Азотний компресор LW-20/18 – високотискний безмасляний азотний компресор для промислового застосування з тиском 1,80 МПа

Розроблений для подачі 20 м³/хв при тиску нагнітання 1,80 МПа, LW-20/18 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для впорскування азоту під високим тиском, заповнення газових балонів та складних нафтохімічних процесів. Відсутність забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервну роботу та оптимізований для тривалої промислової експлуатації під високим тиском.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-20/18 займає спеціалізоване місце в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблених для застосувань, де підвищений тиск нагнітання є визначальною експлуатаційною вимогою. З номінальною потужністю 20 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 1,80 МПаЦей пристрій долає розрив між розподілом азоту середнього тиску та застосуванням технологічного газу високого тиску, що вимагає значного потоку під підвищеним тиском.

Що принципово відрізняє LW-20/18 від традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний механізм стисненняПоршневі кільця та бандажі виготовлені з самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють без вуглеводневих мастил, що гарантує повну відсутність забруднення олією в потоку азоту. Ця властива безмасляна характеристика є незамінною для застосувань, що вимагають Сертифікація ISO 8573-1 класу 0, включаючи азот під високим тиском для пакування харчових продуктів, наповнення фармацевтичних газових балонів та постачання технологічного газу для електроніки, де навіть сліди забруднення олією можуть поставити під загрозу цілісність продукту.

Архітектура компресора відповідає двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, термодинамічно оптимізована для високого коефіцієнта тиску, необхідного для нагнітання 1,80 МПа. Розподіляючи коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення, LW-20/18 справляється зі значними тепловими навантаженнями, пов'язаними зі стисненням під високим тиском, зберігаючи при цьому цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь включає незалежний високоефективний інтеркулер, що забезпечує збереження температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи з максимальним навантаженням. Міцна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – LW-20/18

* Усі характеристики розраховані за стандартних умов (ISO 1217, Додаток C). Фактична продуктивність може відрізнятися залежно від висоти над рівнем моря, температури навколишнього середовища та умов на вході. Номінальна потужність 240(250) кВт означає стандартні 240 кВт з опціональним двигуном потужністю 250 кВт.

Основні характеристики та інженерні переваги

1. Технологія герметизації з високого тиску без використання олії з PTFE

LW-20/18 використовує запатентовану самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа Виготовлено з високощільних PTFE-композитів, армованих скловолокном та бронзовими частинками, спеціально розроблених для роботи під високим тиском. Цей матеріал досягає коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю виключаючи перенесення масляної пари в потік азотного продукту. Формула для високого тиску підтримує розмірну стабільність та цілісність герметизації за підвищених температур, пов'язаних з тиском нагнітання 1,80 МПа, забезпечуючи відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без обладнання для фільтрації олії нижче за течією. Для заповнення газових балонів високого тиску та застосувань з технологічним газом ця власна чистота не підлягає обговоренню.

2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску

The двоступенева архітектура стиснення Робота LW-20/18 є термодинамічно важливою для управління екстремальним коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення тиску на нагнітанні 1,80 МПа з майже атмосферного входу. Розділяючи коефіцієнт тиску між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор обмежує середню ефективну температуру на ступінь до керованого рівня. Спеціальний високопродуктивний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить значну кількість тепла стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 160°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке теплове управління є критично важливим для збереження цілісності PTFE-кільця в умовах високого тиску та подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, що намагаються досягти еквівалентного коефіцієнта тиску.

3. Посилена рама для роботи під високим тиском

Основна рама відлита з Сірий чавун GG30 (оновлена ​​з GG25 для моделей високого тиску) з товстішими стінками та вбудованими каналами для охолоджувальної води. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, що особливо важливо при вищих газових силах, що виникають під тиском нагнітання 1,80 МПа. Таке механічне збалансування зменшує незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 801 TP3T порівняно з однорядними конструкціями, що дозволяє встановлювати їх на залізобетонний інерційний блок 8–10 тонн незважаючи на високі експлуатаційні навантаження. Компактні розміри—2500 × 1600 × 2700 мм— є чудовими для компресора високого тиску такої потужності, що дозволяє встановлювати його в існуючих машинних відділеннях без значних будівельних модифікацій.

4. Гнучка конфігурація напруги для промислової інтеграції

LW-20/18 приводиться в рух Асинхронний двигун потужністю 240(250) кВт Доступні в конфігураціях 380 В, 6 кВ або 10 кВ, що відповідають класу ефективності IE3 згідно з IEC 60034-1. Стандартний варіант 380 В підходить для об'єктів з існуючою низьковольтною розподільчою інфраструктурою, тоді як конфігурації 6 кВ та 10 кВ дозволяють безпосередньо інтегруватися в промислові шинні системи середньої напруги без знижувальних трансформаторів. Така електрична гнучкість особливо цінна для великих нафтохімічних комплексів та сталеливарних заводів, де стандартним є розподіл 6 кВ або 10 кВ, що знижує витрати на електричну інфраструктуру та підвищує загальну енергоефективність шляхом мінімізації втрат I²R у силових кабелях.

Сценарії застосування

Станції заправки азотними балонами високого тиску

LW-20/18 ідеально підходить для операції з наповнення промислових газових балонів де азот необхідно стискати до 1,80 МПа (або вище при каскадному заповненні) для заряджання стандартних промислових газових балонів. Його потужність 20 м³/хв забезпечує високопродуктивну заправну станцію, здатну заряджати 50–80 балонів на годину, залежно від розміру балона та початкового тиску. Безмасляна конструкція є критично важливою для заповнення балонів, оскільки будь-яке масляне забруднення залишатиметься в балоні та потраплятиме до кінцевого користувача, потенційно забруднюючи чутливі процеси в харчовій, фармацевтичній та електронній промисловості. Азотний компресор високого тиску LW-20/18 гарантує, що кожен балон відповідає стандартам чистоти ISO 8573-1 класу 0 без додаткових етапів очищення.

Нафтохімічний технологічний азот високого тиску

У нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах LW-20/18 забезпечує подачу азоту під високим тиском для випробування реактора під тиском, регенерація каталізатора, аварійне впорскування азоту в резервуари високого тиску та випробування трубопроводів під тискомТиск нагнітання 1,80 МПа достатній для випробувань під тиском резервуарів та трубопроводів, розрахованих на робочий тиск 1,5 МПа (згідно з вимогами гідравлічних випробувань ASME B31.3 при тиску, що перевищує 1,5 розрахункового). Сертифікація на відсутність олії є обов'язковою для застосувань, де азот контактує з каталізаторними шарами або потрапляє в технологічні потоки, які повинні залишатися повністю вільними від вуглеводнів. Постійний режим роботи забезпечує надійну доступність азоту під час тривалих ремонтних кампаній.

Підвищення тиску азоту VPSA

Для генераторів азоту VPSA, що виробляють високочистий азот під тиском, близьким до атмосферного, LW-20/18 стискає продукт низького тиску до 1,80 МПа для розподілу під високим тиском. Цей підвищений тиск особливо цінний для установок VPSA, що обслуговують кількох споживачів високого тиску через централізований колектор, де необхідно подолати значні втрати тиску в розподільчій мережі. Безмасляний шлях стиснення є абсолютно необхідним, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглеводневий молекулярно-ситовий адсорбент, що безповоротно знизить ефективність розділення та вимагатиме дорогої заміни адсорбенту.

Впорскування азоту під високим тиском для харчових продуктів та напоїв

Для великих розливних заводів та харчових заводів потрібен азот під високим тиском. створення тиску в контейнері, дозування азоту та зберігання в контрольованій атмосферіТиск нагнітання LW-20/18 1,80 МПа забезпечує напір, необхідний для високошвидкісного дозування азоту в ємності з напоями перед закриванням, запобігаючи потраплянню кисню та подовжуючи термін придатності продукту. Сертифікація на відсутність олії гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 173.310 та Регламенту ЄС 231/2012 щодо азоту, що контактує з харчовими продуктами, усуваючи будь-який ризик забруднення олією, що впливає на смак, зовнішній вигляд чи безпеку продукту.

Матеріал та конструкція

LW-20/18 виготовлено з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом під високим тиском, термостійкості 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 конструкції

LW-20/18 має суху масу 4,20 тонни та центр ваги приблизно на 850 мм над опорною плитою. Незважаючи на високі експлуатаційні навантаження, дворядна опозитно-циліндрова конструкція забезпечує чудовий баланс сил, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 8–10 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції. Мінімальні вимоги до зазорів: 1,5 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,2 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,0 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 28 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує циліндричні чохли, проміжний охолоджувач та додатковий охолоджувач 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 наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічною обробкою, щоб запобігти утворенню накипу та корозії в охолоджувачах високого тиску.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-20/18 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 3500–5500 годин терміну служби в умовах чистого азоту під високим тиском. Таке спрощення технічного обслуговування призводить до зниження витрат на оплату праці, зменшення кількості запасних частин та підвищення доступності обладнання.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-20/18 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-20/18 досягає питома споживана потужність приблизно 12,0–12,5 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском нагнітання 1,80 МПа. Цей показник ефективності очікується для безмасляного поршневого компресора, що працює з екстремальним співвідношенням тисків (приблизно 18:1 від атмосферного входу), і він вигідно відрізняється від діафрагмових компресорів, які часто вибираються для безмасляних застосувань високого тиску, але можуть споживати 15–20 кВт/м³/хв. Для порівняння, поршневі компресори з масляним змащенням у аналогічному режимі високого тиску зазвичай споживають 11–13 кВт/м³/хв, але створюють неприйнятний ризик забруднення маслом.

Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага LW-20/18 в ефективності порівняно з діафрагмовими альтернативами генерує приблизно 48 000–120 000 кВт·год річної економії енергіїЗа середнього промислового тарифу на електроенергію $0,08/кВт·год це становить скорочення прямих експлуатаційних витрат на $3 840–$9 600 на рік. Однак основним економічним фактором вибору LW-20/18 зазвичай є усунення витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та уникнення використання обладнання для очищення на наступних етапах а не незначну економію енергії.

The загальна вартість володіння для стиснення азоту під високим тиском ще більше зменшується через відсутність оливи в тракті стиснення. Типовий масляний компресор високого тиску вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю рівня оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора та вимагають значних капітальних вкладень. Безмасляна конструкція LW-20/18 повністю усуває це паразитне навантаження та капітальні витрати.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-20/18 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:

• 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. Такий підхід скорочує час монтажу в польових умовах приблизно на 601 TP3T та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки попереднім заводським випробуванням усіх систем.
• Комплекти для заправки циліндрів: Додатковий інтегрований колектор для заповнення балонів із клапанами послідовної регулювання тиску, контролем тиску в балонах та автоматичним вимиканням заповнення. Сумісний зі стандартними розмірами промислових газових балонів (40 л, 50 л, 80 л) та причепами для перевезення труб високого тиску.
• Конфігурації для небезпечних зон: Корпуси двигунів та електрообладнання, що відповідають вимогам ATEX Zone 2 та IECEx, для встановлення на нафтохімічних об'єктах, де періодично можуть виникати вибухонебезпечні середовища. 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 з частотним приводом (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження.
• Системи захисту 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 86 дБ(А) до 73 дБ(А) на відстані 1 метр.
• Програми OEM та власних торгових марок: 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 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 станції заправки промисловими газовими балонами

Клієнт: Регіональний постачальник промислового газу, який керує станцією заправки балонів у Таїланді

Виклик: Існуючий азотний компресор клієнта високого тиску (поршневий з масляним змащенням, 20 років експлуатації) зазнав поступового виносу оливи в заповнені циліндри, що призвело до скарг клієнтів від виробників електроніки та фармацевтичних компаній. Рівень забруднення оливи в заповнених циліндрах досяг 3,5 мг/м³, що значно перевищує встановлене значення 0,1 мг/м³. Старіючий компресор також страждав від частих поломок клапанів та продувки поршневих кілець, що призводило до незапланованих простоїв у середньому 12 годин на місяць та знижувало продуктивність заповнення на 151 т/3 тонни.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-20/18 з інтегрованим колектором для заповнення балонів, сконфігурованим на спеціальній рамі з панеллю керування Siemens S7-1200 PLC та автоматичним послідовним регулюванням тиску. Тиск нагнітання 1,80 МПа дозволив безпосереднє заповнення балонів об'ємом 40 л та 50 л до робочого тиску 15 МПа за допомогою триступеневої каскадної системи. Безмасляна конструкція усунула необхідність очищення після заповнення та гарантувала відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 у кожному балоні.

Кількісні результати після 18 місяців:

• Вміст оливи в циліндрах: Зменшено з 3,5 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Скарги клієнтів: Повністю ліквідованонуль бракованих циліндрів від клієнтів з електроніки та фармацевтики
• Місткість заповнення: Збільшено на 18% завдяки усуненню незапланованих простоїв та підвищенню надійності компресора
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 52% (від $42 000 до $20 160) завдяки усуненню ремонтів, пов'язаних з маслом, та поломок клапанів
• Незапланований простій: Нуль подій за 18 місяців безперервної роботи

«LW-20/18 повністю змінив наш процес заправки балонів. Наші клієнти більше не бракують балони через забруднення маслом, а наша команда технічного обслуговування перейшла від боротьби з поломками до проведення планового профілактичного обслуговування. Вбудований заправний колектор також зменшив наші потреби в робочій силі на 301 т/3 т». — Директор з операційної діяльності, постачальник промислового газу

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