 방지했습니다. 간헐적인 무균 라인 가동으로 인한 수요 변동을 완충하기 위해 상류에 3 m³ 용량의 서지 탱크를 설치했습니다.

18개월 후 정량화된 결과:

• 질소 오일 함량: 3.5 mg/m³에서 <0.01 mg/m³로 감소ISO 8573-1 클래스 0 인증을 획득했습니다.
• 오일 오염으로 인한 무균 라인 가동 중단: 완전히 제거됨이를 통해 회선 가용성이 3.5% 향상됩니다.
• 연간 유지 관리 비용: 40%만큼 감소 오일 관련 수리 및 필터 교체를 없애는 것을 통해
• 고압 무균 충전 기능: 성공적으로 시운전 완료이를 통해 새로운 제품 라인 확장이 가능해집니다.
• 예기치 않은 다운타임: 이벤트 없음 18개월 연속 운전 중

“LW-42/10 덕분에 고압 무균 충전 설비를 업그레이드할 수 있었고, 기존 압축기에서 문제가 되었던 오일 오염 현상도 해결할 수 있었습니다. 포장 품질이 크게 향상되었으며, 설치 이후 질소 관련 라인 가동 중단은 단 한 건도 발생하지 않았습니다.” — 유제품 제조업체 생산 관리 책임자

자주 묻는 질문 및 선택 가이드

관련 제품 및 솔루션

저희에 대한 포괄적인 개요를 보시려면 산업용 질소 압축기 오일프리 산소 압축기, 수소 압축기, 이산화탄소 압축기 및 맞춤형 특수 가스 솔루션을 포함한 당사 제품 포트폴리오에 대한 자세한 내용은 애플리케이션 엔지니어링 팀에 문의하거나 온라인 제품 카탈로그를 참조하십시오.

고압 질소 시스템 업그레이드를 고려하고 계신가요?

당사의 애플리케이션 엔지니어는 고객의 질소 유량 요구 사항, 흡입 조건, 토출 압력 목표 및 통합 제약 조건을 평가하기 위해 대기하고 있습니다. 문의 접수 후 48시간 이내에 무료 기술 제안서, 기초 배치 도면, 배관 및 계측 다이어그램(P&ID) 및 상세한 총 소유 비용(TCO) 분석을 제공해 드립니다.

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