Азотний компресор LW-25/16 – високотискний безмасляний азотний компресор для промислового застосування з тиском 1,60 МПа

Розроблений для подачі 25 м³/хв при тиску нагнітання 1,60 МПа, LW-25/16 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, призначений для впорскування азоту під високим тиском, підвищення тиску в трубопроводах та складних нафтохімічних процесах. Відсутність забруднення мастильними матеріалами, безперервний режим роботи та цілодобова робота під підвищеним тиском.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-25/16 займає спеціалізоване місце в нашому портфоліо безмасляних поршневих компресорів, долаючи розрив між розподілом азоту середнього тиску та технологічними застосуваннями високого тиску. З номінальною потужністю 25 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 1,60 МПаЦей агрегат відповідає найвимогливішим вимогам до стиснення азоту в промисловій газовій інфраструктурі, де одночасно потрібні значний потік і підвищений тиск.

Що відрізняє LW-25/16 від традиційних альтернатив високого тиску, так це його повністю безмасляний механізм стисненняПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з удосконалених самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, спеціально розроблених для роботи під високим тиском. Ці компоненти працюють без будь-яких вуглеводневих мастил, що гарантує повну відсутність забруднення олією в потоку азоту навіть за підвищених температур і тисків, пов'язаних з нагнітанням 1,60 МПа. Ця властива безмасляна характеристика забезпечує Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 що, по суті, усуває потребу в дорогих системах видалення нафти, які в іншому випадку були б обов'язковими у системах високого тиску.

Компресор використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка є важливою для управління екстремальним коефіцієнтом тиску, необхідним для досягнення тиску на нагнітанні 1,60 МПа з умов на вході, близьких до атмосферних. Ступінчасте стиснення розподіляє теплове навантаження між двома циліндрами, а незалежний високоефективний інтеркулер між ступенями підтримує температуру газу в безпечних робочих межах. Міцна чавунна рама та прецизійно кований колінчастий вал розроблені таким чином, щоб витримувати значні механічні сили, що виникають під час роботи під високим тиском, з номінальним терміном служби, що перевищує 100 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – LW-25/16

* 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-25/16 використовує запатентовану система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів високого тиску виготовлено з передових композитів PTFE, армованих високоміцним скловолокном та бронзовими частинками. Цей матеріал спеціально розроблений для екстремальних перепадів тиску та підвищених температур, що виникають при тиску нагнітання 1,60 МПа. Кільця досягають коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, що повністю усуває ризик забруднення маслом. Для користувачів азоту під високим тиском у нафтохімічній, фармацевтичній та спеціальних газових системах це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без проблем зі складністю, вартістю та надійністю, характерних для систем фільтрації олії, що працюють під підвищеним тиском.

2. Двоступеневе стиснення для екстремальних коефіцієнтів тиску

The двоступенева архітектура стиснення є абсолютно критично важливим для досягнення тиску нагнітання 1,60 МПа з атмосферних умов на вході, що відповідає загальній коефіцієнтові тиски приблизно 16:1. Розділивши це екстремальне співвідношення між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, LW-25/16 обмежує температуру нагнітання кожного ступеня до рівня нижче 160°C, зберігаючи структурну цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить значну кількість тепла стиснення, а потік охолоджувальної води розроблений для підтримки міжступеневої температури нижче 45°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке терморегулювання подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 501 TP3T порівняно з одноступеневими конструкціями, які намагаються досягти еквівалентних коефіцієнтів тиску.

3. Посилена міцна рама для роботи під високим тиском

Основна рама відлита з Сірий чавун GG30 (модернізований з GG25, що використовується в моделях з нижчим тиском) з товстішими стінками та посиленими опорними опорами, щоб витримувати значно вищі механічні навантаження, що створюються тиском нагнітання 1,60 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 важлива для компресорів високого тиску, де пікові сили в циліндрах значно підвищені. Кований сталевий колінчастий вал динамічно збалансований відповідно до стандартів ISO 1940 G2.5 і має збільшені опорні шийки для витримування вищих навантажень на підшипники.

4. Гнучка конфігурація напруги для промислової інтеграції

LW-25/16 доступний з Привідний двигун потужністю 200 кВт у трьох конфігураціях напруги: 380 В для об'єктів з низьковольтною розподільчою інфраструктурою або 6 кВ/10 кВ для безпосередньої інтеграції в промислові мережі середньої напруги. Варіант 380 В ідеально підходить для невеликих установок або проектів модернізації, де відсутня інфраструктура середньої напруги. Варіанти 6 кВ та 10 кВ усувають необхідність у знижувальних трансформаторах на великих промислових об'єктах, знижуючи витрати на електричну інфраструктуру та підвищуючи загальну енергоефективність. Усі конфігурації двигунів відповідають класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1.

Сценарії застосування

Підвищення тиску азотних трубопроводів

У промислових газорозподільних мережах, що охоплюють кілька об'єктів або великі заводські майданчики, LW-25/16 служить як станція підвищення тиску азоту для подолання втрат на тертя в трубопроводах та підтримки належного тиску у віддалених точках споживання. Його тиск нагнітання 1,60 МПа забезпечує достатній напір для розподілу на відстані понад 5 км, що робить його ідеальним для централізованого постачання азоту до кількох технологічних установок, резервуарних парків та віддалених станцій завантаження. Продуктивність 25 м³/хв підтримує роботу середніх промислових комплексів з кількома одночасними споживачами азоту. Безмасляна конструкція є критично важливою для трубопроводів, оскільки будь-яке забруднення нафтою поширюватиметься по всій розподільчій мережі, потенційно впливаючи на всіх споживачів нижче за течією.

Інертизація нафтохімічних реакторів та консервація каталізаторів

Нафтохімічні реактори, установки каталітичного крекінгу та гідротехнологічні установки потребують азоту високого тиску для інертизація реактора під час запуску та зупинки, консервація шару каталізатора під час періодів очікування та аварійне розгерметизування. The Азотний компресор високого тиску LW-25/16 забезпечує тиск 1,60 МПа, необхідний для подолання тиску в реакторній системі та безпосереднього впорскування азоту в технологічні резервуари. Безмасляна конструкція є абсолютно обов'язковою в цих застосуваннях, оскільки забруднення нафтою отруїть дорогі каталітичні шари, що безповоротно погіршить каталітичну активність і вимагатиме дорогої заміни або регенерації каталізатора.

Станції заправки азотом та зарядки балонів

Промислові газові заправні станції та установки для заправки балонів потребують азотних компресорів високого тиску для заправки стандартних газових балонів (зазвичай робочий тиск 15 МПа) та причепів для труб (до 20 МПа). Хоча тиск нагнітання LW-25/16 1,60 МПа не забезпечує безпосередньо тиску наповнення балонів, він служить як проміжний бустер у багатоступеневих компресійних лініях, стискаючи азот з атмосферних або низькотискних джерел до тиску всмоктування діафрагмових або поршневих компресорів високого тиску. Безмасляна конструкція гарантує, що азот, що надходить у ступінь високого тиску, є повністю чистим, запобігаючи накопиченню олії в циліндрах високого тиску та трубних причепах, що може погіршити чистоту газу та створити загрозу безпеці.

Впорскування азоту під високим тиском для харчових продуктів та напоїв

Великі підприємства з переробки харчових продуктів та напоїв використовують азот під високим тиском для системи дозування продукції, упаковка під тиском та зберігання в контрольованій атмосфері під підвищеним тискомТиск нагнітання LW-25/16 1,60 МПа достатній для безпосереднього впорскування в резервуари для продуктів під тиском та системи дозування без проміжного підвищення тиску. Сертифікація на відсутність олії гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 173.310 та Регламенту ЄС 231/2012 щодо азоту, що контактує з харчовими продуктами. Продуктивність 25 м³/хв забезпечує високу продуктивність виробничих ліній, де одночасно працюють кілька станцій дозування.

Матеріал та конструкція

LW-25/16 виготовлений з високоякісних матеріалів, спеціально підібраних для роботи з азотом під високим тиском, стійкості до термічних навантажень 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 з додатковими запасами міцності для роботи під високим тиском. 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 на тиск, що в 1,5 раза перевищує максимально допустимий робочий тиск (MAWP), протягом мінімального періоду витримки 30 хвилин. Трубопроводи високого тиску проходять пневматичні випробування за стандартом 100% на тиску 1,1× MAWP після гідростатичних випробувань.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та конструкції

LW-25/16 має суху вагу 4,50 тонни та центр ваги приблизно на 950 мм вище опорної плити. Через значно вищі механічні сили, що створюються тиском нагнітання 1,60 МПа, залізобетонний інерційний блок вагою 9–12 тонн обов'язково. Блок має бути встановлений на потужних віброізоляторах (власна частота 5–7 Гц), здатних витримувати підвищені динамічні навантаження. Конструкція фундаменту повинна враховувати пікові сили циліндра, які значно вищі, ніж у компресорів нижчого тиску еквівалентної потужності. Мінімальні вимоги до зазору: 1,5 м з непривідної сторони для доступу до клапанів, 1,2 м з приводної сторони 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, що не перевищує 32°C. Інтеркулер та додатковий охолоджувач високого тиску потребують особливо ефективного охолодження для управління значною теплотою стиснення при 1,60 МПа. Характеристики якості води: pH 6,5–8,5, загальний вміст розчинених твердих речовин < 400 мг/л, вміст хлоридів < 40 мг/л (критично для запобігання корозії труб з нержавіючої сталі SS316), зважені тверді речовини < 25 мг/л та загальна жорсткість < 250 мг/л у вигляді CaCO₃. Для всіх установок наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічною обробкою, щоб забезпечити стабільну якість води та запобігти утворенню накипу в трубах теплообмінника високого тиску.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-25/16 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами високого тиску зі змащуванням. Немає потреби в плановій заміні масла, аналізі зразків мастила, заміні елементів масляного фільтра та моніторингу картриджів масловіддільника високого тиску. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають терміну служби 3500–5000 годин в умовах чистого азоту під високим тиском. Вузли клапанних пластин зазвичай досягають терміну служби 2000–3500 годин, перш ніж їм знадобиться ремонт під високим тиском.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-25/16 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-25/16 досягає питома споживана потужність приблизно 8,00 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 1,60 МПа. Цей показник ефективності відображає термодинамічні проблеми, властиві стисканню до підвищених коефіцієнтів тиску, але залишається конкурентоспроможним у сегменті безмасляних поршневих компресорів високого тиску. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням, що працюють при еквівалентних коефіцієнтах тиску, зазвичай споживають 8,5–9,5 кВт/м³/хв, тоді як діафрагмові компресори високого тиску (часто вибирані для безмасляних застосувань) можуть перевищувати 12 кВт/м³/хв.

При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага LW-25/16 в ефективності порівняно з менш ефективними альтернативами становить приблизно 100 000–240 000 кВт·год річної економії енергіїЗа середнього промислового тарифу на електроенергію 1 ТП4Т0,08/кВт·год це становить скорочення прямих експлуатаційних витрат на 1 ТП4Т8 000–1 ТП4Т19 200 на рік. Однак основним економічним фактором вибору LW-25/16 зазвичай є ліквідація витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою, та обладнання для очищення нафти після обробки 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 такого розміру вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям, приладів для контролю рівня оливи та періодичної заміни оливи, що разом збільшує річні експлуатаційні витрати на 15 000–25 000 фунтів стерлінгів. Безмасляна конструкція LW-25/16 повністю усуває ці витрати, одночасно підвищуючи надійність, усуваючи найпоширенішу причину відмови компресорів високого тиску: забруднення та деградацію масляної системи.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-25/16 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. 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 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 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 безпеки високого тиску: У напірний трубопровід можна інтегрувати автоматичні запобіжні клапани тиску, розривні мембрани, ізоляційні клапани високого тиску та системи аварійного скидання тиску. Усі системи безпеки розроблені відповідно до вимог ASME BPVC Розділ VIII.
• 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 87 дБ(А) до 74 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 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 системи інертування нафтохімічного реактора

Клієнт: Великий нафтохімічний комплекс на Близькому Сході, що експлуатує виробничі потужності з виробництва поліетилену та поліпропілену

Виклик: Існуюча система постачання азоту клієнта під високим тиском для інертизації реактора та консервації каталізатора забезпечувалася двома поршневими компресорами з масляним змащенням (американська марка, 20 років експлуатації). Потрапляння нафти в потік азоту забруднювало каталізаторні шари Циглера-Натта, знижуючи ефективність полімеризації на 8–121 т/3 т і вимагаючи заміни каталізатора кожні 14 місяців замість розрахункового 24-місячного інтервалу. Нафта також забруднювала внутрішні компоненти реактора, що призводило до незапланованих зупинок для очищення. Щорічні втрати від деградації каталізатора та незапланованих простоїв перевищували 1 т/4 т2,3 мільйона.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-25/16 як основне джерело азоту високого тиску, сконфігуроване на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем, системами безпеки високого тиску (запобіжні клапани, розривні мембрани, ізоляційні клапани) та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з інтеграцією SCADA. Тиск нагнітання 1,60 МПа відповідав усім вимогам щодо інертизації реактора та консервації каталізатора. Для забезпечення доступності 100% було встановлено резервний блок.

Кількісні результати після 30 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 5,8 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Інтервал заміни каталізатора: Подовжено з 14 до 28 місяців, що заощаджує 1,8 млн. т/рік на витратах на каталізатор
• Ефективність полімеризації: Покращено 9.5%, збільшивши річне виробництво на 12 000 тонн
• Незапланований простій: Виключено—нуль зупинок, пов’язаних з нафтою, за 30 місяців
• Загальна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 38% завдяки усуненню необхідності ремонту масляної системи та очищення каталізатора

«LW-25/16 докорінно змінив нашу діяльність. Усунення забруднення нафтою відновило продуктивність нашого каталізатора до проектного рівня та повністю усунуло незаплановані зупинки, які коштували нам мільйони. Термін окупності склав менше 12 місяців». — Віце-президент з операційної діяльності, нафтохімічний комплекс

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 під високим тиском, умови всмоктування, цільовий тиск нагнітання та обмеження інтеграції. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, креслення розташування фундаменту, схеми трубопроводів та контрольно-вимірювальних приладів (P&ID), проекти систем безпеки під високим тиском та детальний аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 48 годин після отримання вашого запиту.

Електронна пошта: [email protected] | Відповідь протягом 24 годин