Азотный компрессор LW-18/12 – среднерасходный безмасляный бустер высокого давления для подачи азота, предназначенный для сложных промышленных применений.

Компрессор LW-18/12, разработанный для обеспечения производительности 18 м³/мин при давлении на выходе 1,20 МПа, представляет собой двухступенчатый двухрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для впрыска азота под высоким давлением, химического синтеза и специализированного распределения промышленных газов, где повышенное давление и бескомпромиссная чистота сочетаются. Он не загрязняет смазочные материалы, рассчитан на непрерывную работу и оптимизирован для круглосуточной эксплуатации в самых сложных условиях.

Обзор продукта

Он азотный компрессор LW-18/12 Занимает специализированную нишу в нашем ассортименте безмасляных поршневых компрессоров, разработанных для применений, где повышенное давление на выходе имеет приоритет над абсолютным объемом потока. Номинальная производительность составляет 18 м³/мин и исключительный Давление на выходе 1,20 МПаДанное устройство заполняет пробел между стандартными азотными бустерами среднего давления и областью сверхвысокого давления многоступенчатых компрессоров для специальных газов.

Отличительной особенностью LW-18/12 от обычных аналогов высокого давления является его полностью безмасляный компрессионный механизм В конструкции используются самосмазывающиеся поршневые кольца и направляющие из композитного материала ПТФЭ. Такой подход исключает любую возможность загрязнения азотного потока углеводородами, что делает установку пригодной для высокочистого химического синтеза, впрыска азота фармацевтического качества и подачи технологического газа для электроники без необходимости дополнительных этапов очистки. Сертификация на отсутствие масла особенно важна при давлении 1,20 МПа, поскольку загрязнение маслом при повышенном давлении становится экспоненциально сложнее и дороже в удалении.

Его двухступенчатый, двухрядный (二列二级) Конфигурация термодинамически оптимизирована для высокого коэффициента сжатия, требуемого при давлении на выходе 1,20 МПа. Ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением ограничивает температуру на выходе каждого цилиндра безопасными рабочими параметрами, сохраняя целостность уплотнительных элементов из ПТФЭ и продлевая срок службы клапана. Прочная конструкция —2632 × 1550 × 2332 мм и 3,00 тонны—отражает требования к прочности конструкции, необходимые для работы под высоким давлением при сохранении компактных размеров, характерных для серии LW.

Технические характеристики – LW-18/12

* Все технические характеристики указаны для стандартных эталонных условий (ISO 1217, Приложение C). Фактические характеристики могут отличаться в зависимости от высоты расположения объекта, температуры окружающей среды и условий на входе.

Основные характеристики и инженерные преимущества

1. Технология герметизации с использованием ПТФЭ под высоким давлением без масла.

В LW-18/12 используется специализированная система. самосмазывающееся поршневое кольцо и система направляющей ленты Изготовлен из высокоэффективных композитов на основе ПТФЭ, армированных стекловолокном, частицами бронзы и дисульфидом молибдена. Эта усовершенствованная формула обеспечивает коэффициент трения ниже 0,06 без использования какой-либо внешней углеводородной смазки, полностью исключая риск переноса паров масла даже при повышенных температурах, связанных с давлением на выходе 1,20 МПа. Для операторов в области химического синтеза и фармацевтического производства это обеспечивает соответствие стандарту ISO 8573-1 класса 0 без капитальных затрат, энергопотерь или необходимости в техническом обслуживании систем удаления масла под высоким давлением, которые в противном случае были бы обязательными при данном уровне давления.

2. Двухступенчатое сжатие для экстремальных степеней сжатия.

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически критическим фактором для достижения давления на выходе 1,20 МПа при типичных условиях подачи азота (0,05–0,10 МПа) является коэффициент сжатия LW-18/12. Разделив предельное отношение давлений между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, компрессор ограничивает температуру на выходе каждой ступени до уровня ниже 160 °C. Высокоэффективный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит тепло сжатия, предотвращая термическую деградацию уплотнительных элементов из ПТФЭ и увеличивая срок службы клапанных пластин примерно на 501 тонну по сравнению с одноступенчатыми конструкциями, стремящимися к эквивалентным коэффициентам сжатия. Многоступенчатый подход также повышает объемную эффективность, обеспечивая подачу большего количества азота на единицу потребляемой мощности.

3. Усиленная конструкция баллона высокого давления

Баллон высокого давления LW-18/12 изготовлен из Серый чугун GG30 По сравнению со стандартными моделями, головка блока цилиндров имеет более толстые стенки и усиленные болты крепления головки. Головка блока цилиндров оснащена многослойной системой прокладок с уплотнительными кольцами из нержавеющей стали для предотвращения прорыва газов при давлении 1,20 МПа. Клапанные узлы изготовлены из Кованый пруток из нержавеющей стали SS316L Вместо литья, исключается риск образования пор, который может привести к катастрофическому разрушению при высоких циклических нагрузках. Все компоненты, работающие под высоким давлением, перед сборкой подвергаются магнитопорошковому контролю (МП) и ультразвуковому контролю (УЗК) с использованием прибора 100% для обнаружения подповерхностных дефектов.

4. Стандартный промышленный электропривод на 380 В

Привод LW-18/12 осуществляется с помощью Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 160 кВт, напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Соответствует классу эффективности IE3 по стандарту IEC 60034-1. Стандартная низковольтная конфигурация интегрируется непосредственно в существующие промышленные распределительные щиты 380 В без необходимости создания инфраструктуры среднего напряжения, что делает эту модель доступной для предприятий, которые могут не иметь шинных систем 6 кВ или 10 кВ. Номинальная мощность 160 кВт оптимизирована для расхода 18 м³/мин и давления 1,20 МПа, обеспечивая оптимальный баланс между капитальными затратами и эффективностью работы в системах среднего расхода и высокого давления.

Сценарии применения

Химический синтез под высоким давлением и инертизация реактора

На предприятиях химической промышленности установка LW-18/12 обеспечивает подачу азота под высоким давлением для инертизация реактора, консервация каталитического слоя и аварийная подача азота. в технологические сосуды, работающие при повышенном давлении. Давление на выходе 1,20 МПа достаточно для преодоления рабочего давления типичных химических реакторов и дистилляционных колонн, что позволяет осуществлять прямую подачу азота без промежуточного повышения давления. Безмасляная конструкция имеет решающее значение в химическом синтезе, поскольку даже следовое загрязнение маслом может отравить катализаторы из драгоценных металлов, инициировать нежелательные побочные реакции или загрязнить потоки высокочистых продуктов. Производительность 18 м³/мин позволяет использовать несколько реакторных систем, работающих параллельно на химическом заводе среднего масштаба.

Введение фармацевтического азота под высоким давлением

Фармацевтическим производственным предприятиям необходим азот высокой чистоты для инертизация стерильной емкости, создание давления в камере лиофилизации (сублимационной сушки) и асептическая продувка линии розлива.. The Компрессор высокого давления азота LW-18/12 Обеспечивает давление 1,20 МПа, необходимое для работы лиофилизационной камеры, при этом сохраняя сертификацию ISO 8573-1 класса 0 как безмасляная система. Производительность 18 м³/мин позволяет одновременно подавать жидкость в несколько лиофилизаторов, стерильные резервуары и линии розлива на фармацевтическом предприятии среднего масштаба. Безмасляная конструкция исключает риск загрязнения продукции, которое может повлечь за собой действия регулирующих органов FDA или отбраковку партии.

Электронные системы подачи технологического газа под высоким давлением

В производстве полупроводников и плоских дисплеев азот используется для поддержка процессов обработки пластин под высоким давлением, продувки камер и химического осаждения из газовой фазы (CVD).Давление на выходе LW-18/12, равное 1,20 МПа, достаточно для подачи азота высокой чистоты в технологическое оборудование, работающее при повышенном давлении. Сертификация на отсутствие масла является обязательной в производстве электроники, поскольку даже загрязнение маслом на уровне менее ppm может вызывать дефекты пластин, снижать выход годных изделий и ухудшать характеристики чувствительных оптических покрытий. Производительность 18 м³/мин позволяет разместить кластер технологического оборудования в чистом помещении.

Заправка азотных баллонов и распределение газа

Для заправки стандартных промышленных газовых баллонов (обычно 15 МПа при 20°C) из источников более низкого давления, таких как испарители жидкого азота или мембранные генераторы, дистрибьюторам промышленных газов и заправочным станциям требуются компрессоры азота высокого давления. Модель LW-18/12 служит в качестве такого компрессора. первая ступень ускорителя В многоступенчатой ​​системе заправки происходит сжатие азота от 0,10 МПа до 1,20 МПа с последующим сжатием под высоким давлением до давления в баллоне. Безмасляная конструкция гарантирует, что заполненные баллоны соответствуют требованиям к чистоте, предъявляемым к азоту медицинского, пищевого и электронного назначения, без необходимости откачки и повторной продувки баллона из-за загрязнения маслом.

Материалы и строительство

Модель LW-18/12 изготовлена ​​из высококачественных материалов, специально отобранных для работы в условиях высокого давления азота, коррозионной стойкости и длительного срока службы в сложных условиях эксплуатации:

Все несущие нагрузку компоненты спроектированы и изготовлены в строгом соответствии с ASME BPVC, раздел VIII, раздел 1 или по китайским стандартам GB 150. Каждый сварной шов проходит радиографический контроль (РТ) по стандарту 100% в соответствии с разделом V, статьей 2 стандарта ASME, а каждый готовый сосуд под давлением подвергается гидростатическому испытанию под давлением, в 1,5 раза превышающим максимально допустимое рабочее давление (МДД), с минимальным периодом выдержки 30 минут. Компоненты, работающие под высоким давлением, дополнительно подвергаются магнитопорошковому контролю (МП) и ультразвуковому контролю (УЗК) для обеспечения нулевой допустимой степени дефектности.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Модель LW-18/12 имеет сухую массу 3,00 тонны и центр тяжести примерно на 800 мм выше опорной плиты. Двухрядная конструкция с противоположно расположенными цилиндрами обеспечивает сбалансированность усилий, что позволяет устанавливать её на... железобетонная площадка весом 5–6 тонн. Подставка должна быть установлена ​​на эластомерных виброизоляторах (собственная частота 8–12 Гц), чтобы предотвратить передачу вибрации на чувствительное соседнее оборудование, такое как аналитические приборы или прецизионные производственные инструменты. Минимальные требования к зазорам: 1,2 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапанам, 1,0 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 1,5 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 22 м³/ч При температуре на входе не выше 32°C. Водораспределительный контур подает воду в рубашки цилиндров, промежуточный охладитель и доохладитель по параллельным ветвям. Технические характеристики качества воды: pH 6,5–8,5, общее содержание растворенных твердых веществ < 500 мг/л, содержание хлоридов < 50 мг/л (для предотвращения коррозии трубок из нержавеющей стали SS316 в охладителях высокого давления), содержание взвешенных твердых веществ < 30 мг/л и общая жесткость < 300 мг/л в пересчете на CaCO₃. Для объектов с пограничным качеством воды настоятельно рекомендуется использовать замкнутую систему охлаждения с боковой фильтрацией и химической обработкой для предотвращения образования накипи и коррозии в теплообменниках высокого давления.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция LW-18/12 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с альтернативными системами, работающими на смазке. Нет необходимости планировать замену масла, анализировать пробы смазочного масла, заменять элементы масляного фильтра и контролировать состояние картриджей маслоотделителя. Основными изнашиваемыми расходными материалами являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭОбычно срок службы таких клапанов составляет 3500–5500 часов в условиях чистого азота при давлении 1,20 МПа. Клапаны высокого давления требуют более частого осмотра, чем модели низкого давления, из-за повышенной механической нагрузки на пластины и пружины клапанов.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор LW-18/12 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

LW-18/12 достигает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 8,89 кВт на м³/мин. Азот подается при давлении на выходе 1,20 МПа. Эта удельная мощность выше, чем у моделей более низкого давления, из-за термодинамических потерь, связанных с повышенными коэффициентами сжатия, но она остается конкурентоспособной в сегменте безмасляных поршневых компрессоров высокого давления. Для сравнения, винтовые компрессоры с масляной смазкой, работающие при эквивалентных коэффициентах сжатия, обычно потребляют 9,5–10,5 кВт/м³/мин, в то время как диафрагменные компрессоры (часто выбираемые для безмасляной работы под высоким давлением) могут превышать 12 кВт/м³/мин.

При стандартном годовом цикле эксплуатации в 8000 часов преимущество LW-18/12 по эффективности по сравнению с менее эффективными альтернативами составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 72 000–144 000 кВт·ч.При среднем промышленном тарифе на электроэнергию в размере $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых эксплуатационных расходов на $5760–$11520 в год. Однако основным экономическим фактором при выборе LW-18/12 обычно является исключение расходных материалов, связанных с маслом, и отказ от использования оборудования для удаления масла под высоким давлением. а не незначительной экономией энергии.

При давлении 1,20 МПа стоимость и сложность оборудования для удаления масла, используемого в последующих процессах, становятся непомерно высокими. Типичный компрессор с масляной смазкой при таком давлении потребовал бы многоступенчатой ​​коалесцентной фильтрации, адсорбции на активированном угле и приборов непрерывного мониторинга масла, что в совокупности потребляло бы 5–81 тонну мощности компрессора и требовало бы ежегодных затрат на техническое обслуживание в размере 1,4–15 000 долларов. Безмасляная конструкция LW-18/12 полностью устраняет эту паразитную нагрузку и бремя технического обслуживания, обеспечивая значительно более низкая общая стоимость владения компрессорами высокого давления для сжатия азота.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки для адаптации LW-18/12 к конкретным требованиям применения в условиях высокого давления, условиям эксплуатации и ограничениям интеграции:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, приборы высокого давления и панель управления предварительно собраны на стальной раме с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводская предварительная проверка всех систем высокого давления сокращает время ввода в эксплуатацию и минимизирует риски запуска.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Для установки на химических предприятиях, где могут периодически возникать взрывоопасные атмосферы, предлагаются электротехнические и моторные корпуса, соответствующие стандартам ATEX Zone 2 и IECEx. В систему управления могут быть интегрированы системы обнаружения газа и автоматическая блокировка вентиляции.
• Расширенное управление технологическими процессами: Опционально доступны ПЛК Siemens S7-1200 или Allen-Bradley CompactLogix с 10-дюймовым сенсорным экраном HMI, удаленным мониторингом по протоколу Modbus TCP/IP или OPC-UA и бесшовной интеграцией с системами DCS/SCADA предприятия. Автоматическое управление нагрузкой/разгрузкой и регулирование давления оптимизируют работу в соответствии с изменяющимися профилями потребления.
• Системы безопасности высокого давления: Для соответствия конкретным требованиям к уровню безопасности (SIL) могут быть интегрированы резервные предохранительные клапаны высокого давления, разрывные мембранные узлы и автоматические запорные клапаны. Датчики давления с выходным сигналом 4–20 мА обеспечивают непрерывный контроль давления на выходе.
• Охрана окружающей среды: Системы покрытий C5-M морского класса для прибрежных установок; тропические электрические компоненты для работы при температуре окружающей среды до 55°C; и акустические корпуса со степенью защиты IP54, снижающие уровень шума с 84 дБ(А) до 70 дБ(А) на расстоянии 1 метра.
• OEM и под собственной торговой маркой: Разработка индивидуальных цветовых решений для окраски, фирменных табличек и локализованных пакетов документации для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов, обслуживающих специализированные промышленные рынки.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.. Проверка проектной документации и подготовка предложения обычно занимают 5–7 рабочих дней. Стандартный срок выполнения заказа составляет 12–14 недель; повторные заказы доставляются в течение 8–10 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Модернизация системы подачи азота для лиофилизации в фармацевтической промышленности.

Клиент: Фармацевтическое производственное предприятие в Европе, специализирующееся на инъекционных биопрепаратах и ​​вакцинах.

Испытание: Для создания необходимого давления в камерах лиофилизации (сублимационной сушки) и установки пробок требовался азот под высоким давлением 1,00–1,20 МПа. Существующее снабжение осуществлялось за счет еженедельных поставок баллонов с азотом высокого давления, что обходилось более чем в 180 000 евро в год, а также сопровождалось частыми перебоями в поставках в зимний период. Кроме того, предприятие испытывало давление со стороны регулирующих органов с целью сокращения выбросов углекислого газа от транспортировки баллонов и потерь от испарения.

Решение: Мы предоставили Безмасляный азотный компрессор LW-18/12 В паре с небольшим генератором азота VPSA (чистота 99,9%, 20 м³/мин) на общей раме, LW-18/12 сжимает продукт VPSA с 0,08 МПа до 1,20 МПа, подавая азот непосредственно в коллектор камеры лиофилизации. Безмасляная конструкция обеспечила соответствие требованиям Приложения 1 GMP ЕС (стерильное производство) к безмасляным технологическим газам. Ниже по потоку был установлен буферный сосуд высокого давления объемом 2 м³ для поглощения пиковых нагрузок во время циклической работы камеры.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 18 месяцев:

• Стоимость поставок азота: Снижено на 58% (от 180 000 до 75 600 евро в год) по сравнению с поставкой баллонов.
• Надежность поставок: 100% производство на местенулевые перебои, связанные с погодой
• Чистота азота: Стабильно >99,9% с содержанием масла <0,01 мг/м³, превышающим требования GMP.
• Углеродный след: Снижено на 65% за счет устранения потерь при транспортировке баллонов и потерь от испарения.
• Обслуживание: Одно плановое обслуживание в год (интервал 4000 часов) по сравнению с еженедельной обработкой баллонов.
• Срок окупаемости: 2,1 года исходя только из экономии на расходах на газ.

«Система LW-18/12 позволила нам полностью отказаться от поставок баллонов и получить полный контроль над поставками азота. Сертификация на отсутствие масла имела решающее значение для соответствия требованиям GMP, а экономия средств превзошла наши прогнозы. Наша команда по вопросам устойчивого развития особенно довольна сокращением выбросов углекислого газа». — Директор по инженерным вопросам, фармацевтическое производство

Часто задаваемые вопросы и руководство по выбору

Сопутствующие товары и решения

Для получения полного обзора нашей деятельности промышленный азотный компрессор Для ознакомления с нашим ассортиментом продукции, включающим безмасляные кислородные компрессоры, водородные компрессоры, компрессоры для углекислого газа, а также разработанные по индивидуальному заказу решения для специальных газов, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой инженеров-технологов или просмотрите наш онлайн-каталог продукции.

Готовы модернизировать свою систему подачи азота под высоким давлением?

Наши инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в потоке азота, условиях всасывания, целевых значениях давления нагнетания и ограничениях интеграции. В течение 48 часов после получения вашего запроса мы бесплатно предоставим технические предложения, чертежи компоновки фундамента, схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID), а также подробный анализ общей стоимости владения (TCO).

Электронная почта: [email protected] | Ответ в течение 24 часов