Kompresor azotowy LW-20/18 – wysokociśnieniowy bezolejowy wzmacniacz N2 do zastosowań przemysłowych o ciśnieniu 1,80 MPa

Zaprojektowana do dostarczania 20 m³/min przy ciśnieniu wylotowym 1,80 MPa, sprężarka LW-20/18 to dwustopniowa, dwurzędowa, bezolejowa sprężarka tłokowa do azotu, zaprojektowana specjalnie do wtryskiwania azotu pod wysokim ciśnieniem, napełniania butli gazowych oraz wymagających zastosowań w procesach petrochemicznych. Nie zawiera środków smarnych, jest przystosowana do pracy ciągłej i zoptymalizowana pod kątem ciągłej pracy w warunkach przemysłowych wysokiego ciśnienia.

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu LW-20/18 zajmuje specjalistyczną pozycję w naszym portfolio sprężarek tłokowych bezolejowych, zaprojektowanych do zastosowań, w których wysokie ciśnienie tłoczenia jest decydującym wymogiem operacyjnym. Z wydajnością znamionową 20 m³/min i wyjątkowy Ciśnienie wylotowe 1,80 MPaJednostka ta stanowi pomost między dystrybucją azotu pod średnim ciśnieniem a zastosowaniami gazów procesowych pod wysokim ciśnieniem, które wymagają znacznego przepływu przy podwyższonym ciśnieniu.

To, co zasadniczo wyróżnia LW-20/18 od konwencjonalnych alternatyw, to jego całkowicie bezolejowy mechanizm kompresjiPierścienie tłokowe i pierścienie ślizgowe wykonane są z samosmarujących materiałów kompozytowych PTFE, które działają bez smarów węglowodorowych, zapewniając całkowite oczyszczenie strumienia azotu z zanieczyszczeń olejowych. Ta naturalna cecha braku oleju jest niezbędna w zastosowaniach wymagających Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0, w tym pakowanie żywności azotem pod wysokim ciśnieniem, napełnianie butli z gazem farmaceutycznym oraz dostarczanie gazów procesowych o jakości elektronicznej, gdzie nawet śladowe zanieczyszczenie olejem mogłoby zagrozić integralności produktu.

Architektura kompresora jest zgodna z dwustopniowy, dwurzędowy (二列二级) Konfiguracja zoptymalizowana termodynamicznie pod kątem wysokiego współczynnika sprężania wymaganego przez ciśnienie wylotowe 1,80 MPa. Rozkładając współczynnik sprężania na dwa cylindry sprężarki, sprężarka LW-20/18 radzi sobie ze znacznymi obciążeniami termicznymi związanymi ze sprężaniem pod wysokim ciśnieniem, zachowując jednocześnie integralność elementów uszczelniających PTFE. Każdy stopień zawiera niezależną, wysokowydajną chłodnicę międzystopniową, zapewniającą utrzymanie temperatury gazu w bezpiecznych zakresach nawet podczas długotrwałej pracy pod maksymalnym obciążeniem. Wytrzymała żeliwna rama i dynamicznie wyważony wał korbowy z kutej stali mają minimalną żywotność 120 000 godzin zgodnie ze standardowymi protokołami konserwacyjnymi.

Dane techniczne – LW-20/18

* Wszystkie parametry podano w standardowych warunkach odniesienia (ISO 1217, załącznik C). Rzeczywista wydajność może się różnić w zależności od wysokości nad poziomem morza, temperatury otoczenia i warunków na wlocie. Moc znamionowa 240 (250) kW oznacza standardową moc 240 kW z opcjonalnym silnikiem o mocy 250 kW.

Kluczowe cechy i zalety inżynieryjne

1. Technologia uszczelnień PTFE bez oleju pod wysokim ciśnieniem

W LW-20/18 zastosowano opatentowaną technologię samosmarujący pierścień tłokowy i zespół nośny Wykonane z kompozytów PTFE o wysokiej gęstości, wzmocnionych włóknem szklanym i cząstkami brązu, opracowane specjalnie do pracy pod wysokim ciśnieniem. Materiał ten osiąga współczynnik tarcia poniżej 0,06 bez konieczności zewnętrznego smarowania węglowodorami, całkowicie eliminując przenoszenie oparów oleju do strumienia azotu. Wysokociśnieniowa formuła zachowuje stabilność wymiarową i szczelność w wysokich temperaturach związanych z ciśnieniem 1,80 MPa, zapewniając… natywna zgodność z normą ISO 8573-1 Klasa 0 bez dodatkowego sprzętu do filtracji oleju. W przypadku napełniania butli gazem pod wysokim ciśnieniem i zastosowań z gazami procesowymi, ta wewnętrzna czystość jest nie do zakwestionowania.

2. Dwustopniowa kompresja dla ekstremalnych współczynników ciśnień

Ten architektura kompresji dwuetapowej Sprężarka LW-20/18 ma kluczowe znaczenie termodynamiczne dla utrzymania ekstremalnego stosunku ciśnień wymaganego do osiągnięcia ciśnienia wylotowego 1,80 MPa z wlotu bliskiego ciśnienia atmosferycznego. Dzieląc stosunek ciśnień między cylindrem niskiego ciśnienia a cylindrem wysokiego ciśnienia, sprężarka ogranicza średnią efektywną temperaturę na stopień do poziomów możliwych do opanowania. Dedykowana, wysokowydajna chłodnica międzystopniowa płaszczowo-rurowa odprowadza znaczną ilość ciepła sprężania, utrzymując temperaturę tłoczenia poniżej 160°C nawet przy maksymalnym obciążeniu ciągłym. Takie zarządzanie temperaturą ma kluczowe znaczenie dla zachowania integralności pierścienia PTFE w warunkach wysokiego ciśnienia i wydłuża żywotność płyty zaworowej o około 451 TP3T w porównaniu z konstrukcjami jednostopniowymi, w których stosuje się równoważne stosunki ciśnień.

3. Wzmocniona rama do pracy pod wysokim ciśnieniem

Główna rama jest odlana z Żeliwo szare GG30 (ulepszona wersja GG25 dla modeli wysokociśnieniowych) z grubszymi ściankami i zintegrowanymi kanałami chłodzącymi. układ dwurzędowy z cylindrami przeciwległymi Zapewnia naturalną kompensację sił pierwszego rzędu, co jest szczególnie ważne przy wyższych siłach gazowych generowanych przez ciśnienie wylotowe 1,80 MPa. Ta równowaga mechaniczna zmniejsza niezrównoważone siły bezwładności przenoszone na fundament o ponad 80% w porównaniu z konstrukcjami jednorzędowymi, umożliwiając montaż na żelbetowym bloku bezwładnościowym o 8–10 ton pomimo obciążeń eksploatacyjnych wysokiego ciśnienia. Kompaktowe wymiary —2500 × 1600 × 2700 mm—są niezwykłe, ponieważ sprężarka wysokociśnieniowa o takiej wydajności umożliwia montaż w istniejących maszynowniach bez konieczności przeprowadzania rozległych przeróbek budowlanych.

4. Elastyczna konfiguracja napięcia dla integracji przemysłowej

Napęd LW-20/18 jest realizowany przez Silnik indukcyjny 240(250) kW Dostępne w konfiguracjach 380 V, 6 kV lub 10 kV, zgodnych z klasą sprawności IE3 normy IEC 60034-1. Standardowa opcja 380 V jest odpowiednia dla obiektów z istniejącą infrastrukturą dystrybucyjną niskiego napięcia, natomiast konfiguracje 6 kV i 10 kV umożliwiają bezpośrednią integrację z przemysłowymi systemami magistralowymi średniego napięcia bez transformatorów obniżających napięcie. Ta elastyczność elektryczna jest szczególnie cenna w dużych kompleksach petrochemicznych i hutach stali, gdzie standardem jest dystrybucja 6 kV lub 10 kV, co pozwala obniżyć koszty infrastruktury elektrycznej i poprawić ogólną efektywność energetyczną poprzez minimalizację strat I²R w okablowaniu zasilającym.

Scenariusze zastosowań

Stacje napełniania butli z azotem wysokociśnieniowym

LW-20/18 idealnie nadaje się do operacje napełniania butli z gazem przemysłowym gdzie azot musi być sprężony do ciśnienia 1,80 MPa (lub wyższego w przypadku napełniania kaskadowego) w celu napełnienia standardowych butli z gazem przemysłowym. Wydajność 20 m³/min umożliwia zastosowanie stacji napełniającej o wysokiej przepustowości, która może napełnić 50–80 butli na godzinę, w zależności od rozmiaru butli i ciśnienia początkowego. Konstrukcja bezolejowa ma kluczowe znaczenie w napełnianiu butli, ponieważ wszelkie zanieczyszczenia olejowe pozostają w butli i są dostarczane do użytkownika końcowego, potencjalnie zanieczyszczając wrażliwe procesy w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i elektronicznym. Kompresor azotu wysokociśnieniowego LW-20/18 gwarantuje, że każdy cylinder spełnia normy czystości klasy 0 normy ISO 8573-1 bez konieczności przeprowadzania dodatkowych etapów oczyszczania.

Petrochemiczny proces wysokociśnieniowy azotu

W operacjach petrochemicznych i rafineryjnych LW-20/18 zapewnia azot pod wysokim ciśnieniem do badania ciśnienia w reaktorze, regeneracja katalizatora, awaryjne wtryskiwanie azotu do zbiorników wysokociśnieniowych i badania ciśnienia w rurociągachCiśnienie wylotowe 1,80 MPa wystarcza do przeprowadzania prób ciśnieniowych zbiorników i rurociągów o ciśnieniu roboczym 1,5 MPa (zgodnie z wymogami testów hydrostatycznych ASME B31.3 przy ciśnieniu 1,5-krotnie wyższym od ciśnienia obliczeniowego). Certyfikat braku oleju jest obowiązkowy w przypadku zastosowań, w których azot styka się ze złożami katalizatora lub przedostaje się do strumieni procesowych, które muszą pozostać całkowicie wolne od węglowodorów. Praca ciągła zapewnia niezawodną dostępność azotu podczas długich kampanii regeneracyjnych.

Wysokociśnieniowe wzmacnianie azotem VPSA

W przypadku generatorów azotu VPSA wytwarzających azot o wysokiej czystości pod ciśnieniem bliskim atmosferycznemu, LW-20/18 spręża produkt niskociśnieniowy do 1,80 MPa w celu dystrybucji wysokociśnieniowej. To podwyższone ciśnienie jest szczególnie cenne w instalacjach VPSA obsługujących wielu odbiorców wysokiego ciśnienia za pośrednictwem scentralizowanego kolektora, gdzie konieczne jest pokonanie znacznych strat ciśnienia w sieci dystrybucyjnej. Bezolejowa ścieżka sprężania jest absolutnie niezbędna, ponieważ zanieczyszczenie węglowodorami nieodwracalnie zatrułoby adsorbent węglowego sita molekularnego, trwale obniżając wydajność separacji i wymagając kosztownej wymiany adsorbentu.

Wtrysk azotu pod wysokim ciśnieniem w przemyśle spożywczym i napojach

W dużych zakładach rozlewniczych napojów i zakładach przetwórstwa żywności wymagany jest azot pod wysokim ciśnieniem. podnoszenie ciśnienia w pojemnikach, dozowanie azotu i przechowywanie w kontrolowanej atmosferzeCiśnienie wylotowe 1,80 MPa w pompie LW-20/18 zapewnia ciśnienie niezbędne do szybkiego dozowania azotu do pojemników na napoje przed zamknięciem, zapobiegając wnikaniu tlenu i wydłużając okres przydatności produktu do spożycia. Certyfikat „free-olejowy” gwarantuje zgodność z normą FDA 21 CFR 173.310 oraz rozporządzeniem UE 231/2012 w sprawie azotu przeznaczonego do kontaktu z żywnością, eliminując ryzyko zanieczyszczenia olejem, co może wpłynąć na smak, wygląd lub bezpieczeństwo produktu.

Materiały i budownictwo

LW-20/18 wykonany jest z najwyższej jakości materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod wysokim ciśnieniem, odporności termicznej i wydłużonej żywotności:

Wszystkie elementy przenoszące ciśnienie są projektowane i wytwarzane w ścisłej zgodności z ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1 lub chińskich norm GB 150. Każde złącze spawane poddawane jest kontroli radiograficznej (RT) 100% zgodnie z sekcją V normy ASME, artykułem 2, a każdy ukończony zbiornik ciśnieniowy poddawany jest próbie ciśnienia hydrostatycznego przy 1,5-krotności maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego (MAWP) przez minimalny okres utrzymywania wynoszący 30 minut.

Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji

Wymagania dotyczące fundamentów i konstrukcji

LW-20/18 ma masę własną 4,20 tony i środek ciężkości około 850 mm nad płytą fundamentową. Pomimo wysokich obciążeń roboczych, dwurzędowa konstrukcja z przeciwbieżnymi cylindrami zapewnia doskonały rozkład sił, umożliwiając montaż na blok bezwładnościowy z betonu zbrojonego o masie 8–10 tonBlok powinien być zamontowany na elastomerowych izolatorach drgań (częstotliwość drgań własnych 6–8 Hz), aby zapobiec przenoszeniu drgań na sąsiednie konstrukcje. Minimalne wymagania dotyczące odstępu: 1,5 m po stronie przeciwnej do napędu w celu zapewnienia dostępu do zaworów, 1,2 m po stronie napędu w celu konserwacji silnika oraz 2,0 m nad ziemią w celu zapewnienia dostępu dźwigu podczas remontów generalnych.

Projektowanie układu chłodzenia wodnego

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 28 m³/godz. przy temperaturze wlotowej nieprzekraczającej 32°C. Obieg dystrybucji wody zasila płaszcze cylindrów, chłodnicę międzystopniową i chłodnicę końcową w równoległych odgałęzieniach. Specyfikacje jakości wody: pH 6,5–8,5, całkowita zawartość substancji rozpuszczonych < 500 mg/l, zawartość chlorków < 50 mg/l (aby zapobiec korozji rur ze stali SS316), zawartość zawiesin < 30 mg/l i twardość całkowita < 300 mg/l jako CaCO₃. W przypadku instalacji o słabej jakości wody zdecydowanie zaleca się stosowanie wieży chłodniczej z obiegiem zamkniętym z filtracją strumienia bocznego i uzdatnianiem chemicznym, aby zapobiec tworzeniu się kamienia i korozji w chłodnicach wysokociśnieniowych.

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Bezolejowa konstrukcja pompy LW-20/18 znacznie upraszcza konserwację w porównaniu z alternatywnymi rozwiązaniami smarowanymi. Nie ma potrzeby planowania wymiany oleju, analizy próbek oleju smarowego, wymiany wkładów filtra oleju ani monitorowania wkładów separatora oleju. Głównymi materiałami eksploatacyjnymi są: Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają żywotność 3500–5500 godzin w warunkach czystego azotu i wysokiego ciśnienia. To uproszczenie konserwacji przekłada się na niższe koszty pracy, mniejsze zapasy części zamiennych i większą dostępność sprzętu.

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotu LW-20/18 został zaprojektowany, wyprodukowany i przetestowany tak, aby spełniał lub przekraczał następujące międzynarodowe normy i ramy regulacyjne:

Analiza wydajności i efektywności

LW-20/18 osiąga jednostkowe zużycie energii ok. 12,0–12,5 kW na m³/min azotu dostarczanego przy ciśnieniu wylotowym 1,80 MPa. Ten wskaźnik sprawności jest oczekiwany dla bezolejowej sprężarki tłokowej pracującej przy ekstremalnym stosunku ciśnień (około 18:1 od wlotu atmosferycznego) i wypada korzystnie w porównaniu ze sprężarkami membranowymi, które są często wybierane do wysokociśnieniowych zastosowań bezolejowych, ale mogą zużywać 15–20 kW/m³/min. Dla porównania, sprężarki tłokowe smarowane olejem w podobnych warunkach wysokociśnieniowych zużywają zazwyczaj 11–13 kW/m³/min, ale stwarzają niedopuszczalne ryzyko zanieczyszczenia oleju.

Przy standardowym rocznym harmonogramie pracy wynoszącym 8000 godzin, wydajność pompy LW-20/18 w porównaniu z alternatywami membranowymi wynosi około 48 000–120 000 kWh rocznych oszczędności energiiPrzy średniej taryfie za energię elektryczną dla przemysłu wynoszącej $0,08/kWh, oznacza to redukcję bezpośrednich kosztów operacyjnych o $3840–$9600 rocznie. Jednak głównym czynnikiem ekonomicznym przemawiającym za wyborem LW-20/18 jest zazwyczaj eliminacja materiałów eksploatacyjnych związanych z ropą naftową i unikanie dalszego stosowania urządzeń oczyszczających zamiast marginalnych oszczędności energii.

Ten całkowity koszt posiadania w przypadku sprężania azotu pod wysokim ciśnieniem jest dodatkowo zmniejszone dzięki braku oleju w układzie sprężania. Typowa sprężarka wysokociśnieniowa smarowana olejem wymaga filtrów koalescencyjnych, adsorbentów z węglem aktywnym i urządzeń do ciągłego monitorowania oleju, które łącznie zużywają od 3 do 51 TP3T mocy wyjściowej sprężarki i wymagają znacznych nakładów inwestycyjnych. Bezolejowa konstrukcja sprężarki LW-20/18 całkowicie eliminuje to obciążenie pasożytnicze i koszty kapitałowe.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy kompleksowe opcje personalizacji pozwalające na dostosowanie LW-20/18 do konkretnych warunków na miejscu, wymagań integracyjnych i specyfikacji użytkownika końcowego:

• Pakiety „pod klucz” montowane na płozach: Sprężarka, silnik, chłodnica międzystopniowa, chłodnica końcowa, oprzyrządowanie wysokociśnieniowe i panel sterowania są wstępnie zmontowane na stalowej ramie konstrukcyjnej ze zintegrowanymi uchwytami do podnoszenia i szablonami do mocowania śrub kotwiących. Takie podejście skraca czas montażu w terenie o około 60% i minimalizuje ryzyko związane z uruchomieniem dzięki fabrycznemu testowaniu wszystkich systemów.
• Pakiety napełniania cylindrów: Opcjonalny, zintegrowany kolektor do napełniania butli z zaworami sekwencyjnymi ciśnienia, monitorowaniem ciśnienia w butli i automatycznym wyłączaniem napełniania. Kompatybilny ze standardowymi butlami przemysłowymi o pojemności 40 l, 50 l, 80 l oraz przyczepami z rurami wysokociśnieniowymi.
• Konfiguracje stref niebezpiecznych: Obudowy silników i podzespołów elektrycznych zgodne z normami ATEX Strefa 2 i IECEx do instalacji w zakładach petrochemicznych, w których sporadycznie mogą występować atmosfery wybuchowe. System sterowania może być zintegrowany z systemem detekcji gazu i automatyczną blokadą wentylacji.
• Zaawansowana kontrola procesów: Opcjonalny sterownik PLC Siemens S7-1200 lub Allen-Bradley CompactLogix z 10-calowym ekranem dotykowym HMI, zdalnym monitorowaniem przez Modbus TCP/IP lub OPC-UA oraz bezproblemową integracją z systemami DCS/SCADA w zakładzie. Automatyczne sterowanie obciążeniem/odciążeniem i kompatybilność z przemiennikami częstotliwości (VFD) optymalizują wydajność pracy przy częściowym obciążeniu.
• Systemy ochrony środowiska: Systemy powłok morskich C5-M do instalacji nadbrzeżnych; komponenty elektryczne przystosowane do warunków tropikalnych, przeznaczone do temperatur otoczenia do 55°C; obudowy akustyczne o stopniu ochrony IP54, redukujące emisję hałasu z 86 dB(A) do 73 dB(A) w odległości 1 metra.
• Programy OEM i marek własnych: Niestandardowe kolory farb, markowe tabliczki znamionowe i lokalne pakiety dokumentacji dla dystrybutorów sprzętu gazowego i integratorów systemów.

Dostępne są konfiguracje niestandardowe MOQ 1 jednostkaPrzegląd techniczny i wygenerowanie oferty zazwyczaj zajmują od 5 do 7 dni roboczych. Standardowy czas dostawy wynosi 12–14 tygodni; zamówienia powtarzalne są realizowane w ciągu 8–10 tygodni od potwierdzenia zamówienia.

Studium przypadku: Modernizacja stacji napełniania butli z gazem przemysłowym

Klient: Regionalny dostawca gazów przemysłowych prowadzący zakład napełniania butli w Tajlandii

Wyzwanie: W istniejącej sprężarce azotu wysokiego ciśnienia klienta (tłokowej smarowanej olejem, eksploatowanej od 20 lat) występowało stopniowe przenoszenie oleju do napełnionych butli, co skutkowało skargami klientów ze strony producentów elektroniki i firm farmaceutycznych. Poziom zanieczyszczenia oleju w napełnionych butlach sięgał 3,5 mg/m³, znacznie przekraczając dopuszczalną normę 0,1 mg/m³. Starzejąca się sprężarka cierpiała również na częste awarie zaworów i przedmuchy pierścieni tłokowych, co powodowało nieplanowane przestoje trwające średnio 12 godzin miesięcznie i zmniejszało wydajność napełniania o 151 TP3T.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotu bezolejowy LW-20/18 ze zintegrowanym kolektorem napełniania butli, skonfigurowanym na specjalnej platformie z panelem sterowania PLC Siemens S7-1200 i automatycznym sekwencjonowaniem ciśnienia. Ciśnienie wylotowe 1,80 MPa umożliwiało bezpośrednie napełnianie butli 40 l i 50 l do ciśnienia roboczego 15 MPa poprzez trzystopniowy system kaskadowy. Konstrukcja bezolejowa wyeliminowała konieczność oczyszczania po napełnieniu i zagwarantowała zgodność każdej butli z normą ISO 8573-1 klasy 0.

Wyniki ilościowe po 18 miesiącach:

• Zawartość oleju w cylindrze: Zredukowano z 3,5 mg/m³ do <0,01 mg/m³, uzyskując certyfikat ISO 8573-1 klasy 0
• Skargi klientów: Całkowicie wyeliminowane; zero odrzuconych cylindrów od klientów z branży elektronicznej i farmaceutycznej
• Pojemność napełnienia: Zwiększono o 18% dzięki wyeliminowaniu nieplanowanych przestojów i zwiększonej niezawodności sprężarki
• Roczny koszt utrzymania: Zredukowano o 52% ($42,000 do $20,160) poprzez wyeliminowanie napraw związanych z olejem i awariami zaworów
• Nieplanowany przestój: Zero zdarzeń w ciągu 18 miesięcy ciągłej pracy

„LW-20/18 całkowicie odmienił nasz proces napełniania butli. Nasi klienci nie odrzucają już butli z powodu zanieczyszczenia olejem, a nasz zespół konserwacyjny przeszedł od usuwania awarii do wykonywania planowych przeglądów zapobiegawczych. Zintegrowany kolektor napełniający zmniejszył również nasze nakłady pracy o 30%.” — Dyrektor operacyjny, dostawca gazów przemysłowych

FAQ i przewodnik wyboru

Powiązane produkty i rozwiązania

Aby uzyskać kompleksowy przegląd naszych sprężarka azotu przemysłowego Jeśli chcesz poznać naszą ofertę obejmującą bezolejowe sprężarki tlenu, sprężarki wodoru, sprężarki dwutlenku węgla i niestandardowe rozwiązania w zakresie gazów specjalistycznych, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów aplikacji lub przejrzyj nasz internetowy katalog produktów.

Gotowy na modernizację swojego systemu azotowego pod wysokim ciśnieniem?

Nasi inżynierowie aplikacji są do Państwa dyspozycji, aby ocenić Państwa wymagania dotyczące przepływu azotu, warunki ssania, docelowe ciśnienie tłoczenia oraz ograniczenia integracji. W ciągu 48 godzin od otrzymania zapytania dostarczamy bezpłatne oferty techniczne, rysunki fundamentów, schematy orurowania i oprzyrządowania (P&ID) oraz szczegółowe analizy całkowitego kosztu posiadania (TCO).

E-mail: sprzedaż@n2-compressor.com | Odpowiedź w ciągu 24 godzin