Sprężarka azotowa LW-16,5/13 – średnioprzepływowy, wysokociśnieniowy, bezolejowy wzmacniacz N2 do wymagających zastosowań przemysłowych

Zaprojektowana z myślą o wydajności 16,5 m³/min przy ciśnieniu wylotowym 1,30 MPa, sprężarka LW-16.5/13 to dwustopniowa, dwurzędowa, bezolejowa tłokowa sprężarka azotu, zaprojektowana specjalnie do wysokociśnieniowego wtrysku azotu, syntezy chemicznej i dystrybucji specjalistycznych gazów przemysłowych, gdzie wysokie ciśnienie i bezkompromisowa czystość idą w parze. Urządzenie charakteryzuje się brakiem zanieczyszczeń smarem, jest przystosowane do pracy ciągłej i zoptymalizowane do pracy 24/7 w najbardziej wymagających środowiskach procesowych.

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu LW-16,5/13 Zajmuje specjalistyczną niszę w naszej ofercie sprężarek tłokowych bezolejowych, wypełniając lukę między wymaganiami dotyczącymi wydajności średniego przepływu a wymaganiami dotyczącymi wysokiego ciśnienia tłoczenia. Z wydajnością znamionową 16,5 m³/min i podwyższone ciśnienie wylotowe 1,30 MPa, jednostka ta jest przeznaczona do zastosowań procesowych, w których azot musi być dostarczany pod ciśnieniem znacznie wyższym niż w przypadku konwencjonalnych kolektorów dystrybucyjnych.

Cechą wyróżniającą sprężarkę LW-16,5/13 od standardowych sprężarek azotowych jest możliwość osiągnięcia Ciśnienie wylotowe 1,30 MPa Jednocześnie zachowując całkowitą szczelność w całym procesie sprężania. Pierścienie tłokowe i opaski prowadzące są wykonane z wysokowydajnych, samosmarujących kompozytów PTFE, opracowanych specjalnie do pracy w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury. Dzięki temu strumień azotu pozostaje całkowicie wolny od zanieczyszczeń węglowodorowych, co zapewnia… Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0 bez żadnego sprzętu do oczyszczania w dalszej części procesu. W przypadku syntezy chemicznej, inertyzacji reaktorów wysokociśnieniowych i zastosowań gazów specjalnych, ta naturalna czystość jest nie do negocjacji.

Kompresor wykorzystuje dwustopniowy, dwurzędowy (二列二级) Konfiguracja, która jest termodynamicznie niezbędna do utrzymania wysokiego stosunku ciśnień wymaganego do osiągnięcia 1,30 MPa. Stosunek ciśnień jest optymalnie rozłożony między cylindrem niskiego ciśnienia a cylindrem wysokiego ciśnienia, a chłodnica międzystopniowa odprowadza ciepło sprężania między stopniami. To stopniowe podejście ogranicza temperaturę wylotową każdego stopnia do poniżej 160°C, zachowując stabilność wymiarową elementów uszczelniających PTFE i wydłużając żywotność płyt zaworowych. Wytrzymała żeliwna rama i precyzyjnie wyważony wał korbowy z kutej stali mają minimalną żywotność eksploatacyjną wynoszącą 120 000 godzin zgodnie ze standardowymi protokołami konserwacyjnymi.

Dane techniczne – LW-16,5/13

* 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.

Kluczowe cechy i zalety inżynieryjne

1. Technologia uszczelnień PTFE bez oleju pod wysokim ciśnieniem

W LW-16,5/13 zastosowano zaawansowany samosmarujący układ pierścieni tłokowych i taśmy nośnej Wykonane z kompozytów PTFE o wysokiej gęstości, wzmocnionych włóknem szklanym, włóknem węglowym i cząstkami brązu. Ta specjalistyczna formuła została opracowana z myślą o wysokich ciśnieniach i temperaturach związanych z pracą przy ciśnieniu 1,30 MPa, osiągając współczynnik tarcia poniżej 0,06 bez smarowania węglowodorowego. Pierścienie zachowują stabilność wymiarową do 190°C, zapewniając niezawodne uszczelnienie nawet podczas długotrwałej pracy pod wysokim ciśnieniem. Dla operatorów procesów chemicznych jest to korzystne. natywna zgodność z normą ISO 8573-1 Klasa 0 bez nakładów inwestycyjnych na dalszą filtrację oleju i obciążeń konserwacyjnych.

2. Dwustopniowa kompresja dla ekstremalnych współczynników ciśnień

Ten architektura kompresji dwuetapowej jest nie tylko korzystne, ale wręcz niezbędne do osiągnięcia ciśnienia wylotowego 1,30 MPa przy ciśnieniu wlotowym zbliżonym do atmosferycznego. Stosunek ciśnień jest dzielony między cylinder niskiego ciśnienia i cylinder wysokiego ciśnienia, a wysokowydajna chłodnica międzystopniowa płaszczowo-rurowa odprowadza ciepło sprężania między stopniami. To stopniowe podejście ogranicza temperaturę wylotową każdego stopnia do poniżej 160°C, zapobiegając degradacji termicznej elementów uszczelniających PTFE i wydłużając żywotność płyt zaworowych o około 50% w porównaniu z konstrukcjami jednostopniowymi, w których zastosowano równoważne stosunki ciśnień. Chłodnica międzystopniowa jest przewymiarowana w stosunku do swoich parametrów, zapewniając margines bezpieczeństwa podczas wahań temperatury otoczenia.

3. Kompaktowa, a zarazem solidna konstrukcja ramy

Główna rama jest odlana z Żeliwo szare GG25 (odpowiednik ASTM A48 klasy 30B) ze zintegrowanymi kanałami wody chłodzącej. Pomimo możliwości pracy w warunkach wysokiego ciśnienia, LW-16,5/13 zachowuje stosunkowo kompaktowe wymiary 2675 × 1550 × 2520 mm i ciężar zaledwie 3,00 tonyDwurzędowy układ przeciwbieżnych cylindrów zapewnia naturalną redukcję sił pierwszego rzędu, redukując przenoszenie drgań i umożliwiając montaż na niewielkim bloku bezwładnościowym z betonu zbrojonego o masie 5–6 ton. Ta kompaktowa konstrukcja jest szczególnie korzystna w przypadku instalacji modernizacyjnych w istniejących zakładach chemicznych i procesowych, gdzie przestrzeń i nośność fundamentów są ograniczone.

4. Standardowy przemysłowy napęd silnikowy 380 V

Napęd LW-16,5/13 jest realizowany przez Silnik indukcyjny trójfazowy 160 kW, 380 V, 50 Hz Zgodność z normą IEC 60034-1, klasa sprawności IE3. Standardowa konfiguracja niskonapięciowa integruje się bezpośrednio z istniejącymi przemysłowymi panelami rozdzielczymi 380 V, bez konieczności stosowania infrastruktury średniego napięcia, transformatorów obniżających napięcie ani specjalistycznej aparatury rozdzielczej. Ta prostota elektryczna zmniejsza zarówno nakłady inwestycyjne, jak i złożoność uruchomienia, co czyni LW-16.5/13 atrakcyjną opcją modernizacji dla obiektów przechodzących z butlowanych wysokociśnieniowych urządzeń do sprężania azotu lub gazów hydraulicznych na ciągłe sprężanie na miejscu.

Scenariusze zastosowań

Synteza chemiczna pod wysokim ciśnieniem i inertyzacja reaktorów

W zakładach produkujących chemikalia LW-16,5/13 zapewnia azot pod wysokim ciśnieniem zobojętnianie reaktora, konserwacja złoża katalizatora i awaryjne wtryskiwanie azotu do zbiorników procesowych pracujących pod podwyższonym ciśnieniem. Ciśnienie wylotowe 1,30 MPa jest wystarczające, aby pokonać ciśnienie wewnętrzne większości reaktorów wsadowych, autoklawów i pętli syntezy wysokociśnieniowej, umożliwiając bezpośrednie wtryskiwanie azotu bez pośredniego doładowania. Konstrukcja bezolejowa ma absolutnie kluczowe znaczenie w syntezie chemicznej, ponieważ jakiekolwiek zanieczyszczenie węglowodorami mogłoby zatruć katalizatory z metali szlachetnych, zainicjować niepożądane reakcje uboczne lub obniżyć czystość produktu w produkcji chemikaliów wysokowartościowych i farmaceutyków.

Wysokociśnieniowe wzmacnianie azotem VPSA

W przypadku generatorów azotu VPSA wytwarzających azot o wysokiej czystości pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego, Wzmacniacz azotowy LW-16,5/13 Spręża produkt niskociśnieniowy do 1,30 MPa, umożliwiając dystrybucję pod wysokim ciśnieniem do wymagających odbiorców procesowych. Wydajność 16,5 m³/min jest dobrze dopasowana do średniej wielkości instalacji VPSA obsługujących zakłady chemiczne, instalacje gazów specjalnych oraz zastosowania w systemach z płaszczem wysokociśnieniowym. Bezolejowa ścieżka sprężania chroni węglowe sito molekularne przed zatruciem węglowodorami, wydłużając żywotność adsorbentu i utrzymując czystość azotu.

Płukanie i testowanie ciśnieniowe rurociągów naftowych i gazowych

Przy budowie i konserwacji rurociągów naftowych i gazowych azot jest stosowany do: przedmuchiwanie rurociągów, testowanie przemieszczenia metodą hydrostatyczną i pakowanie w suchym gazie obojętnym Przed uruchomieniem. Ciśnienie tłoczenia LW-16,5/13 wynoszące 1,30 MPa jest wystarczające do przedmuchiwania rurociągów o średniej średnicy (do 24 cali średnicy nominalnej) oraz do prób hydrostatycznych w rurociągach pracujących przy ciśnieniu do 10 MPa. Konstrukcja bezolejowa zapobiega zanieczyszczeniu wnętrza rurociągu węglowodorami, co jest niezbędne w przypadku gazociągów, gdzie nawet śladowe ilości oleju mogłyby zanieczyścić mierniki jakości gazu, stacje sprężarek i urządzenia użytkowników końcowych.

Operacje napełniania gazów specjalistycznych i butli

Obiekty specjalizujące się w gazach oraz dystrybutorzy gazów przemysłowych wymagają stosowania azotu pod wysokim ciśnieniem napełnianie butli, ładowanie wiązek i przygotowywanie mieszanki gazowejCiśnienie wylotowe 1,30 MPa w urządzeniu LW-16.5/13 wystarcza do napełnienia butli z azotem wysokociśnieniowym (zwykle o ciśnieniu roboczym 15 MPa) za pomocą wielostopniowego boostera gazowego lub kaskady sprężarek. Certyfikat „free-olejowy” gwarantuje, że napełnione butle spełniają wymagania dotyczące czystości azotu analitycznego, o ultrawysokiej czystości i azotu badawczego, bez konieczności dodatkowych etapów oczyszczania.

Materiały i budownictwo

LW-16.5/13 wykonany jest z najwyższej jakości materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod wysokim ciśnieniem, odporności na wysokie temperatury 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

Fundamenty i wymagania przestrzenne

LW-16,5/13 ma masę własną 3,00 ton i środek ciężkości około 800 mm nad płytą fundamentową. Dwurzędowa konstrukcja z przeciwbieżnymi cylindrami zapewnia doskonały rozkład sił, umożliwiając montaż na blok bezwładnościowy z betonu zbrojonego o masie 5–6 tonBlok należy zamontować na elastomerowych izolatorach drgań (częstotliwość drgań własnych 8–12 Hz), aby zapobiec przenoszeniu drgań. Wymagane odstępy: 1,2 m po stronie przeciwnej do napędu w celu zapewnienia dostępu do zaworów, 1,0 m po stronie napędu w celu konserwacji silnika oraz 1,5 m nad ziemią w celu zapewnienia dostępu dla dźwigu podczas remontów generalnych. Kompaktowe wymiary sprawiają, że blok LW-16,5/13 nadaje się do montażu w istniejących maszynowniach o ograniczonej powierzchni.

Projektowanie układu chłodzenia wodnego

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 18 m³/godz. przy temperaturze wlotowej nieprzekraczającej 32°C. Obieg dystrybucji wody zasila płaszcze cylindrów i chłodnicę międzystopniową 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 w przeliczeniu na CaCO₃. W przypadku instalacji o słabej jakości wody zaleca się stosowanie kompaktowej wieży chłodniczej z zamkniętym obiegiem i filtracją boczną, aby zapobiec tworzeniu się kamienia i korozji w wysokociśnieniowych obiegach chłodzenia.

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Bezolejowa konstrukcja pompy LW-16.5/13 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. Jedynymi materiałami eksploatacyjnymi są… Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają żywotność 4000–6000 godzin w warunkach czystego azotu. Przy ciśnieniu wylotowym 1,30 MPa, zużycie pierścieni jest nieco wyższe w porównaniu z pracą przy niskim ciśnieniu, dlatego zalecamy przestrzeganie 4000-godzinnego okresu wymiany dla zapewnienia optymalnej niezawodności.

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotu LW-16,5/13 został zaprojektowany, wyprodukowany i przetestowany zgodnie z następującymi normami międzynarodowymi i przepisami:

Analiza wydajności i efektywności

LW-16,5/13 osiąga jednostkowe zużycie energii ok. 9,70 kW na m³/min azotu dostarczanego przy ciśnieniu wylotowym 1,30 MPa. Ta moc właściwa odzwierciedla straty termodynamiczne związane z wysokim współczynnikiem sprężania wymaganym do osiągnięcia 1,30 MPa z warunków wlotowych zbliżonych do atmosferycznego. Chociaż jest wyższa niż w przypadku sprężarek niskociśnieniowych, jest ona konkurencyjna w segmencie wysokociśnieniowych sprężarek tłokowych bezolejowych. Dla porównania, sprężarki śrubowe smarowane olejem, pracujące przy równoważnym współczynniku sprężania, zużywają zazwyczaj 10,5–12,0 kW/m³/min, a hydrauliczne doprężacze gazu (często stosowane do azotu wysokociśnieniowego) mogą przekraczać 15 kW/m³/min.

Przy standardowym rocznym harmonogramie operacyjnym wynoszącym 8000 godzin, przewaga wydajnościowa LW-16,5/13 w porównaniu z mniej wydajnymi alternatywami wynosi około 66 000–132 000 kWh rocznych oszczędności energiiPrzy $0,08/kWh oznacza to $5280–$10560 redukcji bezpośrednich kosztów energii elektrycznej rocznie. Jednak główne uzasadnienie ekonomiczne dla LW-16,5/13 wynika zazwyczaj z eliminacja materiałów eksploatacyjnych związanych z ropą naftową i unikanie dalszego stosowania urządzeń oczyszczających zamiast marginalnych oszczędności energii. całkowity koszt posiadania w przypadku sprężania azotu pod wysokim ciśnieniem Szacuje się, że w ciągu 10-letniego okresu eksploatacji zużycie paliwa zmniejsza się o 25–35% w porównaniu do alternatywnych rozwiązań smarowanych olejem, wymagających rozległego oczyszczania w dalszej części procesu.

Konstrukcja bezolejowa eliminuje również straty energii związane z urządzeniami do usuwania oleju. Typowa sprężarka wysokociśnieniowa smarowana olejem wymaga wielostopniowych filtrów koalescencyjnych, adsorbentów z węglem aktywnym oraz urządzeń do ciągłego monitorowania oleju, które łącznie zużywają od 4 do 61 TP3T mocy wyjściowej sprężarki. Certyfikacja sprężarki LW-16.5/13 jako sprężarki bezolejowej całkowicie eliminuje to obciążenie pasożytnicze, poprawiając efektywną wydajność systemu i zmniejszając zapotrzebowanie na infrastrukturę elektryczną.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy kompleksowe opcje dostosowywania, aby dostosować LW-16.5/13 do konkretnych wymagań procesowych, warunków na miejscu i ograniczeń integracyjnych:

• 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. Wstępne testy fabryczne wszystkich systemów skracają czas uruchomienia w terenie o około 60% i minimalizują ryzyko związane z rozruchem.
• Konfiguracje stref niebezpiecznych: Dostępne są obudowy silników i układów elektrycznych zgodne z normami ATEX Strefa 2 i IECEx do instalacji w zakładach chemicznych, 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 przy częściowym obciążeniu i redukują naprężenia mechaniczne podczas rozruchu.
• Opcje pakietów wysokociśnieniowych: Zintegrowane zbiorniki azotu wysokociśnieniowego (do 2,0 m³ przy ciśnieniu 1,6 MPa), stacje redukcji ciśnienia i kolektory dystrybucyjne mogą być dostarczane na wspólnej platformie, tworząc kompletny system dostarczania azotu wysokociśnieniowego.
• Ochrona 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 hałas z 84 dB(A) do 70 dB(A) w odległości 1 metra.
• OEM i marka własna: Niestandardowe kolory farb, markowe tabliczki znamionowe i lokalne pakiety dokumentacji dla dystrybutorów sprzętu gazowego i integratorów systemów.

Dostępne są konfiguracje niestandardowe MOQ 1 jednostkaOferty inżynieryjne są zazwyczaj dostarczane w ciągu 3–5 dni roboczych. Standardowy czas dostawy wynosi 10–12 tygodni; przyspieszona dostawa w ciągu 8 tygodni jest dostępna dla zamówień spełniających kryteria.

Studium przypadku: Modernizacja systemu inertyzacji reaktora w zakładzie chemicznym

Klient: Producent specjalistycznych chemikaliów z Chin wschodnich, eksploatujący reaktory wsadowe do produkcji półproduktów farmaceutycznych

Wyzwanie: Dotychczasowe źródło azotu u klienta opierało się na zespole butli wysokociśnieniowych (15 MPa), połączonych kolektorami, które zasilały systemy inertyzacji reaktora pod ciśnieniem 1,20 MPa. Miesięczne zużycie butli sięgało 120, a koszty obsługi, planowania dostaw i wynajmu butli wynosiły 1 400 000 dolarów rocznie. Dostawy butli były również zawodne w okresach szczytowego zapotrzebowania, co powodowało opóźnienia w produkcji. Dodatkowo, w strumieniu azotu wykryto resztkowe zanieczyszczenia olejem ze stacji napełniania butli, co negatywnie wpływało na wydajność katalizatora w reaktorach uwodornienia.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotu bezolejowy LW-16,5/13 w połączeniu z małym generatorem azotu VPSA (czystość 99,9%, 18 m³/min) na wspólnej platformie. Generator LW-16,5/13 spręża produkt VPSA do ciśnienia 1,30 MPa, zasilając bezpośrednio kolektor zobojętniający reaktora. Na platformie zintegrowano odbiornik wysokociśnieniowy o pojemności 1,5 m³, aby złagodzić wahania zapotrzebowania podczas cykli reaktora wsadowego. Konstrukcja bezolejowa wyeliminowała zanieczyszczenie katalizatora, a wytwarzanie na miejscu wyeliminowało zależność od butli.

Wyniki ilościowe po 18 miesiącach:

• Koszt dostawy azotu: Obniżka o 58% ($180 000 do $75 600/rok) w porównaniu z dostawą cylindrów
• Praca związana z obsługą cylindra: Całkowicie wyeliminowane, oszczędzając 480 roboczogodzin rocznie
• Incydenty zanieczyszczenia katalizatora: Zmniejszono z 3 rocznie do zera, poprawiając spójność wydajności partii
• Opóźnienia w produkcji z powodu niedoboru gazu: Wyłączony, poprawiając terminowość dostaw z 92% do 99,5%
• Czystość azotu: Konsekwentnie >99,9% z zawartością oleju <0,01 mg/m³, spełniający normę ISO 8573-1 Klasa 0
• Okres zwrotu: 2,1 roku na podstawie samych oszczędności kosztów gazu i pracy

„LW-16.5/13 wyeliminował naszą zależność od butli i znacząco poprawił niezawodność procesu. Certyfikat „free oil” daje nam pewność, że nasze katalizatory są chronione, a nasz harmonogram produkcji nie jest już uzależniony od ciężarówek dostarczających gaz”. — Kierownik zakładu, zakład chemii specjalistycznej

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