Опис
Азотний компресор LW-20/8 – безмасляний азотний бустер середньої потужності для безперервної промислової експлуатації
LW-20/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, що забезпечує продуктивність 20 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа, розроблений для кріогенного розділення повітря середнього масштабу, азотних бустерних станцій VPSA та промислового трубопровідного розподілу. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи 24/7 та створений для складних промислових умов.
Огляд продукту
The Азотний компресор LW-20/8 займає стратегічну позицію в нашій лінійці безмасляних поршневих компресорів, заповнюючи прогалину між компактними агрегатами початкового рівня та великомасштабними промисловими бустерами. З номінальною потужністю 20 м³/хв і тиск нагнітання 0,80 МПа, ця модель служить основою систем розподілу азоту середнього масштабу в кріогенному розділенні повітря, нафтохімічній інертизації та харчовій промисловості.
Що відрізняє LW-20/8 від традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний шлях стисненняПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з високоточною обробкою з самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють без вуглеводневих мастил, що гарантує повну відсутність забруднення азотом. Ця властива безмасляність є важливою для застосувань, що вимагають сертифікації ISO 8573-1 Клас 0, включаючи азотне покриття харчового класу, інертизацію фармацевтичних процесів та контроль атмосфери у виробництві електроніки.
Компресор використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) архітектура, яка термодинамічно оптимізує коефіцієнт тиску між двома циліндрами. Кожен ступінь охолоджується незалежно за допомогою спеціального інтеркулера, підтримуючи температуру нагнітання в безпечних робочих межах навіть під час тривалої цілодобової роботи. Міцна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розроблені для... мінімальний термін служби 15 років згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.
Технічні характеристики – LW-20/8
| Параметр | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
| Модель | LW-20/8 | – |
| Візерунок | Двоступенева, Дворядна (二列二级) | – |
| Місткість | 20 | м³/хв |
| Тиск нагнітання | 0.80 | МПа |
| Розмір компресора (Д × Ш × В) | 2732 × 1550 × 2432 | мм |
| Вага | 3.00 | т |
| Потужність | 132 | кВт |
| Напруга | 380 | 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. Безмасляна композитна система ущільнень з PTFE
LW-20/8 використовує вдосконалену самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з високощільних PTFE-композитів, армованих скловолокном та бронзовими частинками. Ця матеріальна система досягає коефіцієнта тертя нижче 0,08 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, що повністю усуває ризик перенесення масляних парів у потік азотного продукту. Для регульованих галузей промисловості це забезпечує Відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 безпосередньо — без капітальних витрат, навантаження на обслуговування чи енергетичних втрат, пов’язаних із системами фільтрації для видалення нафти, що розташовані нижче за течією.
2. Двоетапна термодинамічна оптимізація
The двоступенева схема стиснення розділяє загальне співвідношення тисків між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, знижуючи середню ефективну температуру на ступінь та покращуючи об'ємну ефективність. Інтегрований кожухотрубний інтеркулер відводить тепло стиснення між ступенями, підтримуючи температуру нагнітання нижче 155°C навіть при максимальному постійному навантаженні. Ця стратегія теплового управління подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 351 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, що працюють при еквівалентних співвідношеннях тисків, а також запобігає термічній деградації ущільнювальних елементів з PTFE.
3. Міцна рама з власним балансом сил
Блок компресора відлитий з Сірий чавун GG25 (еквівалентно ASTM A48 класу 30B) з інтегрованими каналами для охолоджувальної води. Дворядна конфігурація з протилежними циліндрами забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 80% порівняно з однорядними конструкціями. Ця механічна перевага дозволяє встановлювати їх на легший бетонний інерційний блок (мінімум 5 тонн проти 8+ тонн для однорядних еквівалентів), знижуючи витрати на цивільне будівництво та спрощуючи модернізацію в існуючих компресорних або машинних відділеннях.
4. Стандартний промисловий двигун-привід 380 В
LW-20/8 приводиться в рух Трифазний асинхронний двигун потужністю 132 кВт, 380 В, 50 Гц Відповідно до класу ефективності IEC 60034-1 IE3. Стандартна низьковольтна конфігурація інтегрується безпосередньо в існуючі промислові розподільні щити на 380 В без необхідності використання розподільчих пристроїв середньої напруги, знижувальних трансформаторів або спеціалізованої електричної інфраструктури. Це спрощує як капітальні витрати, так і терміни введення в експлуатацію, що робить LW-20/8 привабливим варіантом модернізації для об'єктів, які переходять від генераторів балонного азоту або мембранних генераторів до постачання стисненого азоту на місці.
Сценарії застосування
Кріогенні установки розділення повітря середнього масштабу
У кріогенних установках ASU, що виробляють 500–1500 Нм³/год газоподібного азоту, LW-20/8 служить як основний азотний бустер між холодним боксом та розподільчим колектором. Його продуктивність 20 м³/хв відповідає продуктивності середніх ВРУ, а тиск нагнітання 0,80 МПа оптимізований для розподілу трубопроводами до споживачів нижче за течією, таких як хімічні реактори, системи інертизації ковшів сталеливарних заводів та мережі продувки установок ЗПГ. Безмасляна конструкція особливо важлива у сценаріях резервного копіювання ВРУ, де чистота азоту не може бути порушена під час технічного обслуговування основної системи або порушень роботи холодного боксу.
Азотні бустерні станції VPSA
Генератори азоту з вакуумною адсорбцією під тиском коливань (VPSA) виробляють газоподібний азот під тиском, близьким до атмосферного (0,05–0,10 МПа). Азотний бустер LW-20/8 стискає цей продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу до місць використання. Безмасляний тракт стиснення є важливим для експлуатації VPSA, оскільки будь-яке забруднення вуглеводнями отруїть вуглецевий молекулярний ситовий адсорбент, що безповоротно знизить ефективність розділення генератора та вимагатиме дорогої заміни адсорбенту. Продуктивність 20 м³/хв забезпечує роботу середніх установок VPSA, що обслуговують кількох промислових споживачів через централізований азотний колектор.
Покриття та інертування нафтохімічних резервуарних парків
Резервуарні парки нафтопереробних заводів та нафтохімічні сховища потребують значних обсягів азоту для покриття резервуарів, інертування та газова підкладка щоб запобігти утворенню вибухонебезпечних парів та підтримувати якість продукції. Номінальний робочий режим безперервної роботи LW-20/8 та тиск нагнітання 0,80 МПа дозволяють йому одночасно обслуговувати кілька резервуарів для зберігання через централізований розподільний колектор азоту. Напір достатній для подолання налаштувань запобіжного клапана резервуара та підтримки позитивного тиску під час циклів відбору продукції, навіть на об'єктах з піднятою геометрією резервуарів або довгими розподільчими трубопроводами.
Харчова промисловість та упаковка в модифікованій атмосфері
Великі харчові переробні підприємства використовують азот для упаковка в модифікованій атмосфері (MAP), зберігання в контрольованій атмосфері та барботаж азотом для подовження терміну придатності продукту та збереження свіжості. Потужність LW-20/8 20 м³/хв може одночасно постачати повітря на кілька високошвидкісних пакувальних ліній, тунелів для промивання азотом та сховищ. Сертифікація на відсутність олії гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 173.310 та Регламенту ЄС 231/2012 щодо азоту, що контактує з харчовими продуктами, що усуває ризик появи сторонніх присмаків, прогірклості або зміни кольору продукту, які можуть виникати при використанні альтернативних компресорів із змащенням.
Матеріал та конструкція
Кожен компонент LW-20/8 підібраний для сумісності з азотом, стійкості до корозії та довготривалої механічної міцності:
| Компонент | Матеріал | Специфікація |
|---|---|---|
| Блок циліндрів | Сірий чавун | GG25 / HT250, вбудовані сорочки охолодження |
| Колінчастий вал | Кована легована сталь | 42CrMo4, Q&T, збалансований за стандартом ISO 1940 G2.5 |
| Поршневі кільця | Композит PTFE-скло-бронза | Самозмащувальний, швидкість зносу <0,05 мм/1000 год |
| Групи вершників | Композитний ПТФЕ | Направляючі поршня, запобігання контакту зі стінками циліндра |
| Клапанні пластини | Нержавіюча сталь | SS316, пружинна конструкція з концентричним кільцем |
| Шатуни | Кована сталь з підшипниками Babbitt | Прецизійно оброблений, змащений маслом великий головний вал |
| Інтеркулер | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS304 | ASME VIII Div.1, гідростатичне випробування 1,5× |
| Додатковий охолоджувач | Оболонка з вуглецевої сталі / труби SS304 | Конструкція з ребристою трубкою, розрахована на температуру охолодження води 32°C |
Усі компоненти, що несуть тиск, розроблені та виготовлені відповідно до ASME BPVC Розділ VIII Розділ 1 або китайські стандарти GB 150. Зварні з'єднання проходять 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 часу витримки 30 хвилин.
Інструкції з встановлення та обслуговування
Вимоги до фундаменту та кріплення
LW-20/8 має суху вагу 3,00 тонни та центр ваги приблизно на 820 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежним розташуванням циліндрів, незбалансовані сили мінімальні, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок вагою 5–6 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції. Мінімальні вимоги до зазорів: 1,2 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,0 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 1,8 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.
Технічні характеристики системи охолодження водою
Необхідна витрата охолоджувальної води становить приблизно 22 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води паралельно забезпечує роботу циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача. 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 SS304) та вміст зважених твердих речовин < 30 мг/л. Для об'єктів з граничною якістю води наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічним очищенням, щоб запобігти утворенню накипу та забрудненню труб.
Графік профілактичного обслуговування
| Інтервал | Елемент послуги | Необхідна дія |
|---|---|---|
| Щоденно | Операційна інспекція | Перевірте рівень вібрації, аномальний шум, потік охолоджувальної води, температуру нагнітання |
| 250 годин | Огляд клапанної пластини | Зніміть та перевірте всмоктувальні/нагнітальні клапани на наявність вуглецевих відкладень або розтріскування |
| 1000 годин | Вимірювання поршневих кілець | Виміряйте зазор канавки кільця; замініть кільця, якщо зазор перевищує 0,25 мм |
| 4000 годин | Проміжний капітальний ремонт | Замініть усі поршневі кільця, поршневі бандажі та клапанні пластини |
| 8000 годин | Капітальний ремонт | Перевірте шийки колінчастого вала, виміряйте зазори в підшипниках, замініть корінні підшипники, якщо вони >0,08 мм |
Безмасляна конструкція LW-20/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. Немає потреби в плановій заміні масла, аналізі зразків масла, заміні фільтруючих елементів та моніторингу картриджів масловіддільника. Єдиними елементами, що постійно зношуються, є Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 4000–6000 годин в умовах чистого азоту.
Сертифікати відповідності та безпеки
Азотний компресор LW-20/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів:
ASME BPVC, розділ VIII, розділ 1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU, модуль A
IEC 60034-1 (ефективність IE3), IEC 60204-1, ISO 12100 (безпека машин)
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. Усі установки LW-20/8 повинні включати безперервний моніторинг дефіциту кисню в компресорній та прилеглих зонах. 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 вимкнення повинні активуватися о 19,51 TP3T O₂ (тривога) та запускати автоматичну ізоляцію компресора о 18,01 TP3T O₂ (аварійне вимкнення). Процедури входу персоналу повинні включати портативні кисневі монітори та протоколи системи напарників.
Аналіз продуктивності та ефективності
LW-20/8 досягає питома споживана потужність приблизно 6,60 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності ставить агрегат на конкурентне місце в сегменті безмасляних поршневих компресорів продуктивністю 15–30 м³/хв. Для порівняння, типові гвинтові компресори з масляним змащенням, що працюють з еквівалентними коефіцієнтами тиску, споживають 7,0–7,8 кВт/м³/хв, тоді як старіші одноступеневі поршневі конструкції можуть перевищувати 8,5 кВт/м³/хв.
При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага в ефективності LW-20/8 становить приблизно 64 000–160 000 кВт·год річної економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За середнього промислового тарифу на електроенергію 1 т/4Т 0,08 кВт·год це означає скорочення прямих експлуатаційних витрат на рік на 1 т/4Т 5 120–1 т/4Т 12 800. У поєднанні з ліквідацією витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою (мастило, фільтруючі елементи, картриджі-сепаратори, утилізатор відпрацьованого масла), загальна вартість володіння азотним компресором зменшується приблизно на 20–301 TP3T протягом 10-річного терміну експлуатації.
Відсутність оливи в тракті стиснення також усуває енергетичні втрати, пов'язані з обладнанням для видалення оливи, що знаходиться нижче за течією. Типовий масляний компресор такого розміру вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція LW-20/8 повністю усуває це паразитне навантаження, підвищуючи загальну ефективність системи.
Можливості налаштування та OEM
Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-20/8 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:
- Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, контрольно-вимірювальні прилади 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 м² та мінімізує ризики, пов'язані з введенням в експлуатацію.
- Конфігурації для небезпечних зон: Для встановлення на нафтохімічних 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 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 DCS/SCADA. Автоматичне керування навантаженням/розвантаженням та сумісність із приводом зі змінною швидкістю (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження.
- Захист навколишнього середовища: Системи покриттів морського класу C5-M для прибережних або морських установок; тропіко-пристосовані електричні компоненти для температур навколишнього середовища до 55°C; та акустичні корпуси класу захисту IP54, що знижують рівень шуму з 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на відстані 1 метр.
- OEM та приватна торгова марка: Для системних інтеграторів та дистриб'юторів газового обладнання доступні індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та пакети документації. Технічні посібники, списки запасних частин та процедури технічного обслуговування можуть надаватися місцевими мовами.
Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та створення пропозиції зазвичай займають 5–7 робочих днів. Терміни поставки прототипів коливаються від 12 до 14 тижнів; повторні замовлення виконуються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення.
Тематичне дослідження: Модернізація постачання азоту для харчової упаковки
Клієнт: Великий виробник закусок у Таїланді
Виклик: Виробник покладався на випаровування рідкого азоту для своїх ліній пакування в модифікованій атмосфері (MAP). Зростання цін на рідкий азот, конфлікти в графіках поставок та проблеми з обслуговуванням випарників спричиняли затримки виробництва. Крім того, існуючий мастильний азотний бустер (конкурентний бренд) вносив сліди забруднення олією, що спричиняло появу сторонніх присмаків у чутливих продуктових лінійках, що призводило до скарг клієнтів та відкликання продукції.
Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-20/8 у поєднанні із середньомасштабним генератором азоту VPSA (чистота 99.9%, 25 м³/хв) на спільному шасі. LW-20/8 підвищує тиск продукту VPSA з 0,08 МПа до 0,80 МПа для розподілу на шість високошвидкісних пакувальних ліній. Шасі було розроблено таким чином, щоб воно поміщалося в існуюче підсобне приміщення, що усуває необхідність розширення будівлі.
Кількісні результати після 24 місяців:
- Вартість постачання азоту: Зменшено на 48% порівняно з купівлею та доставкою рідкого азоту
- Забруднення олії азотом: Повністю ліквідовано (Досягнуто відповідності стандарту ISO 8573-1 класу 0)
- Випадки відкликання продукції: Нуль з моменту введення в експлуатацію (раніше 2–3 на рік)
- Витрати на технічне обслуговування: Зменшено на 35% завдяки відсутності необхідності заміни оливи, заміни фільтрів та капітального ремонту сепаратора
- Простої у виробництві: Зменшено на 60% (більше жодних конфліктів у розкладі доставки рідкого азоту)
- Термін окупності: 2,1 роки на основі економії витрат на бензин та уникнення витрат на відкликання продукції
«Компресор LW-20/8 повністю змінив наше постачання азоту. Ми більше не турбуємося про постачання рідкого азоту, проблеми з якістю продукції зникли, а наша команда технічного обслуговування витрачає набагато менше часу на обслуговування компресора. Інвестиції окупилися трохи більше ніж за два роки». — Керівник інженерного відділу заводу
Поширені запитання та посібник з вибору
Супутні продукти та рішення
Азотні компресори великої ємності серії LW
Високопродуктивні безмасляні поршневі компресори (30–130 м³/хв) для резервного копіювання кріогенних систем введення повітря (ВРУ) великого масштабу, підвищення тиску в системах підвищення тиску в системах підвищення тиску (ВПСА) та промислового розподілу трубопроводів. Тиск нагнітання від 0,30 до 0,80 МПа.
Азотні компресори високого тиску серії DW
Безмасляні компресори середнього та високого тиску (0,40–2,00 МПа) для впорскування азоту, підвищення тиску в трубопроводах та хімічного синтезу. Продуктивність від 2 до 130 м³/хв.
Компактні безмасляні компресори серії ZW
Компактні безмасляні компресори (2–10 м³/хв) для невеликого підвищення тиску VPSA, постачання азоту в лабораторіях та інертизації у виробництві електроніки. Тиск нагнітання 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 оптимізувати свою систему стиснення азоту?
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
