Опис
Азотний компресор LW-10/20 – високотискний безмасляний азотний компресор для промислового застосування з тиском 2,00 МПа
Розроблений для подачі 10 м³/хв при тиску нагнітання 2,00 МПа, LW-10/20 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для впорскування азоту під високим тиском, заповнення газових балонів та складних нафтохімічних процесів. Нульове забруднення маслом, міцна конструкція та оптимізований для безперервної роботи під підвищеним тиском.
Огляд продукту
The Азотний компресор LW-10/20 займає спеціалізоване місце в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених для застосувань, де підвищений тиск нагнітання є основною вимогою, а не величезна пропускна здатність. З номінальною потужністю 10 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 2,00 МПа, цей агрегат долає розрив між розподілом азоту середнього тиску та технологічними застосуваннями високого тиску, що вимагають значно підвищеного тиску газу.
Що відрізняє LW-10/20 від традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний механізм стиснення використання самозмащувальних поршневих кілець та бандажів з композитного PTFE. Така конструктивна концепція виключає будь-яку можливість забруднення вуглеводнями потоку азотного продукту, що робить установку одразу придатною для заповнення балонів азотом високої чистоти, постачання фармацевтичного технологічного газу та застосування азоту для електронних систем без необхідності додаткового обладнання для очищення. Сертифікація на відсутність олії особливо важлива для застосувань під високим тиском, де забруднення олією концентрується та його важче видалити.
Компресор використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка є важливою для управління значним коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення тиску нагнітання 2,00 МПа за типових умов на вході. Кожен ступінь незалежно охолоджується спеціальним інтеркулером, що забезпечує безпечні робочі температури газів та зберігає стабільність розмірів ущільнювальних елементів з PTFE. Міцна конструкція рами та точно оброблений вузол колінчастого вала розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.
Технічні характеристики – LW-10/20
| Параметр | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
| Модель | LW-10/20 | – |
| Візерунок | Двоступенева, Дворядна (二列二级) | – |
| Місткість | 10 | м³/хв |
| Тиск нагнітання | 2.00 | МПа |
| Розмір компресора (Д × Ш × В) | 2632 × 1550 × 2332 | мм |
| Вага | 3.00 | т |
| Потужність | 110 | кВт |
| Напруга | 380 / 6 тис. або 10 тис. | В |
| Газове середовище | Азот (N₂) | – |
| Змащення | Без олії | – |
* Усі характеристики розраховані за стандартних еталонних умов (ISO 1217, Додаток C). Фактична продуктивність може відрізнятися залежно від висоти над рівнем моря, температури навколишнього середовища та умов на вході.
Основні характеристики та інженерні переваги
1. Технологія герметизації з високого тиску без використання олії з PTFE
LW-10/20 використовує запатентовану самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа Виготовлено з високоефективних композитів PTFE, спеціально розроблених для роботи під високим тиском. Ці кільця армовані скловолокном та бронзовими частинками для досягнення коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення. При тиску нагнітання 2,00 МПа ризик перенесення масляної пари зростає порівняно з використанням при нижчому тиску, що робить безмасляну конструкцію не просто перевагою, а абсолютно необхідною. Композитна формула PTFE розрахована на безперервну роботу при температурах до 185°C, забезпечуючи надійну герметичність навіть під термічним навантаженням від стискання під високим тиском.
2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску
The двоступенева архітектура стиснення Для досягнення цільового тиску нагнітання 2,00 МПа компресора LW-10/20, типового тиску на вході 0,05–0,10 МПа, його термодинамічно важлива робота. Загальне співвідношення тисків приблизно від 20:1 до 40:1 розподіляється між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, причому кожен ступінь працює з керованим співвідношенням тисків. Високоефективний кожухотрубний проміжний охолоджувач між ступенями відводить значну кількість тепла стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 165°C та запобігаючи термічній деградації ущільнювальних елементів з ПТФЕ. Без ступінчастого стиснення температура нагнітання перевищувала б безпечну робочу межу матеріалів з ПТФЕ, що робить двоступеневу конструкцію фундаментальною вимогою для цього рівня тиску.
3. Міцна конструкція рами для навантажень високого тиску
Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалент ASTM A48 класу 30B) з посиленими стінками та вбудованими каналами для охолоджувальної води. Циліндр високого тиску має товсті стінки та додаткові ребра, щоб витримувати механічні навантаження, пов'язані з піковим тиском 2,00 МПа. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 801 TP3T порівняно з однорядними конструкціями. Ця механічна перевага особливо цінна для компресорів високого тиску, де пікові газові сили на поршнях значно вищі, ніж у системах низького тиску.
4. Гнучка конфігурація напруги для різноманітних установок
LW-10/20 приводиться в рух Асинхронний двигун потужністю 110 кВт доступний у 380 В, 6 кВ або 10 кВ конфігурації, що відповідають класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1. Стандартна конфігурація 380 В підходить для об'єктів з існуючою низьковольтною розподільчою інфраструктурою, тоді як варіанти 6 кВ та 10 кВ дозволяють пряму інтеграцію в промислові мережі середньої напруги без знижувальних трансформаторів. Ця електрична гнучкість робить LW-10/20 адаптованим до широкого спектру монтажних середовищ, від невеликих промислових об'єктів до великих інтегрованих заводів із системами шин середньої напруги.
Сценарії застосування
Станції заправки азотними балонами високого тиску
LW-10/20 ідеально підходить для операції з заповнення азотних балонів де газ високого тиску має бути стиснений у стандартні промислові балони під тиском наповнення 15–20 МПа. Хоча тиск нагнітання компресора 2,00 МПа не досягає безпосередньо тиску наповнення балона, він служить ефективним проміжним підсилювачем, який значно знижує коефіцієнт стиснення, необхідний для компресорів високого тиску наповнення, що входять до комплекту. Такий поетапний підхід підвищує загальну ефективність системи та зменшує знос дорогого обладнання для наповнення високим тиском. Безмасляна конструкція є обов'язковою для наповнення балонів, оскільки будь-яке масляне забруднення буде затримуватися в балонах та доставлятися кінцевим користувачам, що негативно впливає на їхні технологічні процеси.
Нафтохімічний технологічний азот високого тиску
У нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах LW-10/20 забезпечує подачу азоту під високим тиском для консервація каталізатора реактора, аварійне впорскування азоту в резервуари високого тиску та випробування трубопроводів під тискомТиск нагнітання 2,00 МПа достатній для впорскування азоту в технологічні резервуари, що працюють під тиском до 1,6 МПа, підтримуючи позитивний шар інертного газу під час запуску, зупинки та аварії. Азотний бустер високого тиску LW-10/20 також використовується для гідростатичних випробувань технологічних трубопроводів та резервуарів під тиском, де азот використовується як випробувальне середовище, щоб уникнути забруднення водою в системах, які повинні залишатися сухими.
Постачання фармацевтичного технологічного газу
Фармацевтичні виробничі потужності потребують високочистого азоту під підвищеним тиском для стерильна фільтрація, ліофілізація (суболільне сушіння) та асептичне розповненняСертифікація LW-10/20 на безмасляність гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 211.72 (вимоги до конструкції обладнання) та ЄС GMP Додаток 1 (виробництво стерильних лікарських засобів). Тиск на виході 2,00 МПа забезпечує достатній напір для пропускання азоту через стерильні системи фільтрації, розпилювальні сушарки та процесори з псевдозрідженим шаром, що працюють під підвищеним тиском. Продуктивність 10 м³/хв може одночасно постачати азот до кількох фармацевтичних технологічних установок в межах одного виробничого об'єкта.
Продувка електроніки азотом високого тиску
Для виробництва напівпровідників та складальних заводів електроніки потрібен азот високого тиску. продувка системи обробки пластин, очищення камери хімічного осадження з парової фази (CVD) та сушіння прецизійних компонентів під високим тискомТиск нагнітання LW-10/20 2,00 МПа достатній для керування високошвидкісними струменями азоту, що використовуються в прецизійному очищенні, та для підтримки позитивного тиску в системах транспортування пластин. Безмасляна конструкція є абсолютно необхідною в напівпровідникових пристроях, де навіть забруднення маслом у межах ppm може спричинити катастрофічні дефекти у виробництві інтегральних схем.
Матеріал та конструкція
LW-10/20 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом під високим тиском, термостійкості та тривалого терміну служби:
| Компонент | Матеріал | Специфікація |
|---|---|---|
| Блок циліндрів (БЦ) | Сірий чавун | GG25 / HT250, стандартна товщина стінки |
| Блок циліндрів (К.С.) | Сірий чавун | GG25 / HT250, посилена стінка + ребра |
| Колінчастий вал | Кована легована сталь | 42CrMo4, Q&T, збалансований за стандартом ISO 1940 G2.5 |
| Поршневі кільця | Композит PTFE-скло-бронза | Розрахований на високий тиск, самозмащувальний, макс. 180°C |
| Групи вершників | Композитний ПТФЕ | Направляюча поршня, захист від задирання, швидкість зносу <0,04 мм/1000 год |
| Клапанні пластини | Нержавіюча сталь | SS316, конструкція концентричного кільця високого тиску |
| Інтеркулер | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS316 | ASME VIII Div.1, гідравлічні випробування 1,5×, витримка 30 хв |
| Додатковий охолоджувач | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS316 | Ребриста трубка високого тиску, охолоджувальна вода 32°C |
| Трубопроводи високого тиску | Безшовна нержавіюча сталь | Фланці SS316, ANSI клас 600 |
Всі компоненти, що несуть тиск, розроблені та виготовлені у суворій відповідності до ASME BPVC Розділ VIII Розділ 1 або китайські стандарти GB 150. Кожне зварне з'єднання проходить радіографічний контроль (RT) 100% згідно з розділом V, статтею 2 ASME, а кожна готова посудина під тиском піддається гідростатичному випробуванню під тиском, що в 1,5 раза перевищує максимально допустимий робочий тиск (MAWP), протягом мінімального періоду витримки 30 хвилин. Системи трубопроводів високого тиску виготовляються з безшовної сталі SS316 з фланцевими з'єднаннями ANSI класу 600 для забезпечення герметичності при робочому тиску 2,00 МПа.
Інструкції з встановлення та обслуговування
Вимоги до фундаменту та конструкції
LW-10/20 має суху вагу 3,00 тонни та центр ваги приблизно на 800 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежним розташуванням циліндрів, незбалансовані сили мінімальні, незважаючи на роботу під високим тиском, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок вагою 5–6 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 7–10 Гц). Мінімальні вимоги до зазору: 1,2 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,0 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 1,5 м над головою для доступу крана під час капітального ремонту. Особливу увагу слід приділяти напірному трубопроводу високого тиску, який повинен бути належним чином підтримуваний та закріплений для запобігання втомі, викликаній вібрацією.
Проектування системи охолодження водою
Потреба у воді для охолодження становить приблизно 18 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує подачу води до циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача паралельними гілками. Враховуючи високий коефіцієнт тиску, проміжний охолоджувач є особливо важливим для регулювання теплового режиму та повинен постійно отримувати достатній потік охолоджувальної води. Технічні характеристики якості води: pH 6,5–8,5, загальний вміст розчинених твердих речовин < 500 мг/л, вміст хлоридів < 50 мг/л (для запобігання корозії труб з нержавіючої сталі SS316), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом та бічним потоком фільтрації.
Графік профілактичного обслуговування
| Інтервал | Елемент послуги | Необхідна дія |
|---|---|---|
| Щоденно | Операційна інспекція | Перевірте вібрацію, ненормальний шум, потік охолоджувальної води, температуру нагнітання, тиск |
| 250 годин | Огляд клапанної пластини | Зніміть та перевірте впускні/нагнітальні клапани на наявність вуглецевих відкладень, втоми пружин, розтріскування |
| 1000 годин | Оцінка зносу поршневих кілець | Виміряйте зазор канавки кільця; замініть кільця, якщо зазор перевищує 0,20 мм |
| 3000 годин | Проміжний капітальний ремонт | Замініть усі поршневі кільця, поршневі бандажі та клапанні пластини |
| 6000 годин | Капітальний ремонт | Перевірте шийки колінчастого вала, виміряйте зазори корінних підшипників, замініть підшипники, якщо вони >0,08 мм |
Безмасляна конструкція LW-10/20 значно спрощує технічне обслуговування порівняно з альтернативами зі змащенням. Немає потреби в заміні масла, його аналізі, заміні фільтрів та заміні картриджів сепаратора. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 3000–5000 годин в умовах чистого азоту під високим тиском. Клапанні пластини високого тиску можуть потребувати частішої перевірки, ніж еквіваленти низького тиску, через підвищене механічне навантаження, але загальне навантаження на технічне обслуговування залишається значно меншим, ніж у системах, що змащуються маслом.
Сертифікати відповідності та безпеки
Азотний компресор LW-10/20 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:
ASME BPVC, розділ VIII, розділ 1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU, модуль A
IEC 60034-1 (ефективність IE3), IEC 60204-1, безпека машин ISO 12100
ISO 8573-1 Клас 0 (вміст олії), незалежно протестовано TÜV Rheinland
ISO 9001:2015 (Управління якістю), ISO 14001:2015 (Екологічний менеджмент)
Азот класифікується як простий задушливий газ. При тиску нагнітання 2,00 МПа ризик швидкого вивільнення газу та витіснення кисню значно підвищується. Усі установки LW-10/20 повинні включати безперервний моніторинг дефіциту кисню в компресорній та всіх прилеглих зонах. Трубопроводи високого тиску нагнітання повинні бути оснащені запобіжними клапанами, розрахованими на 1101 TP3T MAWP, та розривними мембранами як вторинний захист. Системи вентиляції повинні бути спроектовані таким чином, щоб підтримувати концентрацію кисню в навколишньому середовищі вище 19,51 TP3T об'єму згідно з OSHA 29 CFR 1910.146. Блокування аварійного вимикання повинні активуватися при 19,51 TP3T O₂ (тривога) та запускати автоматичну ізоляцію компресора при 18,01 TP3T O₂ (жорстке вимикання). Персонал повинен пройти навчання з протоколів безпеки роботи з газом високого тиску перед експлуатацією або обслуговуванням цього обладнання.
Аналіз продуктивності та ефективності
LW-10/20 досягає питома споживана потужність приблизно 11,00 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 2,00 МПа. Цей показник питомої потужності відображає термодинамічну реальність стиснення під високим тиском, де необхідна робота суттєво зростає зі збільшенням коефіцієнта стиснення. У сегменті безмасляних поршневих компресорів високого тиску (тиск нагнітання >1,50 МПа) ця ефективність є конкурентоспроможною та часто перевершує діафрагмові компресори, які є основною альтернативою для безмасляного високого тиску. Для порівняння, поршневі компресори з масляним змащенням у аналогічних застосуваннях високого тиску зазвичай споживають 11,5–13,0 кВт/м³/хв, тоді як діафрагмові компресори можуть перевищувати 15 кВт/м³/хв.
При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага LW-10/20 в ефективності порівняно з менш ефективними альтернативами становить приблизно 40 000–80 000 кВт·год річної економії енергіїПри ціні $0,08/кВт·год це становить $3 200–$6 400 прямих скорочень витрат на електроенергію на рік. Однак основним економічним обґрунтуванням для LW-10/20 зазвичай є усунення витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та уникнення використання обладнання для видалення нафти нижче за течією це було б обов'язково для змащених альтернатив. загальна вартість володіння для стиснення азоту під високим тиском зменшується приблизно на 25–351 TP3T протягом 10-річного терміну експлуатації, якщо порівнювати роботу без олії з системами зі змащенням та повним очищенням нижче за течією.
Відсутність олії в тракті стиснення особливо цінна за високого тиску, оскільки забруднення олією стає більш концентрованим і його важче видалити зі збільшенням тиску. При 2,00 МПа парціальний тиск пари олії значно вищий, ніж при 0,30 МПа, що робить системи фільтрації олії нижче за течією менш ефективними та дорожчими. Вбудована безмасляна конструкція LW-10/20 повністю усуває цю проблему.
Можливості налаштування та OEM
Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-10/20 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:
- Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Попередньо зібраний компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, трубопровід високого тиску, контрольно-вимірювальні прилади та панель керування на сталевій рамі з вбудованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Зменшує польовий монтаж до лише електричного підключення та підключення охолоджувальної води.
- Конфігурації для небезпечних зон: Корпуси двигунів та електрообладнання, що відповідають вимогам ATEX Zone 2 та IECEx, для нафтохімічних установок. У систему керування можна інтегрувати вбудовані блокування виявлення газу та автоматичної вентиляції.
- Розширений контроль процесів: Додатковий ПЛК Siemens S7-1200 або Allen-Bradley CompactLogix з 10-дюймовим сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP або OPC-UA та безперебійною інтеграцією DCS/SCADA. Захисні блокування високого тиску, включаючи автоматичне розвантаження при надлишковому тиску та аварійні запірні клапани.
- Захист навколишнього середовища: Покриття морського класу C5-M для прибережних установок; тропіко-акустичні компоненти для температури навколишнього середовища 55°C; акустичні корпуси класу IP54, що знижують рівень шуму з 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на відстані 1 метр.
- OEM та приватна торгова марка: Індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізована документація для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів.
Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерні пропозиції зазвичай доставляються протягом 3–5 робочих днів. Стандартний термін доставки становить 10–12 тижнів; для відповідних замовлень доступна прискорена доставка протягом 8 тижнів.
Тематичне дослідження: Станція заправки фармацевтичних азотних балонів
Клієнт: Постачальник фармацевтичного газу в Індії, що обслуговує лікарні та фармацевтичних виробників
Виклик: Клієнт використовував компресор високого тиску з масляним змащенням для наповнення балонів медичного азоту. Рівень забруднення маслом у заповнених балонах досяг 1,5 мг/м³, що перевищує норму 0,1 мг/м³, встановлену фармацевтичними клієнтами та стандартами для лікарняних газів. Масло також руйнувало очисні шари з активованим вугіллям у заправному колекторі балонів, що вимагало заміни кожні 6 місяців. Скарги клієнтів та контроль з боку регуляторних органів зростали.
Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-10/20 як основний бустер, сконфігурований на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC. Тиск нагнітання 2,00 МПа живить наступний за потоком компресор високого тиску заповнення, що зменшує загальний коефіцієнт стиснення, необхідний для ступеня заповнення, та підвищує ефективність системи. Безмасляна конструкція повністю усуває необхідність використання шарів очищення з активованим вугіллям.
Кількісні результати після 18 місяців:
- Вміст азотного масла в заповнених циліндрах: Зменшено з 1,5 мг/м³ до <0,01 мг/м³, досягаючи ISO 8573-1 Клас 0
- Заміна шару активованого вугілля: Повністю ліквідовано, що заощаджує 14 800 фунтів стерлінгів на рік на витратних матеріалах
- Скарги клієнтів: Нуль з моменту введення в експлуатацію, з трьома новими фармацевтичними контрактами, укладеними
- Технічне обслуговування заправного компресора: Зменшено на 30% через нижчий коефіцієнт вхідного тиску
- Термін окупності: 2,1 роки на основі економії коштів та доходів від нових контрактів
«LW-10/20 змінив правила гри в нашому бізнесі медичних газів. Тепер ми гарантуємо всім нашим клієнтам азот класу 0 за стандартом ISO 8573-1, і ми виграли контракти, за які раніше не могли конкурувати. Безмасляна конструкція усунула наш найбільший проблемний момент з якістю». — Керуючий директор, постачальник фармацевтичного газу
Поширені запитання та посібник з вибору
Супутні продукти та рішення
Азотні компресори високого тиску серії DW
Розроблена для тиску нагнітання від 0,40 МПа до 2,00 МПа, серія DW охоплює впорскування азоту, підвищення тиску в трубопроводах та хімічний синтез. Продуктивність від 2 до 130 м³/хв з багатоступеневими конфігураціями.
Багатоступінчасті безмасляні компресори серії ZW
Вертикальні багатоступеневі безмасляні компресори для кисню, азоту, водню та спеціальних газів. Тиск нагнітання до 9,00 МПа для газонаповнення надвисоким тиском та хімічних процесів.
Азотні компресори великої ємності серії LW
Високопродуктивні безмасляні поршневі компресори (20–130 м³/хв) для кріогенного резервного копіювання ASU, підвищення тиску в системах підвищення тиску в системах підвищення тиску та промислового розподілу трубопроводів. Тиск нагнітання від 0,30 до 0,80 МПа.
Для повного огляду наших промисловий азотний компресор портфоліо, включаючи безмасляні кисневі компресори, водневі компресори, компресори вуглекислого газу та спеціально розроблені рішення для спеціальних газів, будь ласка, зв'яжіться з нашою командою інженерів-прикладників або перегляньте наш онлайн-каталог продукції.
Готові модернізувати свою систему азотування високого тиску?
Наші інженери-застосовувачі готові оцінити ваші потреби в потоці азоту, умови всмоктування, цільовий тиск нагнітання та обмеження інтеграції. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, креслення розташування фундаменту, схеми трубопроводів та контрольно-вимірювальних приладів (P&ID), а також детальний аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 48 годин після отримання вашого запиту.
Електронна пошта: [email protected] | Відповідь протягом 24 годин
