Азотний компресор LW-52/3 – високопродуктивний безмасляний азотний бустер для промислового розділення повітря

Опис

Азотний компресор LW-52/3 – високопродуктивний безмасляний азотний бустер для промислового розділення повітря

LW-52/3 — це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, розроблений для великомасштабних кріогенних установок розділення повітря та виробництва азоту VPSA, що забезпечує продуктивність 52 м³/хв при тиску нагнітання 0,30 МПа. Компресор не забруднює мастилом, розрахований на безперервну роботу та створений для цілодобової промислової надійності.

LW-52/3 nitrogen compressor industrial air separation unit

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-52/3 – це флагманська модель у нашій лінійці безмасляних поршневих компресорів, спеціально розроблена для роботи з підвищенням рівня азоту в кріогенних системах розділення повітря та вакуумної адсорбції з перепадами тиску (VPSA). Завдяки величезній потужності 52 м³/хв і тиск нагнітання 0,30 МПа, цей блок усуває розрив між первинним розділенням повітря та мережами розподілу азоту нижче за течією.

На відміну від альтернатив зі змащенням, які ризикують забрудненням олією у потоках високочистого азоту, LW-52/3 працює на повністю безмасляна система змащенняТака конструкція усуває необхідність у фільтрації для видалення олії нижче за течією, зменшує складність обслуговування та забезпечує дотримання суворих вимог до чистоти для харчової упаковки, фармацевтичного покриття та виробництва електроніки.

Компресор має двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимізує термодинамічну ефективність за всіма коефіцієнтами тиску. Кожен ступінь охолоджується незалежно, підтримуючи температуру нагнітання в безпечних робочих межах навіть під час безперервної роботи 24/7. Міцна чавунна рама та прецизійно оброблений колінчастий вал розраховані на понад 80 000 годин терміну служби згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

LW series nitrogen compressor two stage piston design

Технічні характеристики – LW-52/3

Параметр Значення Одиниця
Модель LW-52/3
Візерунок Двоступенева, Дворядна (二列二级)
Місткість 52 м³/хв
Тиск нагнітання 0.30 МПа
Розмір компресора (Д × Ш × В) 2995 × 1600 × 2170 мм
Вага 4.28 т
Потужність 220 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. Технологія безмасляних поршнів

LW-52/3 використовує система самозмащувальних поршневих кілець та бандажів виготовлені з передових композитних матеріалів з ПТФЕ. Це усуває ризик забруднення вуглеводнями в потоці азоту — критична вимога для харчового азоту (вміст олії класу 0 за стандартом ISO 8573-1) та фармацевтичного застосування. Безмасляна конструкція також знижує загальну вартість володіння, усуваючи необхідність заміни оливи, заміни фільтрів та обладнання для відділення оливи.

2. Двоетапна термодинамічна оптимізація

З двоступенева схема стисненняLW-52/3 розподіляє загальне співвідношення тисків між двома циліндрами, знижуючи температуру нагнітання на кожному ступені та підвищуючи об'ємну ефективність. Міжступінчасте охолодження забезпечується спеціалізованим кожухотрубним теплообмінником, який підтримує температуру газу нижче 160°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке терморегулювання подовжує термін служби клапана та зменшує ризик полімеризації в потоках азоту, що містять сліди кисню.

3. Міцна рама та колінчастий вал

Блок компресора відлитий з Сірий чавун GG25 з інтегрованими сорочками охолоджувальної води. Кований сталевий колінчастий вал динамічно збалансований відповідно до стандартів ISO 1940 G2.5, що мінімізує передачу вібрації на фундамент. Дворядна конфігурація забезпечує власний баланс сил, зменшуючи потребу в масивних бетонних інерційних блоках, що є важливим фактором для модернізації установок на існуючих повітророздільних установках.

4. Гнучка конфігурація напруги

Привідний двигун потужністю 220 кВт доступний у 380 В, 6 кВ або 10 кВ конфігурації, що дозволяють пряму інтеграцію в промислові розподільчі мережі середньої напруги без додаткових знижувальних трансформаторів. Така гнучкість особливо цінна для великих повітророзподільних установок, де стандартними є шинні системи 6 кВ або 10 кВ, що знижує витрати на електричну інфраструктуру та підвищує загальну енергоефективність.

nitrogen compressor general assembly heavy duty frame

Сценарії застосування

Кріогенні установки розділення повітря

У кріогенних установках ASU (блок розділення повітря) LW-52/3 служить як основний азотний бустер між холодним боксом та розподільчим колектором газоподібного азоту. Його продуктивність 52 м³/хв відповідає потужності середніх ВРУ, що виробляють 1000–2000 Нм³/год газоподібного азоту. Тиск на виході 0,30 МПа оптимізований для розподілу трубопроводами до споживачів, що знаходяться нижче за течією, таких як сталеливарні заводи, хімічні заводи та установки зі скраплення ЗПГ.

nitrogen compressor cryogenic air separation plant application

Системи генерації азоту VPSA

Для Генератор азоту VPSA У таких установках LW-52/3 стискає азотний продукт низького тиску (зазвичай 0,05–0,10 МПа) до розподільного тиску. Безмасляна конструкція тут є важливою, оскільки системи VPSA виробляють азот з відносно високою чистотою (99,5–99,91 TP3T), і будь-яке забруднення маслом погіршить якість продукту та пошкодить молекулярні сита нижче за течією.

Нафтохімічне та нафтопереробне покриття

Резервуарні парки нафтопереробних заводів та нафтохімічні сховища потребують великих обсягів азоту для покриття резервуарів та інертування щоб запобігти утворенню вибухонебезпечних парів. Завдяки безперервній роботі та високій пропускній здатності LW-52/3 ідеально підходить для одночасного обслуговування кількох резервуарів для зберігання через централізований азотний колектор. Тиску 0,30 МПа достатньо для подолання налаштувань запобіжного клапана резервуара та підтримки позитивного тиску під час циклів відбору продукту.

nitrogen compressor petrochemical industry tank blanketing

Упаковка харчових продуктів та модифікована атмосфера

У лініях пакування харчових продуктів з використанням упаковка в модифікованій атмосфері (MAP), азот витісняє кисень, що подовжує термін придатності. Сертифікація LW-52/3 на відсутність олії гарантує відповідність нормам FDA 21 CFR та EU 1935/2004 щодо контакту з харчовими продуктами. Висока швидкість потоку дозволяє використовувати кілька пакувальних машин одночасно, що робить її придатною для великомасштабного виробництва закусок, молочних продуктів та готових страв.

Матеріал та конструкція

LW-52/3 виготовлено з матеріалів, обраних для сумісності з азотом та довготривалої промислової міцності:

Компонент Матеріал Специфікація
Блок циліндрів Сірий чавун GG25 / HT250
Колінчастий вал Кована легована сталь 42CrMo4, Q&T
Поршневі кільця Композитний ПТФЕ Самозмащувальні, безмасляні
Клапанні пластини Нержавіюча сталь SS304 / SS316
Куртки з охолодженням води Чавун з епоксидним покриттям Стійкий до корозії
Інтеркулер Оболонка з вуглецевої сталі / труби з нержавіючої сталі ASME VIII, розділ 1

Усі компоненти, що перебувають під тиском, розроблені для ASME BPVC Розділ VIII Розділ 1 або еквівалентні китайські стандарти GB 150. Зварні з'єднання проходять радіографічний контроль (RT) за стандартом 100% та гідростатичні випробування за тиску, що 1,5 раза перевищує розрахунковий, перед відвантаженням.

nitrogen compressor factory manufacturing quality control

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту

LW-52/3 важить 4,28 тонни та створює мінімальні незбалансовані сили завдяки своїй дворядній опозитній конструкції циліндрів. залізобетонний інерційний блок Рекомендована вага не менше 8 тонн, встановлена ​​на віброізоляційних прокладках (власна частота < 8 Гц). Фундамент повинен витримувати повну вагу плюс коефіцієнт динаміки 1,5. Забезпечте мінімальний простір 1,5 м з усіх боків для доступу для технічного обслуговування.

Система охолодження водою

Необхідна витрата охолоджувальної води становить приблизно 45 м³/год при температурі на вході 32°C. Якість води повинна відповідати промисловим стандартам: pH 6,5–8,5, загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃, вміст зважених твердих речовин < 50 мг/л. Для тропічного клімату рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом та бічним потоком фільтрації, щоб запобігти утворенню накипу в трубках інтеркулера.

Графік технічного обслуговування

Інтервал Елемент послуги Дія
Щоденно Візуальний огляд Перевірте рівень оливи, наявність витоків, незвичайних шумів
250 годин Перевірка фільтра та клапана Перевірте всмоктувальні/нагнітальні клапани на наявність накопичення вуглецю
1000 годин Огляд поршневих кілець Виміряйте зазор канавки кільця, замініть, якщо > 0,3 мм
4000 годин Капітальний ремонт Заміна поршневих кілець, гідравлічних бандажів, клапанних пластин
8000 годин Колінчастий вал і підшипник Перевірте корінні підшипники, виміряйте биття колінчастого вала

Оскільки LW-52/3 не використовує масло, обсяг технічного обслуговування значно менший, ніж у альтернатив зі змащенням. Немає потреби в заміні масляних фільтрів, аналізі масла та контролі елементів масловіддільника. Основними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай працюють від 4000 до 6000 годин залежно від умов експлуатації.

nitrogen compressor assembly line workshop

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-52/3 відповідає або перевищує наступні міжнародні стандарти та нормативні вимоги:

Обладнання під тиском
ASME BPVC Розділ VIII Div.1, GB 150, PED 2014/68/EU (Модуль A)
Електробезпека
IEC 60034-1 (Обертові машини), IEC 60204-1 (Безпека машин)
Сертифікація безмасляної продукції
ISO 8573-1 Клас 0 (вміст олії), протестовано TÜV Rheinland
Управління якістю
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015

⚠️ Повідомлення про безпеку

Азот – це задушливий газ. Усі установки LW-52/3 повинні включати моніторинг дефіциту кисню в закритих компресорних приміщеннях. Швидкість вентиляції повинна підтримувати рівень кисню вище 19,51 TP3T згідно з OSHA 29 CFR 1910.146. Системи аварійного вимикання повинні бути підключені до датчиків O₂ з автоматичною сигналізацією о 19,51 TP3T та апаратним вимиканням о 18,01 TP3T.

nitrogen compressor ISO certification and compliance badges

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-52/3 досягає питома споживана потужність приблизно 4,23 кВт на м³/хв азоту, що подається під тиском 0,30 МПа. Це ставить його у верхній квартиль ефективності для безмасляних поршневих компресорів у цьому діапазоні потужності. Для порівняння, типові гвинтові компресори з мастилом у аналогічних застосуваннях споживають 4,5–5,0 кВт/м³/хв, тоді як старіші одноступеневі поршневі конструкції можуть перевищувати 5,5 кВт/м³/хв.

Протягом 8000-годинного річного робочого циклу перевага в ефективності LW-52/3 становить приблизно 180 000–350 000 кВт·год економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За промислового тарифу на електроенергію 1 TP4T0,08/кВт·год це становить щорічне зниження експлуатаційних витрат на 1 TP4T14 400–1 TP4T28 000, що часто окуповує додаткові капітальні інвестиції протягом 2–3 років.

The загальна вартість володіння азотним компресором ще більше зменшується завдяки виключенню витратних матеріалів, пов'язаних з маслом. Типовий компресор такого розміру зі змащенням споживає 200–400 літрів мастила щорічно, плюс витрати на елементи масляного фільтра, картриджі сепараторів та утилізацію відпрацьованого масла. Безмасляна конструкція LW-52/3 повністю усуває ці періодичні витрати.

Можливості налаштування та OEM

Окрім стандартної конфігурації LW-52/3, ми пропонуємо широкі можливості налаштування відповідно до конкретних вимог заводу:

  • Комплекти, що монтуються на полозках: Повністю встановлений компресор, двигун, охолоджувач та контрольно-вимірювальні прилади на сталевій рамі з підйомними вушками. Скорочує час монтажу в польових умовах на 60%.
  • Вибухобезпечні конфігурації: Сертифіковані ATEX/IECEx корпуси двигунів та електрообладнання для встановлення у вибухонебезпечних зонах 2 на нафтохімічних об'єктах.
  • Інтеграція ПЛК-керування: ПЛК Siemens S7-1200 або Allen-Bradley CompactLogix із сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP та інтеграцією з заводською системою управління системою керування (DCS)/SCADA.
  • Спеціальні покриття: Система фарбування морського класу C5-M для прибережних або морських установок; епоксидні внутрішні покриття для агресивних середовищ.
  • Звукові корпуси: Акустичні корпуси, що знижують рівень шуму з 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на відстані 1 м, підходять для встановлення всередині приміщень без спеціальних компресорних станцій.

Мінімальна кількість замовлення для індивідуальних конфігурацій становить 1 одиницяТермін поставки прототипу становить 12–14 тижнів; серійні виробничі замовлення доставляються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення. Для кваліфікованих дистриб'юторів та системних інтеграторів доступні брендинг OEM та приватна торгова марка.

nitrogen compressor custom skid mounted installation site

Тематичне дослідження: Модернізація кріогенного азотного бустера ASU

Клієнт: Провідний постачальник промислового газу в Південно-Східній Азії

Виклик: Існуючий змащений азотний бустер клієнта (конкурентний бренд, 12 років експлуатації) часто потрапляв у потік азотної продукції, що призводило до забруднення кріогенного сховища нижче за течією та скарг клієнтів з боку клієнтів, що займаються упаковкою харчових продуктів.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-52/3 як пряма заміна, встановлений на спеціальній рамі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування ПЛК. Габарити конструкції було розроблено відповідно до існуючого фундаменту, що мінімізує будівельні роботи.

Результати:

  • Вміст олії в азотному продукті: Зменшено з 3,2 мг/м³ до <0,01 мг/м³ (ISO 8573-1 Клас 0)
  • Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 42% (відмова від заміни масла, заміни фільтрів, капітального ремонту сепаратора)
  • Споживання енергії: Зменшено на 8.5% порівняно із заміненим блоком, що заощаджує приблизно $18 000/рік
  • Час простою: Нуль незапланованих перебоїв протягом перших 18 місяців експлуатації

«Перехід на безмасляний LW-52/3 повністю вирішив наші проблеми з чистотою азоту. Наші клієнти, що спеціалізуються на упаковці харчових продуктів, помітили різницю в консистенції продукту, а наша команда з технічного обслуговування цінує спрощений графік обслуговування». — Керівник інженерного відділу заводу

nitrogen compressor installation case study site photo

Поширені запитання та посібник з вибору

Який типовий термін служби азотного компресора LW-52/3?

Згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування та використанням чистого азоту, LW-52/3 розрахований на мінімальний термін служби 15 років (приблизно 120 000 годин роботи). Інтервал капітального ремонту становить 8000 годин, після чого замінюються поршневі кільця, бандажі колектора та клапанні пластини. Колінчастий вал та головна рама розраховані на повний розрахунковий термін служби, потрібна лише перевірка підшипників.

Чи може LW-52/3 обробляти змінний тиск на вході від генератора азоту VPSA?

Так. LW-52/3 може вмістити коливання вхідного тиску від 0,02 МПа до 0,12 МПа без погіршення продуктивності. Для застосувань VPSA, де тиск на вході коливається залежно від часу циклу адсорбції, ми рекомендуємо встановити невеликий резервуар для зменшення тиску (мінімум 2 м³) перед компресором для зменшення пульсацій тиску. Систему керування PLC можна запрограмувати таким чином, щоб швидкість компресора (якщо він оснащений частотним перетворювачем) відповідала умовам на вході для оптимальної ефективності.

Чи підходить LW-52/3 для зовнішньої установки без компресорної?

Стандартний LW-52/3 призначений для встановлення всередині приміщень у вентильованому компресорному приміщенні. Для зовнішнього монтажу ми пропонуємо додатковий всепогодний корпус зі ступенем захисту IP54, вбудованим опаленням для холодного клімату та сонцезахисними козирками для тропічного середовища. Для зовнішнього монтажу наполегливо рекомендується використовувати акустичний корпус, щоб забезпечити відповідність рівня шуму місцевим нормам (зазвичай 75 дБ(А) на межі території).

Як LW-52/3 порівнюється з гвинтовими компресорами з масляним змащенням для роботи з азотом?

Хоча гвинтові компресори з масляним змащенням пропонують вищу потужність при менших розмірах, вони вводять ризик забруднення нафтою що неприйнятно для азоту харчового, фармацевтичного та електронного класу. Безмасляна поршнева конструкція LW-52/3 відповідає стандарту ISO 8573-1 класу 0 без фільтрації після перекачування. Крім того, поршневі компресори ефективніше справляються зі змінами коефіцієнта тиску, ніж гвинтові компресори, що робить LW-52/3 вигідним для застосувань зі змінним тиском. Для детального порівняння див. наш Аналіз рентабельності інвестицій у компресор N2.

Коли НЕ СЛІД вибирати LW-52/3?

LW-52/3 НЕ рекомендується для: (1) Тиск нагнітання вище 0,50 МПа— розгляньте нашу серію DW або багатоступеневу серію ZW для потреб вищого тиску; (2) Вимоги до продуктивності нижче 20 м³/хв— менші блоки наших серій ZW або MW забезпечують кращу ефективність при частковому навантаженні; (3) Вимоги до плавно змінного потоку нижче 30% номінальної продуктивності— поршневі компресори менш ефективні при глибокому діапазоні змінного струму; розгляньте гвинтовий компресор з частотним перетворювачем або двоблокову схему.

Супутні продукти та рішення

Азотні компресори серії DW

Вищий діапазон тиску (0,40–2,00 МПа) для впорскування азоту, підвищення тиску в трубопроводах та укладання під високим тиском. Продуктивність від 2 до 130 м³/хв.

Переглянути серію DW →

Безмасляні компресори серії ZW

Вертикальні багатоступеневі безмасляні компресори для кисню, азоту та спеціальних газів. Тиск нагнітання до 9,00 МПа для газорозрядного заповнення під високим тиском та хімічного синтезу.

Переглянути серію ZW →

Компресори середнього тиску серії MW

Безмасляні компресори середнього тиску (1,0–4,0 МПа) для рециркуляції азоту, скраплення газу та стиснення технологічних газів на нафтохімічних заводах.

Переглянути серію MW →

Для повного огляду наших промисловий азотний компресор портфоліо, включаючи безмасляні кисневі компресори, водневі компресори та рішення для спеціальних газів, відвідайте наш каталог продукції або зв’яжіться з нашою інженерною командою для індивідуального підбору.

Готові оновити свою систему стиснення азоту?

Наші інженери-застосовувачі готові розглянути ваші вимоги до потоку азоту, умови на вході та специфікації тиску нагнітання. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, креслення компонування та аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 48 годин.

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