Compressor de nitrogênio LW-5.3/16 – Booster de N2 isento de óleo de alta pressão para aplicações industriais exigentes

Projetado para fornecer 5,3 m³/min a uma pressão de descarga de 1,60 MPa, o LW-5.3/16 é um compressor de nitrogênio de pistão isento de óleo, de dois estágios e duas fileiras, desenvolvido especificamente para injeção de nitrogênio em alta pressão, enchimento de cilindros de gás e operações especializadas de inertização petroquímica. Sem contaminação por óleo, com dimensões compactas e otimizado para serviços industriais de média intensidade em alta pressão.

Visão geral do produto

O Compressor de nitrogênio LW-5.3/16 Ocupa um nicho especializado dentro do nosso portfólio de compressores de pistão isentos de óleo, projetado para aplicações que exigem tanto capacidade de vazão moderada quanto pressão de descarga significativamente elevada. Com uma capacidade nominal de 5,3 m³/min e um impressionante pressão de descarga de 1,60 MPaEsta unidade preenche a lacuna entre os boosters de nitrogênio convencionais de baixa pressão e os sistemas de enchimento de gás de ultra-alta pressão.

O que distingue o LW-5.3/16 é o seu mecanismo de compressão totalmente isento de óleo Utilizando anéis de pistão e anéis de guia autolubrificantes em composto de PTFE, esta filosofia de projeto elimina qualquer possibilidade de contaminação por hidrocarbonetos no fluxo de nitrogênio, tornando a unidade imediatamente adequada para enchimento de cilindros de nitrogênio de alta pureza, inertização de grau farmacêutico e fabricação de eletrônicos, onde mesmo traços de óleo poderiam comprometer a integridade do produto. A certificação nativa de ausência de óleo garante... Conformidade com a norma ISO 8573-1 Classe 0 sem necessidade de equipamentos adicionais de purificação a jusante.

Isso é dois estágios, duas linhas (二列二级) A configuração é otimizada termodinamicamente para a alta taxa de compressão necessária para atingir 1,60 MPa. A abordagem de compressão em estágios divide a carga de pressão total entre um cilindro de baixa pressão e um cilindro de alta pressão, com um resfriador intermediário removendo o calor da compressão para manter as temperaturas do gás dentro de limites seguros. Esse gerenciamento térmico é fundamental para preservar a integridade dos elementos de vedação de PTFE sob as exigentes condições de operação em alta pressão. As dimensões compactas—1947 × 1900 × 2580 mm—e peso gerenciável de 3,97 toneladas O modelo LW-5.3/16 é adequado para instalações onde o espaço é limitado.

Especificações técnicas – LW-5.3/16

* Todas as especificações são classificadas em condições de referência padrão (ISO 1217, Anexo C). O desempenho real pode variar dependendo da altitude do local, da temperatura ambiente e das condições de entrada.

Principais características e vantagens de engenharia

1. Tecnologia de vedação de PTFE isenta de óleo para alta pressão

O LW-5.3/16 emprega um sistema especializado sistema de anel de pistão autolubrificante e cinta de guia Fabricados com compósitos de PTFE de alto desempenho reforçados com fibra de vidro e partículas de bronze. Esta formulação de material foi especificamente projetada para serviço de alta pressão, atingindo um coeficiente de atrito inferior a 0,08 sem qualquer lubrificação externa com hidrocarbonetos. Os anéis são dimensionalmente estáveis ​​a temperaturas de até 180 °C, o que é essencial para gerenciar as cargas térmicas associadas à pressão de descarga de 1,60 MPa. Para operadores que necessitam de nitrogênio de alta pureza, este projeto oferece... Conformidade nativa com a norma ISO 8573-1 Classe 0, eliminando a necessidade de dispendiosos sistemas de filtragem de óleo a jusante.

2. Compressão em dois estágios para relações de pressão extremas

O arquitetura de compressão de dois estágios é indispensável para atingir a pressão de descarga de 1,60 MPa a partir de condições típicas de entrada de 0,05–0,10 MPa. Ao dividir a relação de pressão total entre um cilindro de baixa pressão e um cilindro de alta pressão, a LW-5.3/16 mantém temperaturas de descarga controláveis ​​por estágio. Um intercooler dedicado de casco e tubo de alta eficiência entre os estágios remove o calor da compressão, mantendo as temperaturas do gás abaixo de 160 °C mesmo sob carga contínua máxima. Essa estratégia de gerenciamento térmico é crucial para preservar a integridade do anel de PTFE sob condições de alta pressão e estende a vida útil da placa da válvula em aproximadamente 35% em comparação com projetos de estágio único que buscam relações de pressão equivalentes.

3. Design compacto com construção robusta

Apesar de sua capacidade de alta pressão, o LW-5.3/16 mantém um tamanho notavelmente compacto. 1947 × 1900 × 2580 mmEssa eficiência dimensional é alcançada por meio de um projeto de cárter orientado verticalmente que minimiza os requisitos de espaço longitudinal, ao mesmo tempo que proporciona acesso adequado para manutenção. A estrutura principal é fundida em GG25 ferro fundido cinzento Com passagens de água de refrigeração integradas, e o arranjo de cilindros opostos em duas fileiras proporciona cancelamento natural de forças de primeira ordem. 3,97 toneladasA unidade pode ser transportada e posicionada utilizando equipamentos de empilhadeira padrão, eliminando a necessidade de equipamentos de içamento especializados durante a instalação ou realocação.

4. Acionamento de motor DLP padrão de 380 V

O LW-5.3/16 é alimentado por um Motor de indução trifásico de 55 kW, 380 V, 50 Hz Em conformidade com a norma IEC 60034-1, classe de eficiência IE3, a configuração padrão de baixa tensão integra-se diretamente aos painéis de distribuição industrial de 380 V existentes, sem a necessidade de infraestrutura de média tensão ou transformadores abaixadores. Essa simplicidade elétrica reduz tanto o investimento inicial quanto a complexidade de comissionamento, tornando o LW-5.3/16 uma opção atraente para instalações que estão migrando de sistemas de nitrogênio engarrafado de alta pressão ou de separação por membrana para compressão no local.

Cenários de aplicação

Postos de enchimento de cilindros de nitrogênio de alta pressão

O LW-5.3/16 é ideal para operações de enchimento de cilindros de nitrogênio onde o gás de alta pressão precisa ser comprimido em cilindros industriais padrão a 15–20 MPa. A pressão de descarga de 1,60 MPa serve como estágio primário de reforço, alimentando um compressor de alta pressão ou bomba de reforço a jusante que atinge a pressão final de enchimento do cilindro. O design isento de óleo é obrigatório em aplicações de enchimento de cilindros, pois qualquer contaminação por óleo comprometeria a pureza do nitrogênio fornecido aos usuários finais nas indústrias de processamento de alimentos, médica e eletrônica. A capacidade de 5,3 m³/min suporta taxas de enchimento de 20 a 30 cilindros por hora, tornando-a adequada para estações de enchimento de médio porte que atendem aos mercados regionais de gases industriais.

Inertização especializada em alta pressão para o setor petroquímico

Em operações petroquímicas que envolvem reatores de alta pressão, sistemas de regeneração de catalisadores e unidades de hidrocracking, o nitrogênio é necessário em pressões elevadas para Inertização de reatores, preservação de catalisadores e despressurização de emergência.. O Compressor de nitrogênio de alta pressão LW-5.3/16 Fornece a pressão de 1,60 MPa necessária para superar as pressões operacionais do reator e manter o fluxo positivo de gás inerte. A certificação de ausência de óleo é crucial nessas aplicações, pois qualquer contaminação por hidrocarbonetos envenenaria os catalisadores de metais preciosos, degradaria a qualidade do produto e criaria riscos de segurança em ambientes de processo ricos em hidrogênio.

Inertização e cobertura de alta pressão para a indústria farmacêutica

As instalações de fabricação farmacêutica requerem nitrogênio de alta pureza em pressões elevadas para operações de inertização de reator, transporte de pó e embalagem estérilA pressão de descarga de 1,60 MPa do LW-5.3/16 é suficiente para acionar sistemas de transporte pneumático que transportam ingredientes farmacêuticos ativos (IFAs) entre recipientes de processo sem risco de contaminação. O design isento de óleo garante a conformidade com a FDA 21 CFR 211.72 (limpeza e manutenção de equipamentos) e o Anexo 1 das BPF da UE (fabricação de medicamentos estéreis), onde qualquer contaminação por óleo tornaria os lotes impróprios para uso humano.

Fornecimento de gás de processo de alta pressão para eletrônica

As instalações de fabricação de semicondutores e as fábricas de montagem eletrônica requerem nitrogênio de alta pressão para operações de manuseio de wafers, purga da câmara de deposição química de vapor (CVD) e soldagem sem chumboA pressão de 1,60 MPa do LW-5.3/16 suporta os atuadores pneumáticos de alto fluxo e os manifolds de gás de processo usados ​​em linhas de embalagem avançadas. A certificação isenta de óleo é imprescindível em aplicações eletrônicas, pois mesmo traços de contaminação por óleo podem causar defeitos nas juntas de solda, delaminação de revestimentos conformais e falhas catastróficas em componentes ópticos sensíveis.

Materiais e construção

O LW-5.3/16 é fabricado com materiais de alta qualidade selecionados pela sua compatibilidade com nitrogênio de alta pressão, estabilidade térmica e longa vida útil:

Todos os componentes que suportam pressão são projetados e fabricados de acordo com ASME BPVC Seção VIII Divisão 1 ou de acordo com as normas chinesas GB 150. Cada junta soldada passa por inspeção radiográfica (RT) 100%, conforme a Seção V, Artigo 2 da ASME, e cada vaso de pressão finalizado é submetido a um teste de pressão hidrostática a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho admissível (PMTA) por um período mínimo de 30 minutos.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

Requisitos de Fundação e Espaciais

O LW-5.3/16 tem um peso seco de 3,97 toneladas e um centro de gravidade baixo devido ao seu design vertical compacto. Base de concreto armado de 5 a 6 toneladas É suficiente para uma operação estável, montada sobre isoladores de vibração elastoméricos (frequência natural de 8 a 12 Hz). O arranjo de cilindros opostos em duas fileiras cancela inerentemente as forças inerciais de primeira ordem, minimizando a transmissão de vibrações. Folgas necessárias: 1,0 m no lado oposto ao acionamento para manutenção da válvula, 0,8 m no lado do acionamento para acesso ao motor e 1,5 m acima da cabeça para manutenção de rotina.

Especificações da água de resfriamento

A demanda de água para resfriamento é de aproximadamente 15 m³/h com temperatura de entrada não superior a 32 °C. O circuito de distribuição de água alimenta as camisas dos cilindros e o intercooler em paralelo. Qualidade da água aceitável: pH 6,5–8,5, dureza total < 300 mg/L como CaCO₃, cloreto < 50 mg/L, sólidos em suspensão < 30 mg/L. Para instalações sem abastecimento de água municipal confiável, recomenda-se uma torre de resfriamento compacta de circuito fechado com um tanque de armazenamento de 0,5 m³.

Cronograma de Manutenção Preventiva

O design sem óleo do LW-5.3/16 simplifica drasticamente a manutenção em comparação com as alternativas lubrificadas. Não há trocas de óleo programadas, amostras de óleo para analisar, elementos filtrantes para substituir ou cartuchos separadores para monitorar. Os únicos itens de desgaste consumíveis são os... Anéis de pistão e anéis de guia de PTFE, que normalmente atingem uma vida útil de 4.000 a 6.000 horas em condições de nitrogênio limpo.

Certificações de Conformidade e Segurança

O compressor de nitrogênio LW-5.3/16 atende aos seguintes padrões internacionais e requisitos regulamentares:

Análise de desempenho e eficiência

O LW-5.3/16 atinge um Consumo específico de energia de aproximadamente 10,38 kW por m³/min de nitrogênio fornecido a uma pressão de descarga de 1,60 MPa. Embora essa potência específica seja maior do que a de modelos de baixa pressão devido à extrema relação de pressão, ela permanece competitiva no segmento de compressores de pistão isentos de óleo de alta pressão. Para comparação, as alternativas lubrificadas a óleo nessa classe de pressão normalmente consomem de 11,0 a 12,5 kW/m³/min, e os compressores de diafragma (frequentemente escolhidos para serviços de alta pressão isentos de óleo) podem ultrapassar 14 kW/m³/min.

Ao longo de um ciclo operacional anual de 8.000 horas, a vantagem de eficiência do LW-5.3/16 em relação a alternativas menos eficientes resulta em aproximadamente Economia de energia entre 25.000 e 55.000 kWh por ano. A $0,08/kWh, isso representa uma redução anual de $2.000 a $4.400 no custo da eletricidade. No entanto, o principal fator econômico para a seleção do LW-5.3/16 é normalmente o eliminação de consumíveis relacionados ao petróleo e equipamentos de purificação subsequentes em vez de economias marginais de energia.

O custo total de propriedade para compressão de nitrogênio de alta pressão é dominado pela mão de obra de manutenção e pelos consumíveis. O design sem óleo do LW-5.3/16 elimina as trocas de óleo ($300–600/ano), as substituições de filtro ($150–300/ano), as trocas de cartucho separador ($400–800/ano) e as análises de óleo ($100–200/ano), proporcionando uma economia total de consumíveis de $950–$1.900 anualmente em comparação com as alternativas lubrificadas.

Personalização e capacidades OEM

Oferecemos opções flexíveis de personalização para adaptar o LW-5.3/16 às restrições de instalação específicas e aos requisitos do usuário final:

• Pacotes montados em skid: Compressor, motor, resfriador e painel de controle pré-montados em uma estrutura de aço com encaixes para empilhadeira e olhais de içamento. Reduz a instalação em campo à conexão elétrica e à ligação da água de refrigeração.
• Unidades móveis em reboque: O LW-5.3/16 pode ser montado em um reboque homologado para circulação em vias públicas, com gerador a diesel e sistema de refrigeração integrados, criando uma unidade móvel completa de fornecimento de nitrogênio de alta pressão para canteiros de obras, manutenção de dutos e resposta a emergências.
• PLC e monitoramento remoto: PLC Siemens LOGO! ou S7-1200 opcional com tela sensível ao toque HMI de 7 polegadas, conectividade Ethernet e notificações de alarme por SMS/e-mail. Compatível com Modbus TCP/IP para integração SCADA.
• Cabines acústicas: Caixa acústica compacta com classificação IP54, que reduz o ruído de 84 dB(A) para 68 dB(A) a 1 metro, adequada para instalações internas em ambientes sensíveis ao ruído.
• OEM e marca própria: Esquemas de pintura personalizados, placas de identificação com a marca e pacotes de documentação localizados para distribuidores de equipamentos a gás e integradores de sistemas.

Configurações personalizadas estão disponíveis em Quantidade mínima de encomenda: 1 unidadeAs propostas de engenharia são geralmente entregues em 3 a 5 dias úteis. O prazo de entrega padrão é de 10 a 12 semanas; a entrega expressa em até 8 semanas está disponível para pedidos qualificados.

Estudo de Caso: Operação de Enchimento de Cilindros Farmacêuticos

Cliente: Uma fornecedora de gases farmacêuticos no Sudeste Asiático, especializada em nitrogênio de grau medicinal.

Desafio: O compressor de nitrogênio de alta pressão lubrificado a óleo do cliente (com 10 anos de uso) estava apresentando arraste progressivo de óleo para o nitrogênio durante as operações de enchimento dos cilindros. Os níveis de contaminação por óleo atingiram 1,5 mg/m³, excedendo em muito o limite de 0,1 mg/m³ exigido para a certificação de nitrogênio de grau médico. O óleo também estava contaminando o coletor de enchimento dos cilindros, exigindo limpeza mensal e substituição de anéis de vedação e juntas.

Solução: Nós fornecemos um Compressor de nitrogênio isento de óleo LW-5.3/16 como compressor primário, alimentando uma bomba de reforço de alta pressão a jusante para o carregamento final dos cilindros. A unidade foi montada em uma estrutura personalizada com intercooler, pós-resfriador e um painel de controle PLC Siemens LOGO! integrados. Um reservatório de compensação de 1 m³ foi instalado a montante para amortecer as flutuações de pressão do gerador de nitrogênio por membrana que alimenta o compressor.

Resultados após 18 meses:

• Teor de nitrogênio no óleo: Reduzido de 1,5 mg/m³ para <0,01 mg/m³, obtendo a certificação ISO 8573-1 Classe 0 e a certificação de grau médico.
• Limpeza do coletor de enchimento do cilindro: Eliminado, reduzindo os custos de mão de obra em $8.000/ano
• Substituição de anéis de vedação e juntas o-ring: Reduzido em 90%, economizando $3.500/ano em consumíveis
• ônus de manutenção: Um serviço agendado por ano. versus revisões trimestrais
• Reclamações de clientes: Zero Desde o início das operações, a pureza do nitrogênio tem superado consistentemente as especificações.

“O LW-5.3/16 revolucionou nosso negócio de nitrogênio medicinal. Não nos preocupamos mais com contaminação por óleo e nossos clientes notaram uma maior consistência na qualidade do gás. O retorno do investimento foi de pouco mais de 2 anos.” — Gerente de Operações, Fornecedor de Gases Farmacêuticos

Perguntas frequentes e guia de seleção

Produtos e soluções relacionados

Para uma visão geral completa dos nossos produtos/serviços, entre em contato conosco. compressor de nitrogênio industrial Para obter informações sobre nosso portfólio, que inclui compressores de oxigênio isentos de óleo, compressores de hidrogênio e soluções para gases especiais, entre em contato com nossa equipe de engenharia ou consulte nosso catálogo online.

Pronto para atualizar seu sistema de nitrogênio de alta pressão?

Nossos engenheiros de aplicação estão disponíveis para analisar suas necessidades de vazão de nitrogênio, condições de entrada e especificações de pressão de descarga. Fornecemos propostas técnicas, desenhos de layout e análises de custo total de propriedade (TCO) gratuitas em até 48 horas.

E-mail: [email protected] Resposta em até 24 horas