Опис
Азотний компресор LW-30/8 – високопродуктивний безмасляний азотний бустер для розподілу трубопроводів середнього тиску
LW-30/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, розроблений для кріогенного розділення повітря середнього масштабу, азотних бустерних станцій VPSA та промислових трубопровідних мереж, що потребують підвищеного тиску. Нульове забруднення мастилом, розрахований на безперервну роботу та створений для цілодобової надійної роботи.
Огляд продукту
The Азотний компресор LW-30/8 займає стратегічно важливе місце в нашій лінійці безмасляних поршневих компресорів, поєднуючи виробництво азоту середньої витрати з вимогами до розподілу підвищеного тиску. З номінальною потужністю 30 м³/хв і тиск нагнітання 0,80 МПа, цей блок служить основою кріогенних повітророздільних установок середнього масштабу, промислових бустерних установок VPSA та мереж азотних трубопроводів, де потрібен вищий тиск для подолання втрат на тертя при розподілі.
Що відрізняє LW-30/8 від звичайних компресорів зі змащенням, так це його повністю безмасляний шлях стисненняПоршневі кільця та роликові бандажі виготовлені з високою точністю з самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють без вуглеводневих мастил, що гарантує повну відсутність забруднення азотом. Ця властива безмасляність є незамінною для застосувань, що вимагають сертифікації ISO 8573-1 Клас 0, включаючи азот для пакування харчових продуктів, інертизацію фармацевтичних реакторів, технологічний газ для електроніки та сировину для хімічного синтезу.
Архітектура компресора дотримується двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка розподіляє загальний коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення. Такий ступінчастий підхід знижує температуру нагнітання на кожному ступені, підвищує об'ємну ефективність та подовжує термін служби клапанів та ущільнювальних елементів. Кожен ступінь стиснення оснащений незалежним інтеркулером, що підтримує температуру газу в межах термічно безпечних робочих діапазонів 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 профілактичного обслуговування.
Технічні характеристики – LW-30/8
| Параметр | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
| Модель | LW-30/8 | – |
| Візерунок | Двоступенева, Дворядна (二列二级) | – |
| Місткість | 30 | м³/хв |
| Тиск нагнітання | 0.80 | МПа |
| Розмір компресора (Д × Ш × В) | 2890 × 1600 × 2173 | мм |
| Вага | 4.12 | т |
| Потужність | 200 | кВт |
| Напруга | 380 / 6 тис. або 10 тис. | 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-30/8 використовує запатентовану самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з високощільних PTFE-композитів, армованих скловолокном та бронзовими частинками. Ця формула матеріалу досягає динамічного коефіцієнта тертя нижче 0,08 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю усуваючи ризик перенесення масляних парів у потік азотного продукту. Для операторів у регульованих галузях це безпосередньо означає Відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних інвестицій, експлуатаційних витрат та навантаження на технічне обслуговування, пов'язане з наступними установками для фільтрації нафти.
2. Двоступенева термодинамічна оптимізація з проміжним охолодженням
The двоступенева архітектура стиснення LW-30/8 термодинамічно оптимізований для цільового тиску нагнітання 0,80 МПа. Розподіляючи коефіцієнт тиску між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор досягає нижчої середньої ефективної температури на ступінь. Спеціальний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 155°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Ця стратегія теплового управління подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 351 TP3T порівняно з одноступеневими компресорами, що працюють при еквівалентному загальному коефіцієнті тиску, і запобігає термічній деградації ущільнювальних елементів з PTFE, яка в іншому випадку могла б статися за підвищених температур.
3. Міцна чавунна рама з власним балансом сил
Головний блок компресора відлитий з Сірий чавун GG25 (еквівалент ASTM A48 класу 30B) з інтегрованими каналами для охолоджувальної води, виточеними в корпусах циліндрів. Дворядна опозитно-циліндрична компоновка забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 801 TP3T порівняно з однорядними конструкціями еквівалентної потужності. Ця механічна перевага дозволяє LW-30/8 працювати на відносно скромному фундаментному блоці (мінімум 7 тонн проти 12+ тонн для однорядних еквівалентів), знижуючи витрати на цивільне будівництво та спрощуючи модернізацію установок у існуючих компресорних або машинних відділеннях.
4. Гнучка конфігурація напруги для промислової інтеграції
Привідний двигун потужністю 200 кВт доступний у 380 В, 6 кВ або 10 кВ конфігурації, що дозволяє безперешкодну інтеграцію в різноманітні промислові архітектури розподільчих електромереж. Стандартний варіант 380 В ідеально підходить для об'єктів з існуючою низьковольтною інфраструктурою, тоді як варіанти 6 кВ та 10 кВ усувають необхідність у знижувальних трансформаторах у великих повітророзподільних установках, де стандартними є системи шин середньої напруги. Така гнучкість напруги знижує витрати на електричну інфраструктуру, підвищує загальну енергоефективність шляхом мінімізації втрат у трансформаторах та спрощує процес введення в експлуатацію.
Сценарії застосування
Кріогенні установки розділення повітря середнього масштабу
У кріогенних установках ASU, що виробляють 600–1500 Нм³/год газоподібного азоту, LW-30/8 служить як основний азотний бустер між холодним боксом та розподільчим колектором середнього тиску. Його продуктивність 30 м³/хв точно відповідає продуктивності середніх ВРУ, а тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу трубопроводами на відстані до 3 км до споживачів, розташованих нижче за течією, таких як інертізаційні станції сталеливарних заводів, системи захисту хімічних реакторів та мережі продувки заводів ЗПГ. Безмасляна конструкція є особливо важливою для експлуатації ВРУ, оскільки будь-яке забруднення вуглеводнями може знизити ефективність кріогенного розділення та потенційно пошкодити молекулярно-ситові сушарки, розташовані нижче за течією.
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-30/8 стискає цей продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу до місць використання. Безмасляний тракт стиснення є абсолютно необхідним для експлуатації VPSA, оскільки будь-яке забруднення вуглеводнями отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, що безповоротно знижує ефективність розділення генератора азоту та вимагає дорогої заміни адсорбенту. Тиск нагнітання 0,80 МПа є особливо вигідним для установок VPSA, що обслуговують кількох споживачів через розгалужену розподільчу мережу, де втрати тиску є значними.
Впорскування азоту в трубопроводи нафтохімічної та нафтопереробної промисловості
Резервуарні парки нафтопереробних заводів, сховища нафтохімічної продукції та переробні заводи потребують великих обсягів азоту для покриття резервуарів, інертизація та продувка трубопроводів щоб запобігти утворенню вибухонебезпечної пари та підтримувати якість продукції. Тиск на нагнітанні LW-30/8 0,80 МПа забезпечує достатній напір для подолання втрат на тертя в трубопроводі на відстані до 3 км, що робить його придатним для централізованого постачання азоту до кількох резервуарів для зберігання, технологічних ємностей та факельних систем через один розподільний колектор. Постійний режим роботи забезпечує безперебійну доступність азоту під час тривалих кампаній з технічного обслуговування, які можуть тривати кілька тижнів.
Харчова промисловість та упаковка в модифікованій атмосфері
Великі підприємства з пакування харчових продуктів та переробні заводи потребують високопоточного азоту для упаковка в модифікованій атмосфері (MAP), зберігання в контрольованій атмосфері та промивання технологічного обладнання інертним газом. Продуктивність LW-30/8 30 м³/хв може одночасно постачати паливо на кілька високошвидкісних пакувальних ліній, промислові печі та силоси для зберігання, а його сертифікація на відсутність олії гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 173.310 (харчовий азот) та Регламенту ЄС 231/2012. Відсутність забруднення олією усуває ризик появи сторонніх присмаків, прогірклості або зміни кольору продукту, які можуть виникати під час використання змащених компресорів у місцях контакту з харчовими продуктами, захищаючи репутацію бренду та уникаючи дорогого відкликання продукції.
Матеріал та конструкція
Кожен компонент LW-30/8 відібраний з урахуванням сумісності з азотом, стійкості до корозії та довготривалої механічної цілісності за умов безперервної роботи:
| Компонент | Матеріал | Специфікація |
|---|---|---|
| Блок циліндрів | Сірий чавун | GG25 / HT250, вбудовані водяні сорочки |
| 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, вхід охолоджувальної води 32°C |
Усі компоненти, що несуть тиск, розроблені та виготовлені відповідно 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 часу витримки 30 хвилин перед відправкою з заводу.
Інструкції з встановлення та обслуговування
Вимоги до фундаменту
LW-30/8 має суху масу 4,12 тонни та центр ваги приблизно на 820 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежними циліндрами, незбалансовані сили мінімальні, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 7–9 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції та прилади. Мінімальні вимоги до зазору: 1,5 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів та їх обслуговування, 1,2 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,0 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.
Система охолодження водою
LW-30/8 потребує приблизно 28 м³/год охолоджувальної води при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу охолоджувальної води паралельно забезпечує чохли циліндрів, проміжний охолоджувач та додатковий охолоджувач. 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 SS304 в охолоджувачах), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води або високими температурами навколишнього середовища настійно рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічною обробкою для запобігання утворенню накипу та корозії.
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 пластини всмоктувальних/нагнітальних клапанів на наявність вуглецевих відкладень або тріщин |
| 1000 годин | Оцінка зносу 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-30/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. Немає потреби в плановій заміні масла, відправленні зразків масла на лабораторний аналіз, зберіганні та заміні фільтруючих елементів, а також відсутності картриджів масловіддільника, які потрібно контролювати. Єдиними елементами, що постійно зношуються, є Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають 4000–6000 годин терміну служби в умовах чистого азоту. Таке спрощення технічного обслуговування безпосередньо призводить до зниження витрат на оплату праці, зменшення запасів запасних частин та підвищення доступності обладнання.
Сертифікати відповідності та безпеки
Азотний компресор LW-30/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:
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-30/8 повинні включати безперервний моніторинг дефіциту кисню в компресорній та всіх прилеглих зонах, де можуть накопичуватися витоки азоту. 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 (Замкнуті простори, для яких потрібен дозвіл). Блокування аварійного вимикання повинні активуватися о 19,51 TP3T O₂ (тривога) та запускати автоматичну ізоляцію компресора о 18,01 TP3T O₂ (жорстке вимикання). Процедури входу персоналу до закритих компресорних повинні включати портативні кисневі монітори та протокол системи напарників.
Аналіз продуктивності та ефективності
LW-30/8 досягає питома споживана потужність приблизно 6,67 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності ставить агрегат у конкурентний сегмент безмасляних поршневих компресорів продуктивністю 20–40 м³/хв, особливо враховуючи підвищений тиск нагнітання порівняно з моделями з нижчим тиском. Для порівняння, масляні гвинтові компресори в аналогічних застосуваннях зазвичай споживають 7,0–7,8 кВт/м³/хв, тоді як застарілі одноступеневі поршневі конструкції можуть перевищувати 8,5 кВт/м³/хв при еквівалентних коефіцієнтах тиску.
При стандартному річному робочому графіку тривалістю 8000 годин перевага в ефективності LW-30/8 становить приблизно 80 000–200 000 кВт·год річної економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За середнього промислового тарифу на електроенергію 1 т/4Т0,08 кВт·год це становить 1 т/4Т6 400–1 т/4Т16 000 прямих експлуатаційних витрат на рік. 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 контрольно-вимірювальних приладів, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція LW-30/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність чистої системи.
Можливості налаштування та OEM
Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-30/8 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 TP3T та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки заводському випробуванню всіх інтерфейсів перед відвантаженням.
- 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. Для забезпечення безпечної роботи в класифікованих зонах 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 для застосувань зі змінним споживанням азоту.
- 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, придатні для встановлення всередині приміщень без спеціальних компресорних станцій.
- OEM та приватна торгова марка: Для системних інтеграторів та дистриб'юторів газового обладнання доступні індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізовані пакети документації. Технічні посібники, списки запасних частин та процедури технічного обслуговування можуть надаватися місцевими мовами для підтримки глобальних мереж дистрибуції.
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 виробничі замовлення доставляються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення.
Тематичне дослідження: Модернізація азотного бустера VPSA для інертної обробки сталеливарного заводу
Клієнт: Великий виробник сталі, що експлуатує доменну піч та установку безперервного лиття заготовок у Таїланді
Виклик: Існуючий азотний бустер клієнта з масляним мастилом (японський бренд, 18 років експлуатації) зазнав поступового потрапляння олії в потік азотної продукції. Рівень забруднення олією досяг 3,5 мг/м³, перевищуючи ліміт 0,1 мг/м³, встановлений клієнтами відділу харчової упаковки. Олія також погіршувала стан фінішного полірувального шару з активованим вугіллям і спричиняла часті незаплановані зупинки для обслуговування сепаратора, що призводило до приблизно 120 годин втрат виробництва щорічно.
Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-30/8 як пряма заміна, сконфігурована на спеціалізованій рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з можливістю дистанційного моніторингу. Площа рами була спроектована відповідно до існуючого фундаменту, що усуває необхідність у будівельних модифікаціях. Вгору по потоку було додано компенсаційну ємність об'ємом 3 м³ для зменшення пульсацій тиску від циклу адсорбції VPSA та забезпечення буферної ємності під час переходів між циклами.
Кількісні результати після 24 місяців:
- Вміст азоту в олії: Зменшено з 3,5 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
- Інтервал заміни шару активованого вугілля: Подовжено з 6 до 36 місяців, що заощаджує $18 000/рік на витратних матеріалах
- Незапланований простій: Зменшено зі 120 годин на рік до нуля, що відшкодує приблизно 14240 000 втраченої виробничої вартості
- Загальні витрати на технічне обслуговування: Зменшено на 40% завдяки відсутності необхідності заміни оливи, заміни фільтрів та капітального ремонту сепаратора
- Споживання енергії: Покращено на 6.8% порівняно із заміненим блоком, що еквівалентно економії $12 800/рік за місцевими тарифами на електроенергію
«LW-30/8 повністю усунув наші проблеми з чистотою азоту та незаплановані простої. Наші клієнти з харчової упаковки задоволені, наша команда з технічного обслуговування значно скоротила своє робоче навантаження, а економія енергії є приємним бонусом. Термін окупності склав менше 20 місяців». — Керівник інженерного відділу заводу
Поширені запитання та посібник з вибору
Супутні продукти та рішення
Азотний компресор великої ємності LW-52/3
Високопродуктивний безмасляний поршневий компресор, що забезпечує продуктивність 52 м³/хв при тиску 0,30 МПа, для резервного копіювання кріогенних агрегатів всмоктування великого розміру та підвищення тиску в системі підвищення тиску в системі підвищення тиску в системі підвищення тиску. Ідеально підходить для установок, що вимагають максимальної витрати при низькому тиску.
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.
Багатоступінчасті безмасляні компресори серії ZW
Вертикальні багатоступеневі безмасляні компресори для кисню, азоту, водню та спеціальних газів. Тиск нагнітання до 9,00 МПа для газорозрядних систем високого тиску та хімічних процесів.
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
