Азотний компресор LW-18/12 – безмасляний азотний компресор середньої витрати високого тиску для вимогливого промислового застосування

Розроблений для подачі 18 м³/хв при тиску нагнітання 1,20 МПа, LW-18/12 — 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 умовах.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-18/12 займає спеціалізовану нішу в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених для застосувань, де підвищений тиск нагнітання має перевагу над абсолютним об'ємом потоку. З номінальною потужністю 18 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 1,20 МПа, цей агрегат долає розрив між стандартними азотними бустерами середнього тиску та доменом надвисокого тиску багатоступеневих спеціалізованих газових компресорів.

Що відрізняє LW-18/12 від традиційних альтернатив високого тиску, 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 високочистого хімічного синтезу, впорскування азоту фармацевтичного класу та постачання технологічного газу для електроніки без необхідності додаткових етапів очищення. Сертифікація на відсутність олії є особливо важливою при тиску 1,20 МПа, оскільки видалення олійного забруднення під підвищеним тиском стає експоненціально складнішим та дорожчим.

Його двоступеневий, дворядний (二列二级) Конфігурація термодинамічно оптимізована для високого коефіцієнта тиску, необхідного для нагнітання 1,20 МПа. Ступінчасте стиснення з міжступеневим охолодженням обмежує температуру нагнітання кожного циліндра до безпечних робочих діапазонів, зберігаючи цілісність ущільнювальних елементів з ПТФЕ та подовжуючи термін служби клапана. Міцна конструкція—2632 × 1550 × 2332 мм і 3,00 тонни—відображає потужну інженерію, необхідну для підтримки роботи під високим тиском, зберігаючи при цьому компактні розміри, характерні для серії LW.

Технічні характеристики – LW-18/12

* 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-18/12 використовує спеціалізовану система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів виготовлено з високопродуктивних композитів PTFE, армованих скловолокном, бронзовими частинками та дисульфідом молібдену. Ця вдосконалена формула досягає коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю усуваючи ризик перенесення масляних парів навіть за підвищених температур, пов'язаних з тиском нагнітання 1,20 МПа. Для операторів хімічного синтезу та фармацевтичного виробництва це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат, енергетичних штрафів або навантаження на технічне обслуговування систем видалення нафти високого тиску, які в іншому випадку були б обов'язковими за такого рівня тиску.

2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску

The двоступенева архітектура стиснення Для LW-18/12 тиск нагнітання нагнітання 1,20 МПа є термодинамічно критичним за типових умов впускного азоту (0,05–0,10 МПа). Розділяючи граничне співвідношення тисків між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор обмежує температуру нагнітання кожного ступеня до нижче 160°C. Високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, запобігаючи термічній деградації ущільнювальних елементів з PTFE та подовжуючи термін служби клапанної пластини приблизно на 501 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, що намагаються досягти еквівалентних співвідношень тисків. Ступінчастий підхід також покращує об'ємну ефективність, забезпечуючи більше азоту на одиницю споживаної потужності.

3. Посилена конструкція циліндра високого тиску

Циліндр високого тиску LW-18/12 виготовлений з Сірий чавун GG30 з товстішими стінками та посиленими болтами головки блоку циліндрів порівняно з моделями стандартного тиску. Головка блоку циліндрів оснащена багатошаровою системою прокладок з вогнетривкими кільцями з нержавіючої сталі для запобігання продуванню під тиском 1,20 МПа. Вузли клапанної клітки виготовлені з Кований пруток SS316L а не виливки, що усуває ризики пористості, які можуть призвести до катастрофічного руйнування під високим циклічним навантаженням під тиском. Усі компоненти високого тиску проходять магнітопорошковий контроль (МП) 100% та ультразвуковий контроль (УТ) для виявлення підповерхневих дефектів перед складанням.

4. Стандартний промисловий двигун-привід 380 В

LW-18/12 приводиться в рух Трифазний асинхронний двигун потужністю 160 кВт, 380 В, 50 Гц відповідає класу ефективності IE3 згідно з IEC 60034-1. Стандартна низьковольтна конфігурація інтегрується безпосередньо в існуючі промислові розподільні щити на 380 В без необхідності використання інфраструктури середньої напруги, що робить цю модель доступною для об'єктів, які можуть не мати шинних систем 6 кВ або 10 кВ. Номінальна потужність 160 кВт оптимізована для витрати 18 м³/хв та тиску 1,20 МПа, що забезпечує сприятливий баланс між капітальними витратами та експлуатаційною ефективністю для застосувань із середньою витратою та високим тиском.

Сценарії застосування

Хімічний синтез високого тиску та інертизація реакторів

На хімічних виробничих об'єктах LW-18/12 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 1,20 МПа достатній для подолання робочого тиску типових хімічних реакторів та дистиляційних колон, що дозволяє пряме введення азоту без проміжного підвищення тиску. Безмасляна конструкція є абсолютно важливою в хімічному синтезі, оскільки навіть сліди нафтового забруднення можуть отруїти каталізатори з дорогоцінних металів, ініціювати небажані побічні реакції або забруднити потоки продуктів високої чистоти. Продуктивність 18 м³/хв підтримує роботу кількох реакторних систем паралельно на хімічному заводі середнього масштабу.

Фармацевтичне впорскування азоту під високим тиском

Фармацевтичні виробничі потужності потребують високочистого азоту інертизація стерильних посудин, підвищення тиску в камері ліофілізації (суболізації) та продувка асептичної лінії розливу. The Азотний компресор високого тиску LW-18/12 Забезпечує тиск 1,20 МПа, необхідний для роботи ліофілізаційної камери, зберігаючи при цьому сертифікацію ISO 8573-1 класу 0 щодо безмасляності. Продуктивність 18 м³/хв може одночасно постачати воду до кількох ліофілізаторів, стерильних резервуарів для зберігання та ліній розливу в межах фармацевтичного підприємства середнього масштабу. Безмасляна конструкція усуває ризик забруднення продукту, що може призвести до вжиття регуляторних заходів FDA або відхилення партії.

Електроніка Подача технологічного газу високого тиску

У виробництві напівпровідників та плоских дисплеїв азот використовується для обробка пластин під високим тиском, продувка камери та підтримка процесу хімічного осадження з парової фази (CVD)Тиск нагнітання LW-18/12 1,20 МПа достатній для розподілу високочистого азоту до технологічних інструментів, що працюють під підвищеним тиском. Сертифікація на безмасляність є невід'ємною частиною виробництва електроніки, оскільки навіть забруднення маслом у межах ppm може спричинити дефекти пластин, знизити вихід пристрою та погіршити продуктивність чутливих оптичних покриттів. Продуктивність 18 м³/хв забезпечує роботу кластера технологічних інструментів у чистому приміщенні.

Заповнення азотних балонів та розподіл газу

Промисловим газорозподільникам та станціям заправки балонів потрібні азотні компресори високого тиску для заповнення стандартних промислових газових балонів (зазвичай 15 МПа при 20°C) з джерел нижчого тиску, таких як випарники рідкого азоту або мембранні генератори. LW-18/12 служить як прискорювач першого ступеня у багатоступеневій системі наповнення, стискаючи азот від 0,10 МПа до 1,20 МПа для подальшого стиснення під високим тиском до тиску в балоні. Безмасляна конструкція гарантує, що заповнені балони відповідають вимогам щодо чистоти медичного, харчового та електронного азоту, без необхідності відкачування та повторного очищення балонів через забруднення маслом.

Матеріал та конструкція

LW-18/12 виготовлений з високоякісних матеріалів, спеціально відібраних для роботи з азотом під високим тиском, стійкості до корозії та тривалого терміну служби в складних умовах:

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. Компоненти високого тиску проходять додатковий магнітопорошковий контроль (MT) та ультразвуковий контроль (UT) для забезпечення нульової допуску дефектів.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та конструкції

LW-18/12 має суху масу 3,00 тонни та центр ваги приблизно на 800 мм вище опорної плити. Дворядна опозитно-циліндрова конструкція забезпечує власний баланс сил, що дозволяє встановлювати його на залізобетонна площадка вагою 5–6 тоннПрокладку слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 8–12 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на чутливе сусіднє обладнання, таке як аналітичні прилади або прецизійні виробничі інструменти. Мінімальні вимоги до зазору: 1,2 м з боку неприводу для доступу до клапанів, 1,0 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 1,5 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 22 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує воду до циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача 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 у високонапірних охолоджувачах), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічною обробкою, щоб запобігти утворенню накипу та корозії у високонапірних теплообмінниках.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-18/12 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. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 3500–5500 годин в умовах чистого азоту при тиску 1,20 МПа. Вузли клапанів високого тиску потребують частішої перевірки, ніж моделі низького тиску, через підвищене механічне навантаження на клапанні пластини та пружини.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-18/12 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-18/12 досягає питома споживана потужність приблизно 8,89 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 1,20 МПа. Ця питома потужність вища, ніж у моделей з нижчим тиском, через термодинамічні втрати, пов'язані з підвищеними коефіцієнтами тиску, але вона залишається конкурентоспроможною в сегменті безмасляних поршневих компресорів високого тиску. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням, що працюють при еквівалентних коефіцієнтах тиску, зазвичай споживають 9,5–10,5 кВт/м³/хв, тоді як діафрагмові компресори (часто вибрані для безмасляної роботи під високим тиском) можуть перевищувати 12 кВт/м³/хв.

При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага LW-18/12 в ефективності порівняно з менш ефективними альтернативами становить приблизно 72 000–144 000 кВт·год річної економії енергіїЗа середнього промислового тарифу на електроенергію $0,08/кВт·год це становить від $5 760 до $11 520 прямих експлуатаційних витрат на рік. Однак основним економічним фактором вибору LW-18/12 зазвичай є відмова від витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та уникнення використання обладнання для видалення нафти під високим тиском а не незначну економію енергії.

При тиску 1,20 МПа вартість та складність обладнання для видалення нафти стають непомірно високими. Типовий масляний компресор при такому тиску вимагатиме кількох етапів коалесцируючої фільтрації, адсорбції активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю рівня нафти, що разом споживатиме 5–81 т³/год вихідної потужності компресора та вимагатиме щорічних витрат на технічне обслуговування від 8 000 до 15 000 т³/год. Безмасляна конструкція LW-18/12 повністю усуває це паразитне навантаження та навантаження на технічне обслуговування, забезпечуючи... значно нижча загальна вартість володіння для стиснення азоту під високим тиском.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування для адаптації LW-18/12 до конкретних вимог високого тиску, умов на місці та обмежень інтеграції:

• Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, контрольно-вимірювальні прилади високого тиску та панель керування попередньо зібрані на сталевій рамі з інтегрованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Попередні заводські випробування всіх систем високого тиску скорочують час введення в експлуатацію та мінімізують ризики запуску.
• Конфігурації для небезпечних зон: Для встановлення на хімічних підприємствах, 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 завантаженням/розвантаженням та регулювання тиску оптимізують роботу для змінних профілів навантаження.
• Системи безпеки високого тиску: Для відповідності вимогам щодо рівня безпеки (SIL) можуть бути інтегровані резервні запобіжні клапани високого тиску, розривні мембрани та автоматичні запірні клапани. Датчики тиску з виходом 4–20 мА забезпечують безперервний моніторинг тиску нагнітання.
• 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 фарб, фірмові таблички та локалізовані пакети документації для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів, що обслуговують спеціалізовані промислові ринки.

Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та створення пропозиції зазвичай займають 5–7 робочих днів. Стандартний термін доставки становить 12–14 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення.

Тематичне дослідження: Модернізація постачання азоту для фармацевтичної ліофілізації

Клієнт: Фармацевтичний завод у Європі, що спеціалізується на ін'єкційних біологічних препаратах та вакцинах

Виклик: Для ліофілізаційних (суболізувальних) камер підприємства потрібен був азот під високим тиском 1,00–1,20 МПа для створення тиску в камері та вставки пробки. Існуюче постачання залежало від щотижневої доставки азотних балонів під високим тиском, що перевищувало 180 000 євро на рік, а також часті перебої з постачанням у зимову погоду. Завод також зіткнувся з тиском регуляторних органів щодо зменшення вуглецевого сліду від транспортування балонів та втрат від випаровування.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-18/12 у поєднанні з невеликим генератором азоту VPSA (чистота 99.9%, 20 м³/хв) на спільних полозах. LW-18/12 стискає продукт VPSA від 0,08 МПа до 1,20 МПа, подаючи азот безпосередньо до колектора ліофілізаційної камери. Безмасляна конструкція забезпечила відповідність вимогам Додатку 1 до GMP ЄС (стерильне виробництво) щодо безмасляних технологічних газів. Нижче за течією було встановлено буферну ємність високого тиску об'ємом 2 м³ для поглинання піків попиту під час циклічної роботи камери.

Кількісні результати після 18 місяців:

• Вартість постачання азоту: Зменшено на 58% (від 180 000 до 75 600 євро/рік) порівняно з постачанням балонів
• Надійність постачання: 100% генерація на місці, жодних збоїв, пов'язаних з погодою
• Чистота азоту: Постійно >99.9% з вмістом олії <0,01 мг/м³, що перевищує вимоги GMP
• Вуглецевий слід: Зменшено на 65% завдяки усуненню втрат на транспортування та випаровування в балонах
• Технічне обслуговування: Одне планове обслуговування на рік (інтервал 4000 годин), порівняно з щотижневим переміщенням циліндрів
• Термін окупності: 2,1 роки виключно на основі економії на газі

«LW-18/12 усунув нашу залежність від поставок балонів і надав нам повний контроль над постачанням азоту. Сертифікація на відсутність олії була критично важливою для дотримання вимог GMP, а економія коштів перевищила наші прогнози. Наша команда зі сталого розвитку особливо задоволена зменшенням вуглецевого сліду». — Директор з інженерії, фармацевтичне виробництво

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