Азотный компрессор LW-6/30 – безмасляный бустер высокого давления для подачи азота под давлением 3,00 МПа.

Компрессор LW-6/30, разработанный для обеспечения производительности 6 м³/мин при давлении на выходе 3,00 МПа, представляет собой двухступенчатый двухрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, специально созданный для впрыска азота под высоким давлением, заправочных станций газовых баллонов и сложных химических технологических процессов. Он отличается отсутствием загрязнения маслом, прочной конструкцией и оптимизирован для непрерывной работы при экстремальных давлениях.

Обзор продукта

Он азотный компрессор LW-6/30 Занимает лидирующее положение в нашем семействе безмасляных поршневых компрессоров, разработанных для применений, где определяющим требованием является экстремальное давление на выходе. Номинальная производительность составляет 6 м³/мин и исключительный Давление на выходе 3,00 МПаДанное устройство предназначено для удовлетворения самых высоких требований к повышению давления азота в системах промышленного газоснабжения, химической промышленности и распределения специальных газов.

Отличительной особенностью LW-6/30 от традиционных аналогов является его полностью безмасляный компрессионный канал В конструкции используются самосмазывающиеся поршневые кольца и направляющие из композитного материала ПТФЭ. При давлении на выходе 3,00 МПа риск переноса паров масла значительно возрастает по сравнению с низконапорными системами, что делает безмасляную конструкцию не просто выгодной, но и абсолютно необходимой для применений, требующих сертификации ISO 8573-1 класса 0. Отсутствие углеводородных смазочных материалов исключает необходимость в системах фильтрации масла, которые были бы дорогостоящими и технически сложными в эффективном внедрении при таком уровне давления.

В конструкции компрессора используется двухступенчатый, двухрядный (二列二级) Конфигурация, термодинамически необходимая для управления экстремальным коэффициентом давления, требуемым для достижения 3,00 МПа при типичных условиях на входе. Каждая ступень охлаждается независимо с помощью высокоэффективного промежуточного охладителя, что обеспечивает поддержание температуры газа в безопасных рабочих пределах и сохраняет размерную стабильность уплотнительных элементов из ПТФЭ. Усиленная чугунная рама и динамически сбалансированный кованый стальной коленчатый вал рассчитаны на минимальный срок службы. 120 000 часов в соответствии со стандартными протоколами технического обслуживания.

Технические характеристики – LW-6/30

* 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. Безмасляная система уплотнения из ПТФЭ, выдерживающая экстремальное давление.

В LW-6/30 используется запатентованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и узел приводного ремня Изготовленные из высокоплотных композитов на основе ПТФЭ, специально разработанных для работы в условиях экстремального давления, эти кольца армированы стекловолокном и бронзовыми частицами для достижения коэффициента трения ниже 0,06 без использования внешней углеводородной смазки. При давлении на выходе 3,00 МПа парциальное давление паров масла будет примерно в 30 раз выше, чем при 0,30 МПа, что делает традиционные конструкции с масляной смазкой совершенно непригодными для применения в системах высокой чистоты. Композитный состав на основе ПТФЭ рассчитан на непрерывную работу при температурах до 185 °C, обеспечивая надежную герметизацию при интенсивном термическом напряжении сжатия 3,00 МПа. Для операторов в фармацевтической, полупроводниковой и пищевой промышленности, работающих с азотом, эта конструкция, изначально не требующая смазки маслом, обеспечивает... Соответствие стандарту ISO 8573-1 Класс 0 без какого-либо оборудования для последующей очистки.

2. Двухступенчатое сжатие для экстремальных степеней сжатия.

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически необходимым условием для достижения целевого давления на выходе 3,00 МПа при типичном входном давлении 0,05–0,10 МПа является коэффициент сжатия LW-6/30. Общее соотношение давлений приблизительно от 30:1 до 60:1 распределяется между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, при этом каждая ступень работает с управляемым коэффициентом сжатия. Высокоэффективный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит значительную часть тепла сжатия, поддерживая температуру на выходе ниже 160 °C и предотвращая термическую деградацию уплотнительных элементов из ПТФЭ. Без ступенчатого сжатия температура на выходе превысила бы 250 °C — что значительно превышает безопасный рабочий предел любого безмасляного уплотнительного материала. Двухступенчатая конструкция также повышает объемную эффективность за счет снижения потерь на повторное расширение, которые возникли бы в одноступенчатом компрессоре, работающем при таких экстремальных коэффициентах сжатия.

3. Усиленная рама для выдерживания высоких механических нагрузок

Основной каркас отлит из Серый чугун GG25 Цилиндр высокого давления имеет усиленные стенки, дополнительные ребра жесткости и встроенные каналы для охлаждающей воды. Он отличается значительно более толстыми стенками и улучшенной конструктивной поддержкой, позволяющей выдерживать пиковые газовые нагрузки, возникающие при работе под давлением 3,00 МПа. двухрядная противоположно расположенная цилиндрическая компоновка Обеспечивает естественное гашение сил первого порядка, что особенно важно для компрессоров высокого давления, где пиковые нагрузки на поршни могут быть в три-четыре раза больше, чем в аналогичных компрессорах низкого давления. Это механическое преимущество снижает передачу вибрации на фундамент и продлевает срок службы подшипников, шатунов и шеек коленчатого вала.

4. Стандартный промышленный электропривод на 380 В

Привод LW-6/30 осуществляется с помощью Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 65 кВт, напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Соответствует классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. Стандартная низковольтная конфигурация интегрируется непосредственно в существующие промышленные распределительные щиты 380 В без необходимости использования средневольтных распределительных устройств или понижающих трансформаторов. Такая простота в электрической части снижает как капитальные затраты, так и сложность ввода в эксплуатацию, что делает устройство доступным для широкого круга промышленных предприятий. Номинальная мощность 65 кВт оптимизирована для производительности 6 м³/мин при давлении 3,00 МПа, обеспечивая удельное энергопотребление, конкурентоспособное в сегменте безмасляных компрессоров высокого давления.

Сценарии применения

Станции заправки баллонов азотом высокого давления

Модель LW-6/30 идеально подходит для операции по заправке баллонов азотом где газ высокого давления должен сжиматься в стандартные промышленные баллоны при давлении наполнения 15–20 МПа. Хотя давление на выходе компрессора 3,00 МПа не достигает непосредственно давления наполнения баллона, он служит высокоэффективным промежуточным усилителем, который значительно снижает требуемую степень сжатия компрессоров высокого давления, расположенных ниже по потоку. Такой поэтапный подход повышает общую эффективность системы на 15–251 ТТ3Т и снижает износ дорогостоящего оборудования для наполнения баллонов высокого давления. Производительность 6 м³/мин позволяет наполнять баллоны со скоростью 80–120 баллонов в час, что делает его подходящим для коммерческих газозаправочных станций, обслуживающих промышленные, медицинские и специализированные газовые предприятия. Безмасляная конструкция является обязательной для наполнения баллонов, поскольку любое загрязнение маслом будет задерживаться в баллонах и поступать к конечным потребителям.

Впрыск азота под высоким давлением в химический процесс

На химических заводах Компрессор высокого давления LW-6/30 для подачи азота обеспечивает азотом для инертизация реакторов высокого давления, консервация каталитического слоя и аварийная подача азота в технологические сосуды, работающие при повышенном давлении.Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для впрыскивания азота в технологические сосуды, работающие при давлении до 2,4 МПа, поддерживая положительный слой инертного газа во время запуска, остановки и аварийных ситуаций. Сертификация на отсутствие масла необходима для химических применений, где азот контактирует с каталитическими слоями или попадает в технологические потоки, которые должны оставаться полностью свободными от углеводородного загрязнения. Даже следовое загрязнение маслом может привести к отравлению катализаторов из драгоценных металлов, ухудшению реакций полимеризации или к выпуску партий продукции, не соответствующих техническим требованиям.

Сжижение газа и повышение давления в криогенных хранилищах

На установках сжижения азота и в криогенных хранилищах установка LW-6/30 сжимает азот до высокого давления, необходимого для подача сырья в цикл сжижения, создание давления в криогенных резервуарах и перекачка жидкого азота насосами.Давление на выходе 3,00 МПа подходит для подачи азота через теплообменники и расширительные турбины установок сжижения газа малого и среднего масштаба. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение криогенного оборудования маслом, поскольку даже микроскопические остатки масла могут замерзнуть и заблокировать узкие каналы в теплообменниках и расширительных клапанах, вызывая катастрофические сбои в технологическом процессе.

Испытание трубопроводов под давлением и гидростатические испытания

Нефтегазовая промышленность, химические заводы и электростанции нуждаются в азоте под высоким давлением для Испытания трубопроводов под давлением, гидростатические испытания сосудов под давлением и пневматические испытания технологического оборудования.Давление на выходе LW-6/30 составляет 3,00 МПа, что подходит для испытаний трубопроводов и сосудов, рассчитанных на расчетное давление до 2,4 МПа (согласно ASME B31.3, испытательное давление = 1,5 × расчетное давление). Азот предпочтительнее воды для испытаний в холодном климате (для предотвращения замерзания), в системах, которые должны оставаться сухими (электрооборудование, газопроводы), и в тех случаях, когда загрязнение водой трудно удалить. Безмасляная конструкция гарантирует, что сама испытательная среда не внесет загрязнений в испытываемую систему.

Материалы и строительство

Корпус LW-6/30 изготовлен из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости с азотом под экстремальным давлением, термостойкости и увеличенного срока службы:

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 ASME, а каждый готовый сосуд под давлением подвергается гидростатическому испытанию под давлением, в 1,5 раза превышающим максимально допустимое рабочее давление (МДД), с минимальной выдержкой в ​​течение 30 минут. Трубопроводы высокого давления изготавливаются из бесшовной нержавеющей стали SS316 с фланцевыми соединениями класса ANSI 900 для обеспечения герметичности при рабочем давлении 3,00 МПа.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Модель LW-6/30 имеет сухую массу 2,70 тонны и центр тяжести примерно на 800 мм выше опорной плиты. Благодаря двухрядной конструкции с противоположно расположенными цилиндрами, неуравновешенные силы минимальны, несмотря на работу под экстремальным давлением, что позволяет устанавливать её на... железобетонный инерционный блок массой 5–6 тоннБлок следует устанавливать на эластомерные виброизоляторы (собственная частота 7–10 Гц). Минимальные требования к зазорам: 1,2 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапану, 1,0 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 1,5 м над головой для доступа крана. Особое внимание следует уделить трубопроводам высокого давления, которые должны быть надлежащим образом закреплены, зафиксированы и подвергнуты снятию напряжений для предотвращения усталости, вызванной вибрацией при давлении 3,00 МПа. Все трубопроводы высокого давления должны быть спроектированы в соответствии со стандартами ASME B31.3 «Технологические трубопроводы».

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 15 м³/ч При температуре на входе не более 32°C. Водораспределительный контур подает воду в рубашки цилиндров и промежуточный охладитель параллельно. Учитывая экстремальное соотношение давлений, промежуточный охладитель имеет решающее значение для терморегулирования и должен постоянно получать приоритетный поток охлаждающей воды. 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 труб из нержавеющей стали SS316), содержание взвешенных твердых веществ < 30 мг/л и общая жесткость < 300 мг/л в пересчете на CaCO₃. Для всех установок настоятельно рекомендуется использовать градирню с замкнутым контуром, боковой фильтрацией и химической обработкой для предотвращения образования накипи и коррозии в теплообменниках высокого давления.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция LW-6/30 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с альтернативными системами, работающими на смазке. Не требуется замена масла, анализ масла, замена фильтров и замена картриджей сепаратора. Основными расходными изнашиваемыми деталями являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭОбычно срок службы таких клапанов составляет 3000–5000 часов в условиях чистого азота при высоком давлении. Пластины клапанов, рассчитанных на экстремальное давление, могут требовать более частого осмотра, чем аналогичные клапаны низкого давления, из-за значительно повышенной механической нагрузки, однако общая нагрузка на техническое обслуживание остается значительно ниже, чем в системах с масляной смазкой.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор LW-6/30 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

LW-6/30 обеспечивает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 10,83 кВт на м³/мин. Азот подается при давлении на выходе 3,00 МПа. Этот показатель удельной мощности отражает термодинамическую реальность сжатия при экстремальных давлениях, где требуемая работа существенно возрастает с увеличением степени сжатия. В сегменте безмасляных поршневых компрессоров высокого давления (давление на выходе >2,50 МПа) этот показатель эффективности конкурентоспособен и значительно превосходит показатели диафрагменных компрессоров, которые являются основной альтернативой для безмасляной работы при высоком давлении. Для сравнения, поршневые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных условиях экстремального давления обычно потребляют 11,5–13,0 кВт/м³/мин, в то время как диафрагменные компрессоры могут превышать 18 кВт/м³/мин.

При стандартном годовом цикле эксплуатации в 8000 часов преимущество LW-6/30 по эффективности по сравнению с менее эффективными альтернативами составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 48 000–96 000 кВт·ч.При цене $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых затрат на электроэнергию на $3840–$7680 в год. Однако основным экономическим фактором при выборе LW-6/30 обычно является исключение расходных материалов, связанных с нефтедобычей, и отказ от использования оборудования для удаления нефти на последующих этапах процесса. Это было бы обязательным условием при использовании смазанных альтернатив. При 3,00 МПа парциальное давление масляных паров примерно в 30 раз выше, чем при 0,30 МПа, что делает системы фильтрации масла, расположенные ниже по потоку, как менее эффективными, так и более дорогими. общая стоимость владения компрессором для экстремально высокого давления азота По оценкам, расход масла снижается на 30–451 тонну на 3 тонны в течение 10 лет эксплуатации при сравнении работы без масла со смазываемыми системами с полной последующей очисткой.

Отсутствие масла в тракте сжатия особенно критично при давлении 3,00 МПа, поскольку концентрация масляного загрязнения постепенно увеличивается, и его становится все труднее удалить по мере повышения давления. При таком уровне давления даже содержание масла на уровне менее ppm может вызвать серьезные проблемы в последующем технологическом оборудовании, каталитических слоях и криогенных системах. Конструкция LW-6/30, изначально не содержащая масла, полностью исключает эту проблему, обеспечивая стабильную подачу азота класса 0 по стандарту ISO 8573-1 независимо от рабочего давления.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки, позволяющих адаптировать LW-6/30 к конкретным условиям объекта, требованиям интеграции и спецификациям конечного пользователя:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Предварительно собранные компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, трубопровод высокого давления, контрольно-измерительные приборы и панель управления установлены на стальной раме с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводская предварительная проверка всех систем сокращает время ввода в эксплуатацию и снижает риски на объекте.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Корпуса для электродвигателей и электрооборудования, соответствующие стандартам ATEX Zone 2 и IECEx, предназначены для нефтехимических установок. В систему управления интегрированы системы обнаружения газа и автоматической блокировки 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 DCS/SCADA. Предусмотрены блокировки безопасности высокого давления, включая автоматическую разгрузку при избыточном давлении, аварийные запорные клапаны и резервный контроль давления.
• 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 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на расстоянии 1 метра.
• OEM и под собственной торговой маркой: Разработка индивидуальных цветов краски, фирменных табличек и локализованных пакетов документации для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов. Технические руководства, списки запасных частей и инструкции по техническому обслуживанию на нескольких языках.

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 под высоким давлением на химическом заводе.

Клиент: Малайзийский производитель специализированных химических продуктов, эксплуатирующий реакторы полимеризации под высоким давлением.

Испытание: На заводе использовался компрессор высокого давления с масляной смазкой для подачи азота для инертизации реактора и сохранения каталитического слоя под давлением 2,50 МПа. Уровень загрязнения азота маслом достигал 2,2 мг/м³, что приводило к частым случаям отравления катализатора, требующим остановки реактора и замены катализатора, стоимость каждого случая составляла 145 000 танзанийских шиллингов. Масло также откладывалось на внутренних поверхностях реактора, снижая эффективность теплопередачи и увеличивая время простоя на очистку. В среднем на заводе происходило 4 случая отравления катализатора в год, а общие потери превышали 180 000 танзанийских шиллингов в год.

Решение: Мы предоставили Безмасляный азотный компрессор LW-6/30 В качестве основного бустера высокого давления использовалась установка, сконфигурированная на специально разработанном блоке со встроенным промежуточным охладителем, доохладителем и панелью управления ПЛК Siemens S7-1200 с резервным контролем давления и автоматической аварийной изоляцией. Давление на выходе 3,00 МПа обеспечивало запас прочности выше требуемого для процесса значения в 2,50 МПа, гарантируя надежную подачу азота даже в пиковые периоды спроса. Безмасляная конструкция исключила основную причину отравления катализатора.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 24 месяца:

• Содержание азота в масле: Снижено с 2,2 мг/м³ до <0,01 мг/м³, соответствуя стандарту ISO 8573-1 Класс 0
• Случаи отравления катализаторами: Ноль за 24 месяца, против 8 инцидентов за предыдущие 24 месяца.
• Стоимость замены катализатора: Выбылэкономия $180 000 в год
• Время простоя на очистку реактора: Снижено на 60% благодаря удалению масляных отложений на внутренних деталях.
• Общая доступность растений: Увеличено на 4,2%, что эквивалентно дополнительному объему производства в размере 1 TP4T320 000 в год.
• Срок окупаемости: 1,2 года исходя исключительно из предотвращенных затрат на замену катализатора.

«Установка LW-6/30 стала самым значимым обновлением оборудования за всю историю нашего завода. Устранение отравления катализатора позволило нам сэкономить 1 180 000 тонн прямых затрат в год и увеличить производственную мощность более чем на 41 300 тонн. Окупаемость составила чуть более года. Жаль, что мы не сделали этого десять лет назад». — Директор завода по производству специализированной химической продукции

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 экстремальным 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