Азотний компресор LW-16.5/13 – безмасляний азотний компресор середньої витрати високого тиску для вимогливого промислового застосування

Розроблений для подачі 16,5 м³/хв при тиску нагнітання 1,30 МПа, LW-16.5/13 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для впорскування азоту під високим тиском, хімічного синтезу та спеціалізованого розподілу промислових газів, де поєднуються підвищений тиск та безкомпромісний рівень чистоти. Нульове забруднення мастилом, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для цілодобової роботи в найскладніших технологічних середовищах.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-16.5/13 займає спеціалізовану нішу в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, долаючи розрив між вимогами до середньої продуктивності та високого тиску нагнітання. З номінальною продуктивністю 16,5 м³/хв та підвищений тиск нагнітання 1,30 МПаЦей агрегат розроблений для технологічних застосувань, де азот необхідно подавати під тиском, значно вищим, ніж у звичайних розподільних колекторах.

Що відрізняє LW-16.5/13 від стандартних азотних компресорів, так це його здатність досягати Тиск нагнітання 1,30 МПа при цьому зберігаючи повну безмасляну цілісність протягом усього шляху стиснення. Поршневі кільця та бандажі виготовлені з високоефективних самозмащувальних композитів PTFE, спеціально розроблених для умов підвищеного тиску та температури. Це гарантує, що потік азоту залишається повністю вільним від вуглеводневих забруднень, досягаючи Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 без будь-якого обладнання для очищення після обробки. Для хімічного синтезу, інертизації реакторів високого тиску та застосувань спеціальних газів ця природна чистота не підлягає обговоренню.

Компресор використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, термодинамічно важлива для управління значним коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення 1,30 МПа. Коефіцієнт тиску оптимально розподіляється між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, а міжступінчастий охолоджувач відводить тепло стиснення між ступенями. Такий поетапний підхід обмежує температуру нагнітання кожного ступеня нижче 160°C, зберігаючи стабільність розмірів ущільнювальних елементів з PTFE та подовжуючи термін служби клапанної пластини. Міцна чавунна рама та точно збалансований кований сталевий колінчастий вал розраховані на мінімальний експлуатаційний термін 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – LW-16.5/13

* 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-16.5/13 використовує вдосконалену система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів виготовлено з високощільних PTFE-композитів, армованих скловолокном, вуглецевим волокном та бронзовими частинками. Ця спеціалізована формула розроблена для підвищеного тиску та температур, пов'язаних з роботою нагнітання 1,30 МПа, досягаючи коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого вуглеводневого мастила. Кільця зберігають розмірну стабільність до 190°C, забезпечуючи надійне ущільнення навіть під час тривалої роботи під високим тиском. Для операторів хімічних процесів це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат на фільтрацію нафти нижче за течією або навантаження на технічне обслуговування.

2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску

The двоступенева архітектура стиснення не просто корисно, а й необхідно для досягнення тиску нагнітання 1,30 МПа з умов входу, близьких до атмосферних. Коефіцієнт тиску розподіляється між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, при цьому високоефективний кожухотрубний проміжний охолоджувач відводить тепло стиснення між ступенями. Такий ступінчастий підхід обмежує температуру нагнітання кожного ступеня нижче 160°C, запобігаючи термічній деградації ущільнювальних елементів з PTFE та подовжуючи термін служби клапанної пластини приблизно на 501 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, які намагаються досягти еквівалентних коефіцієнтів тиску. Проміжний охолоджувач має збільшений розмір для цього режиму роботи, що забезпечує запас міцності під час коливань температури навколишнього середовища.

3. Компактна, але міцна конструкція рами

Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалент ASTM A48 класу 30B) з вбудованими каналами для охолоджувальної води. Незважаючи на здатність працювати під високим тиском, LW-16.5/13 має відносно компактні розміри 2675 × 1550 × 2520 мм і вагою всього 3,00 тонниДворядна опозитно-циліндрична схема забезпечує власне придушення сил першого порядку, зменшуючи передачу вібрації та дозволяючи встановлювати пристрій на скромному залізобетонному інерційному блоці вагою 5–6 тонн. Така компактність є особливо вигідною для модернізації існуючих хімічних заводів та технологічних об'єктів, де простір та місткість фундаменту обмежені.

4. Стандартний промисловий двигун-привід 380 В

LW-16.5/13 приводиться в рух Трифазний асинхронний двигун потужністю 160 кВт, 380 В, 50 Гц Відповідно до IEC 60034-1 класу ефективності IE3. Стандартна низьковольтна конфігурація інтегрується безпосередньо в існуючі промислові розподільні щити на 380 В без необхідності використання інфраструктури середньої напруги, знижувальних трансформаторів або спеціалізованих розподільчих пристроїв. Така електрична простота зменшує як капітальні витрати, так і складність введення в експлуатацію, що робить LW-16.5/13 привабливим варіантом модернізації для об'єктів, які переходять від балонних азотних або гідравлічних газових підсилювачів високого тиску до безперервного стиснення на місці.

Сценарії застосування

Хімічний синтез високого тиску та інертизація реакторів

На хімічних виробничих об'єктах LW-16.5/13 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора, консервація шару каталізатора та аварійне впорскування азоту у технологічні резервуари, що працюють під підвищеним тиском. Тиск нагнітання 1,30 МПа достатній для подолання внутрішнього тиску більшості реакторів періодичної дії, автоклавів та циклів синтезу високого тиску, що дозволяє пряме введення азоту без проміжного наддуву. Безмасляна конструкція є абсолютно необхідною в хімічному синтезі, оскільки будь-яке забруднення вуглеводнями може отруїти каталізатори з дорогоцінних металів, ініціювати небажані побічні реакції або погіршити чистоту продукту у виробництві тонкої хімії та фармацевтичної продукції.

Підвищення тиску азоту VPSA

Для генераторів азоту VPSA, що виробляють високочистий азот при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер LW-16.5/13 стискає продукт низького тиску до 1,30 МПа для розподілу під високим тиском вимогливим технологічним споживачам. Продуктивність 16,5 м³/хв добре підходить для середніх установок VPSA, що обслуговують хімічні заводи, установки спеціальних газів та установки для покриття під високим тиском. Безмасляний тракт стиснення захищає вуглецеве молекулярне сито від отруєння вуглеводнями, зберігаючи термін служби адсорбенту та підтримуючи чистоту азоту.

Прочищення та випробування тиском нафтопроводів та газопроводів

У будівництві та обслуговуванні нафтогазових трубопроводів азот використовується для продувка трубопроводів, гідростатичне випробування на витіснення та наповнення сухим інертним газом перед введенням в експлуатацію. Тиск нагнітання LW-16.5/13 1,30 МПа достатній для продувки трубопроводів середнього діаметра (номінальний діаметр до 24 дюймів) та для гідровипробувань витіснення в трубопроводах, що працюють під тиском до 10 МПа. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню вуглеводнями внутрішньої частини трубопроводів, що є важливим для газопроводів, де навіть слідові залишки нафти можуть забруднити вимірювачі якості газу, компресорні станції та обладнання кінцевих споживачів.

Спеціалізовані операції з заправки газом та балонами

Спеціалізовані газові установки та промислові газорозподільники потребують азоту високого тиску для заповнення балонів, заряджання пучків та підготовка газової сумішіТиск нагнітання LW-16.5/13, що становить 1,30 МПа, достатній для заповнення азотних балонів високого тиску (зазвичай робочий тиск 15 МПа) через багатоступеневий газовий бустер або каскад компресорів. Сертифікація на відсутність олії гарантує, що заповнені балони відповідають вимогам щодо чистоти азоту аналітичного класу, надвисокої чистоти та дослідницького класу без необхідності додаткових етапів очищення.

Матеріал та конструкція

LW-16.5/13 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом під високим тиском, стійкості до підвищених температур та тривалого терміну служби:

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) за стандартом 100% згідно з розділом V, статтею 2 стандарту 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.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та простору

LW-16.5/13 має суху масу 3,00 тонни та центр ваги приблизно на 800 мм вище опорної плити. Дворядна опозитно-циліндрова конструкція забезпечує чудовий баланс сил, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок вагою 5–6 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 8–12 Гц) для запобігання передачі вібрації. Необхідні відстані: 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. Компактний розмір робить LW-16.5/13 придатним для встановлення в існуючих машинних відділеннях з обмеженою площею підлоги.

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 воду до циліндричних кожухів та інтеркулера паралельними гілками. 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 компактну градирню із замкнутим циклом та бічним потоком фільтрації для запобігання утворенню накипу та корозії в контурах охолодження високого тиску.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-16.5/13 значно спрощує технічне обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. Немає потреби в плановій заміні масла, аналізі зразків мастила, заміні елементів масляного фільтра та моніторингу картриджів масловіддільника. Єдиними витратними елементами, що зношуються, є Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 4000–6000 годин в умовах чистого азоту. При тиску нагнітання 1,30 МПа швидкість зносу кілець дещо підвищена порівняно з роботою при низькому тиску, і для оптимальної надійності ми рекомендуємо дотримуватися інтервалу заміни 4000 годин.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-16.5/13 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-16.5/13 досягає питома споживана потужність приблизно 9,70 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 1,30 МПа. Ця питома потужність відображає термодинамічний штраф, пов'язаний з високим коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення 1,30 МПа з умов на вході, близьких до атмосферних. Хоча ця ефективність вища, ніж у компресорів низького тиску, вона є конкурентоспроможною в сегменті безмасляних поршневих компресорів високого тиску. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням, що працюють при еквівалентних коефіцієнтах тиску, зазвичай споживають 10,5–12,0 кВт/м³/хв, а гідравлічні газові підсилювачі (часто використовуються для азоту високого тиску) можуть перевищувати 15 кВт/м³/хв.

При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага LW-16.5/13 у ефективності порівняно з менш ефективними альтернативами становить приблизно 66 000–132 000 кВт·год річної економії енергіїПри ціні $0,08/кВт·год це становить $5 280–$10 560 прямих скорочень витрат на електроенергію на рік. Однак основне економічне обґрунтування LW-16.5/13 зазвичай випливає з того, що усунення витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та уникнення використання обладнання для очищення на наступних етапах а не незначну економію енергії. загальна вартість володіння для стиснення азоту під високим тиском зменшується приблизно на 25–351 TP3T протягом 10-річного терміну експлуатації порівняно з альтернативами, що змащуються маслом, що потребують значного очищення після очищення.

Безмасляна конструкція також усуває енергетичні втрати обладнання для видалення оливи, що знаходиться нижче за течією. Типовий масляний компресор високого тиску вимагає багатоступеневих коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 4–61 TP3T вихідної потужності компресора. Вбудована сертифікація LW-16.5/13 для безмасляної конструкції повністю усуває це паразитне навантаження, підвищуючи ефективність системи та зменшуючи вимоги до електричної інфраструктури.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування для адаптації LW-16.5/13 до конкретних вимог процесу, умов на місці та обмежень інтеграції:

• Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, прилади високого тиску та панель керування попередньо зібрані на сталевій рамі з інтегрованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Попереднє заводське випробування всіх систем скорочує час введення в експлуатацію приблизно на 601 TP3T та мінімізує ризики запуску.
• Конфігурації для небезпечних зон: Для встановлення на хімічних об'єктах, де періодично можуть виникати вибухонебезпечні середовища, доступні корпуси двигунів та електрообладнання, що відповідають вимогам ATEX Zone 2 та IECEx. 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 безшовною інтеграцією з заводськими системами DCS/SCADA. Автоматичне керування навантаженням/розвантаженням та сумісність із частотним приводом (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження та зменшують механічне напруження під час запуску.
• Варіанти пакетів високого тиску: Інтегровані ресивери азоту високого тиску (до 2,0 м³ при 1,6 МПа), станції регулювання тиску та розподільні колектори можуть бути встановлені на загальній рамі, створюючи повноцінну систему постачання азоту високого тиску.
• Захист навколишнього середовища: Системи покриттів морського класу C5-M для прибережних установок; тропіко-пристосовані електричні компоненти для температур навколишнього середовища до 55°C; та акустичні корпуси зі класом захисту IP54, що знижують рівень шуму з 84 дБ(А) до 70 дБ(А) на відстані 1 метр.
• OEM та приватна торгова марка: Індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізовані пакети документації 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: Модернізація системи інертування реактора хімічного заводу

Клієнт: Виробник спеціалізованих хімічних речовин у Східному Китаї, що експлуатує реактори періодичної дії для фармацевтичних проміжних продуктів

Виклик: Існуюче постачання азоту клієнта спиралося на банк балонів високого тиску (15 МПа), з'єднаних колекторами для живлення систем інертизації реактора під тиском 1,20 МПа. Щомісячне споживання балонів сягало 120, а витрати на обробку, планування доставки та оренду балонів становили 14 000 фунтів стерлінгів на рік. Постачання балонів також було ненадійним у періоди пікового попиту, що призводило до затримок виробництва. Крім того, в потоці азоту було виявлено залишкове забруднення олією зі станції заправки балонів, що негативно впливало на роботу каталізатора в реакторах гідрування.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-16.5/13 у поєднанні з невеликим генератором азоту VPSA (чистота 99.9%, 18 м³/хв) на спільній рамі. LW-16.5/13 стискає продукт VPSA до 1,30 МПа, подаючи його безпосередньо в інертизуючий колектор реактора. Ресивер високого тиску об'ємом 1,5 м³ був інтегрований на раму для буферизації коливань попиту під час циклів реактора періодичної дії. Безмасляна конструкція усунула забруднення каталізатора, а локальне виробництво усунуло залежність від балонів.

Кількісні результати після 18 місяців:

• Вартість постачання азоту: Зменшено на 58% ($180 000 до $75 600/рік) порівняно з постачанням балонів
• Робота з обробки циліндрів: Повністю ліквідовано, що заощаджує 480 людино-годин/рік
• Випадки забруднення каталізатора: Зменшено з 3 на рік до нуля, покращуючи стабільність виходу партії
• Затримки виробництва через дефіцит газу: Виключено, покращивши своєчасну доставку з 92% до 99.5%
• Чистота азоту: Постійно >99.9% з вмістом олії <0,01 мг/м³, що відповідає стандарту ISO 8573-1 Клас 0
• Термін окупності: 2,1 роки виключно на основі вартості газу та економії на робочій силі

«LW-16.5/13 усунув нашу залежність від циліндрів і значно підвищив надійність нашого процесу. Сертифікація на безмасляність дає нам впевненість у тому, що наші каталізатори захищені, і наш виробничий графік більше не залежить від бензовозів». — Керівник заводу, цех спеціальних хімікатів

Поширені запитання та посібник з вибору

Супутні продукти та рішення

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