Азотний компресор LW-42/10 – високотискний безмасляний азотний компресор для промислового застосування з тиском 1,00 МПа

Розроблений для подачі 42 м³/хв при тиску нагнітання 1,00 МПа, LW-42/10 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, спеціально створений для кріогенного розділення повітря під високим тиском, що вимагає підвищення азоту VPSA та розподілу критично важливих нафтохімічних трубопроводів. Нульове забруднення мастильними матеріалами, розрахований на безперервний режим роботи та оптимізований для цілодобової роботи під підвищеним тиском.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-42/10 являє собою спеціалізоване рішення високого тиску в рамках нашого портфоліо безмасляних поршневих компресорів, розроблене для промислового застосування, де значні витрати та підвищений тиск нагнітання є невід'ємними вимогами. З номінальною потужністю 42 м³/хв і винятковий Тиск нагнітання 1,00 МПа, цей агрегат займає унікальне положення на перетині високопотокового та високотискного стиснення азоту.

Що відрізняє LW-42/10 від традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний шлях стиснення використовуючи самозмащувальні поршневі кільця та ущільнювальні стрічки з композитного матеріалу PTFE. Ці вдосконалені ущільнювальні елементи працюють без будь-яких вуглеводневих мастил, гарантуючи, що потік азотного продукту залишається повністю вільним від забруднення маслом. Ця властива безмасляна характеристика забезпечує Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 що, по суті, усуває потребу в системах фільтрації для видалення нафти, які в іншому випадку були б обов'язковими в харчовій промисловості, фармацевтичному виробництві, виробництві напівпровідників та нафтохімічній промисловості.

Архітектура компресора відповідає двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, необхідна для керування термодинамічними вимогами тиску нагнітання 1,00 МПа. Розподіляючи коефіцієнт тиску між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, LW-42/10 досягає контрольованої температури нагнітання для кожного ступеня, що зберігає цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь включає незалежний високоефективний інтеркулер, що забезпечує підтримку температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи на максимальній потужності. 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-42/10

* 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 високотемпературного композитного герметизації з PTFE

LW-42/10 використовує запатентовану самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з високопродуктивних композитів PTFE, армованих скловолокном, вуглецевим волокном та бронзовими частинками. Ця вдосконалена формула матеріалу досягає коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, повністю виключаючи перенесення парів олії в потік азотного продукту. Найважливіше те, що композит PTFE спеціально розроблений для підвищених температур нагнітання, пов'язаних з роботою 1,00 МПа, зберігаючи стабільність розмірів та цілісність герметизації до 200°C. Для операторів промислового газу це забезпечує відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат на фільтрацію нижче за течією або енергетичних штрафів.

2. Двоступенева термодинамічна оптимізація високого тиску

The двоступенева архітектура стиснення LW-42/10 термодинамічно оптимізований для вимогливого цільового тиску нагнітання 1,00 МПа. Розділяючи загальне співвідношення тисків між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор досягає значно нижчої середньої ефективної температури на ступінь порівняно з одноступеневими конструкціями. Спеціальний високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 160°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке теплове управління є важливим для збереження цілісності кільця PTFE при високих співвідношеннях тисків та подовжує термін служби клапанної пластини приблизно на 451 TP3T порівняно з одноступеневими альтернативами, що працюють при еквівалентних співвідношеннях тисків.

3. Посилена чавунна рама для роботи під високим тиском

Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалент ASTM A48 класу 30B) з товстішими стінками та вбудованими каналами для охолоджувальної води, спеціально розробленими для механічних напружень тиску нагнітання 1,00 МПа. дворядне протилежне розташування циліндрів 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 залізобетонний інерційний блок 10–12 тонн, що значно знижує витрати на цивільне будівництво порівняно з фундаментами вагою понад 18 тонн, необхідними для еквівалентних однорядних компресорів високого тиску.

4. Гнучка конфігурація напруги для промислової інтеграції

LW-42/10 приводиться в рух Асинхронний двигун потужністю 315 кВт Доступні в конфігураціях 380 В, 6 кВ або 10 кВ, що відповідають класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1. Гнучкі варіанти напруги дозволяють безпосередньо інтегруватися в різноманітні промислові електричні інфраструктури. Конфігурація 380 В підходить для об'єктів з існуючими розподільчими мережами низької напруги, тоді як варіанти 6 кВ та 10 кВ усувають необхідність у знижувальних трансформаторах на установках із шинними системами середньої напруги. Така електрична адаптивність знижує витрати на інфраструктуру, мінімізує втрати електроенергії при передачі та спрощує введення в експлуатацію.

Сценарії застосування

Розподіл кріогенного повітря високого тиску

У великих кріогенних установках ASU, що виробляють газоподібний азот високої чистоти, LW-42/10 служить як первинний азотний бустер високого тиску для розподільчих мереж, що вимагають тиску в колекторі 1,00 МПа. Продуктивність 42 м³/хв відповідає потужності середніх та великих ВРУ, а підвищений тиск на нагнітанні долає значні втрати на тертя в трубопроводах на великих відстанях розподілу. Це особливо цінно в інтегрованих промислових комплексах, де азот необхідно транспортувати на відстані 3–5 км від ВРУ до споживачів нижче за течією, таких як сталеливарні заводи, хімічні заводи та установки ЗПГ. Безмасляна конструкція забезпечує збереження чистоти азоту по всьому ланцюжку розподілу.

Станції подачі азоту високого тиску VPSA

Для великих генераторів азоту VPSA, що виробляють азот чистотою 99,5–99,91 TP3T при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер LW-42/10 стискає продукт низького тиску до 1,00 МПа для розподілу під високим тиском. Підвищений тиск нагнітання є важливим для установок VPSA, що обслуговують кількох споживачів через розгалужені розподільчі мережі зі значними втратами тиску. Безмасляний шлях стиснення є абсолютно критично важливим для експлуатації VPSA, оскільки забруднення вуглеводнями може назавжди отруїти вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, знижуючи ефективність розділення та вимагаючи дорогої заміни адсорбенту, вартість якої може перевищити $50 000 для великої установки VPSA.

Інертизація нафтохімічних реакторів високого тиску

У нафтохімічних та нафтопереробних операціях LW-42/10 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора під час заміни каталізатора, аварійного продування резервуара та переміщення трубопроводу високого тискуТиск нагнітання 1,00 МПа достатній для подолання номінального тиску типових технологічних резервуарів високого тиску та реакторних систем, що дозволяє здійснювати пряме впорскування азоту без проміжного наддуву. Ця можливість особливо цінна під час процедур аварійного зупинення, коли потрібна швидка інертизація азотом для запобігання утворенню вибухонебезпечного середовища в технологічному обладнанні, що працює під підвищеним тиском.

Пакування харчових продуктів під високим тиском та асептична обробка

Великі заклади харчування та напоїв, що використовують асептична обробка під високим тиском, попередня обробка під високим тиском (HPP) під тиском азоту та високошвидкісне пакування в модифікованій атмосфері потребують азоту під підвищеним тиском. Тиск нагнітання LW-42/10 1,00 МПа забезпечує впорскування азоту під високим тиском в лінії асептичного розливу та резервуари HPP, а його сертифікація на безмасляність гарантує відповідність вимогам FDA 21 CFR 173.310 та Регламенту ЄС 231/2012. Продуктивність 42 м³/хв може одночасно постачати азот на кілька високошвидкісних пакувальних ліній та станцій асептичної обробки.

Матеріал та конструкція

LW-42/10 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом під високим тиском, стійкості до корозії 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-42/10 має суху масу 6,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 950 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежним розташуванням циліндрів, незбалансовані сили мінімальні, незважаючи на роботу під високим тиском, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 10–12 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 48 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує подачу води 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), 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 контурах охолодження високого тиску.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-42/10 значно зменшує складність технічного 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 4000–6000 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-42/10 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-42/10 досягає питома споживана потужність приблизно 7,50 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском нагнітання 1,00 МПа. Цей показник ефективності є похвальним для безмасляного поршневого компресора, що працює з високим коефіцієнтом тиску, що позиціонує агрегат конкурентоспроможно в класі високого тиску 30–50 м³/хв. Для порівняння, гвинтові компресори з масляним змащенням у аналогічних застосуваннях високого тиску зазвичай споживають 7,8–8,8 кВт/м³/хв, тоді як діафрагмові компресори (часто вибрані для безмасляної роботи під високим тиском) можуть перевищувати 12 кВт/м³/хв.

Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага в ефективності LW-42/10 генерує приблизно 96 000–240 000 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/4Т7 680–1 т/4Т19 200 прямих експлуатаційних витрат на рік. У поєднанні з повною відмовою від витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою (мастило, фільтруючі елементи, картриджі-сепаратори, утилізація відпрацьованого масла та аналіз масла), загальна вартість володіння азотним компресором зменшується приблизно на 20–281 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 та номінального тиску вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція LW-42/10 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо комплексні варіанти налаштування, щоб адаптувати LW-42/10 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 введення в експлуатацію завдяки попереднім заводським випробуванням усіх систем.
• 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 із частотним приводом (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження та зменшують механічний знос під час запуску.
• Системи захисту навколишнього середовища: Системи покриттів морського класу C5-M для прибережних або морських установок; тропіко-пристосовані електричні компоненти для температур навколишнього середовища до 55°C; а також акустичні корпуси класу захисту IP54, що знижують рівень шуму з 87 дБ(А) до 73 дБ(А) на відстані 1 метр, придатні для встановлення всередині приміщень без спеціальних компресорних станцій.
• Програми OEM та власних торгових марок: Для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів доступні індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізовані пакети документації. Технічні посібники, списки запасних частин та процедури технічного обслуговування можуть надаватися кількома мовами.

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 асептичної обробки харчових продуктів високого тиску

Клієнт: Великий виробник молочної продукції у Південно-Східній Азії з кількома лініями асептичного розливу

Виклик: Існуюча система постачання азоту клієнта складалася з двох масляних компресорів (японської марки, 12 років експлуатації), які живили розподільний колектор під тиском 0,60 МПа. Об'єкт перейшов на технологію асептичного заповнення під високим тиском, що вимагала азоту під тиском 0,90–1,00 МПа для попередньої стерилізації та захисту від надлишкового тиску. Існуючі компресори не могли досягти необхідного тиску, а забруднення маслом від змащених компресорів призводило до численних зупинок асептичних ліній через масляні відкладення на пакувальній плівці.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-42/10 як основне джерело азоту високого тиску, сконфігуроване на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з інтеграцією SCADA. Тиск нагнітання 1,00 МПа відповідав новим вимогам асептичного наповнення, а безмасляна конструкція уникала забруднення пакувальних матеріалів. Перед потоком було встановлено компенсаційну ємність об'ємом 3 м³ для зменшення коливань попиту, спричинених переривчастою асептичною роботою лінії.

Кількісні результати після 18 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 3,5 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Асептичні зупинки лінії через забруднення маслом: Повністю ліквідовано, покращуючи доступність лінії на 3.5%
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 40% завдяки усуненню необхідності ремонту, пов'язаного з маслом, та заміни фільтрів
• Можливість асептичного наповнення під високим тиском: Успішно введено в експлуатацію, що дозволяє розширити лінійку нових продуктів
• Незапланований простій: Нуль подій за 18 місяців безперервної роботи

«LW-42/10 дозволив нам модернізувати асептичне заповнення під високим тиском, одночасно усунувши забруднення маслом, яке переслідувало наші попередні компресори. Якість нашої упаковки значно покращилася, і з моменту встановлення ми не стикалися з жодним зупиненням лінії, пов’язаним з азотом». — Директор з виробництва, виробник молочної продукції

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