1. Industria química
Requisitos de presión
El nitrógeno es una de las principales materias primas en el proceso de producción de amoniaco sintético. La reacción debe llevarse a cabo a alta temperatura y alta presión, por lo general requiere una presión de 10-30 MPa o incluso más alta. Esto requiere que el compresor tenga alta presión. capacidad de salida, como un compresor de pistón multietapa o compresores centrífugos grandes, pueden comprimir nitrógeno a las condiciones de presión requeridas para la reacción, lo que garantiza el progreso suave de la reacción de síntesis de amoníaco.
Para la aplicación de gas protector en algunos productos químicos, el requisito de presión es relativamente bajo, generalmente alrededor de 0,52 MPa, principalmente para aprovechar la inercia del nitrógeno durante el almacenamiento y transporte de productos químicos para evitar la oxidación o la humedad. En este caso, El compresor de tornillo Un compresor o un pequeño compresor de pistón puede satisfacer los requisitos y proporcionar nitrógeno estable a baja presión.
Requisitos de tráfico
En el proceso de producción continua de las grandes empresas químicas, como la producción de ácido nítrico, se requiere una gran cantidad de nitrógeno como materia prima o gas protector, y el requisito de caudal es alto, que puede alcanzar varios cientos de metros cúbicos por minuto o incluso más. . En este momento, un compresor centrífugo es una opción más adecuada, que puede proporcionar un gran flujo de nitrógeno para satisfacer las necesidades de producción continua y a gran escala.
En experimentos químicos a escala de laboratorio o pruebas piloto a pequeña escala de productos químicos, el requerimiento de caudal de nitrógeno es relativamente pequeño, generalmente de unos pocos metros cúbicos por minuto. Esta pequeña demanda de caudal se puede satisfacer con un pequeño compresor de pistón, que puede Ajustado según el ajuste experimental del caudal flexible en función de la demanda.
Requisitos de pureza del gas
En la producción química, muchas reacciones químicas tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a la pureza del nitrógeno. Por ejemplo, en la producción de productos químicos de grado electrónico, se requiere que la pureza del nitrógeno sea superior al 99,999 %. Esto requiere que el propio compresor tenga buenas propiedades de sellado y que no se introduzcan nuevas impurezas durante el proceso de compresión. Al mismo tiempo, el aire de admisión del compresor debe purificarse estrictamente para eliminar impurezas como humedad, oxígeno y polvo para garantizar que la pureza del nitrógeno comprimido cumpla con los requisitos de producción.
2. Industria electrónica
Requisitos de presión
En el proceso de fabricación de semiconductores, el nitrógeno se utiliza para la limpieza, el grabado, el secado y otras operaciones. Por ejemplo, en el proceso de fotolitografía, el nitrógeno se utiliza como gas portador y se requiere una determinada presión para transportar uniformemente el gas de reacción al reactor. Cámara. El requisito de presión es generalmente de 0,5 a 1,5 MPa. Con tales requisitos de presión, los compresores de tornillo o los compresores de pistón multietapa pequeños son más adecuados y pueden proporcionar un control de presión estable y preciso.
Requisitos de tráfico
La fabricación de chips electrónicos es un proceso de producción continua a gran escala que exige un caudal de nitrógeno elevado. En algunos procesos clave, como la limpieza de obleas, puede ser necesario un caudal de nitrógeno de decenas de metros cúbicos por minuto. Para satisfacer esta gran demanda de caudal garantizando al mismo tiempo la calidad y la estabilidad de la presión del nitrógeno, normalmente se utilizan en paralelo grandes compresores centrífugos o múltiples compresores de tornillo.
Requisitos de pureza del gas
La industria electrónica es una de las industrias con mayores requisitos de pureza del nitrógeno, requiriendo habitualmente una pureza del 99,999%. Esto requiere que los materiales estructurales internos del compresor tengan buena resistencia a la corrosión y no puedan liberar impurezas en el nitrógeno. Además, en todo el sistema de compresión, también se necesitan equipos de purificación de gases de alta eficiencia, como filtros de alta precisión y torres de adsorción, para purificar profundamente el nitrógeno y cumplir con los requisitos de procesos de alta precisión, como la fabricación de chips.
3. Industria alimentaria
Requisitos de presión
Durante el proceso de envasado de alimentos, en el caso de snacks como patatas fritas y galletas, es necesario introducir nitrógeno en la bolsa de envasado para prolongar la vida útil de los alimentos. En este caso, el requisito de presión de nitrógeno es relativamente bajo, generalmente alrededor de 0,1 ~ 0,5 MPa, principalmente para facilitar el llenado suave de nitrógeno en la bolsa de embalaje y el escape de aire. Los compresores de pistón pequeños o los compresores de tornillo de una sola etapa pueden satisfacer este requisito de presión.
Requisitos de tráfico
La industria del envasado de alimentos tiene una velocidad de producción relativamente rápida y requiere un caudal de nitrógeno relativamente alto. Especialmente en las líneas de envasado automatizadas de las grandes empresas de producción de alimentos, el caudal de nitrógeno debe determinarse de acuerdo con la velocidad y las especificaciones del envasado, que generalmente varían entre Desde unos pocos metros cúbicos hasta decenas de metros cúbicos por minuto, se suelen utilizar compresores de tornillo o una combinación de varios compresores de pistón pequeños para satisfacer requisitos de alto caudal.
Requisitos de pureza del gas
Los requisitos de la industria alimentaria en cuanto a pureza del nitrógeno son inferiores a los de la industria química, electrónica y otras, pero también deben garantizarse la seguridad y la higiene del nitrógeno. Generalmente se requiere que la pureza del nitrógeno esté entre el 99% y el 99,9%, principalmente para evitar que las impurezas afecten la calidad y la seguridad de los alimentos. Al mismo tiempo, el aceite lubricante del compresor, los materiales de sellado, etc., deben cumplir con los estándares de higiene alimentaria para evitar la contaminación de los alimentos.
4. Industria metalúrgica
Requisitos de presión
En el proceso de producción de acero, si se inyecta nitrógeno en el acero fundido para agitarlo durante la fabricación del acero, el requisito de presión generalmente es de alrededor de 0,5 a 1,5 MPa. Esta presión puede agitar eficazmente el acero fundido con nitrógeno y eliminar las impurezas. Para este requisito de presión, se utilizan Compresores O un compresor de pistón de tamaño mediano sería más adecuado.
En el proceso de fundición de metales no ferrosos como el aluminio y el cobre, se utiliza nitrógeno para cubrir la superficie de la masa fundida y evitar la oxidación. El requisito de presión es relativamente bajo, generalmente alrededor de 0,1~0,5 MPa, y se utiliza un pequeño compresor de pistón o un solo cilindro. -El compresor de tornillo de etapa puede satisfacer la demanda.
Requisitos de tráfico
La industria metalúrgica tiene una gran escala de producción, especialmente las grandes acerías o fundiciones de metales no ferrosos. En el proceso de producción se requiere una gran cantidad de nitrógeno. Por ejemplo, el proceso de fabricación de acero puede requerir un flujo de nitrógeno de decenas de metros cúbicos o incluso más por minuto, por lo que se utiliza un compresor de gran caudal, como un compresor centrífugo o una combinación de varios compresores de tornillo, para satisfacer el suministro de nitrógeno en el proceso de producción.
Requisitos de pureza del gas
La industria metalúrgica generalmente requiere que la pureza del nitrógeno esté entre 99% y 99,99%, principalmente para evitar que los gases de impurezas generados durante el proceso metalúrgico afecten la calidad del metal, como el oxígeno que causa la oxidación del metal y el dióxido de carbono que afecta la composición del acero fundido. Al seleccionar y utilizar un compresor, se debe prestar atención a la purificación del aire entrante para garantizar que la pureza del nitrógeno comprimido cumpla con los requisitos de la producción metalúrgica.
La aplicación de compresores de nitrógeno industriales en la industria farmacéutica tiene los siguientes requisitos de rendimiento:
Acerca de la presión
Salida estable: Se requiere una salida estable para cumplir con los requisitos de presión del proceso farmacéutico. Por ejemplo, durante el proceso de llenado de nitrógeno de envases farmacéuticos, normalmente se mantiene una presión estable de 0,10,5 MPa para garantizar que el nitrógeno se pueda llenar sin problemas en el envase y que el envase no se dañe ni se llene de manera insuficiente con nitrógeno debido a una presión inestable. .
Precisión de presión: para algunas reacciones farmacéuticas que tienen requisitos estrictos sobre las condiciones de reacción, como la síntesis de algunas materias primas estériles, la precisión de la presión de salida del compresor debe alcanzar ±0,05 MPa o incluso más para garantizar un entorno de reacción estable y evitar fluctuaciones de presión. que afecten las condiciones de reacción, la calidad y la producción de medicamentos.
Transporte
Caudal ajustable: debe tener una amplia gama de capacidades de ajuste del caudal. Por ejemplo, en el proceso de liofilización de medicamentos, las diferentes etapas de liofilización requieren diferentes caudales de nitrógeno. El compresor debe poder ajustar de forma flexible el caudal dentro del rango de varios metros cúbicos a decenas de metros cúbicos por minuto según las necesidades. Requisitos del proceso.
Estabilidad del flujo: en líneas de producción farmacéutica continua, como los procesos de recubrimiento de comprimidos, se requiere que el compresor proporcione un flujo de nitrógeno estable con fluctuaciones de flujo controladas dentro de ±5% para garantizar una calidad de recubrimiento constante.
En términos de pureza del gas
Alta pureza: generalmente, se requiere que la pureza del nitrógeno supere el 99,9 %. Para la producción de medicamentos estériles, como inyecciones, la pureza puede incluso superar el 99,99 % para evitar que las impurezas del nitrógeno contaminen los medicamentos.
Control de impurezas: El contenido de impurezas como humedad, oxígeno, polvo, microorganismos y aceite en el nitrógeno debe controlarse estrictamente. El contenido de humedad debe estar por debajo del punto de rocío de 45 °C, el contenido de aceite debe ser inferior a 0,001 ppm. y la cantidad de partículas de polvo y microorganismos debe cumplir con los requisitos de limpieza de la producción farmacéutica. Requisitos de nivel.
Otros aspectos
Rendimiento de sellado: El compresor tiene un buen rendimiento de sellado, lo que puede evitar que las fugas de nitrógeno contaminen los medicamentos o provoquen riesgos de seguridad, y también evita que las impurezas externas ingresen al compresor y contaminen el nitrógeno.
Limpieza: Las piezas en contacto con el nitrógeno deben estar hechas de materiales que cumplan con los requisitos de las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM), como el acero inoxidable, y deben tener una superficie lisa sin esquinas muertas, y ser fáciles de limpiar y desinfectar.
Fiabilidad: Con alta confiabilidad y estabilidad, puede lograr un funcionamiento continuo y estable las 24 horas, lo que garantiza que el proceso de producción farmacéutica no se interrumpirá debido a fallas del compresor.
Precisión del control: El sistema de control debe ser preciso y capaz de lograr un ajuste y control precisos de parámetros como la presión, el flujo y la temperatura para cumplir con los estrictos requisitos de la tecnología farmacéutica.
Bajo nivel de ruido: El ruido generado durante el funcionamiento debe ser bajo, generalmente no superior a 65 decibeles, para crear un buen ambiente de trabajo para los operadores y evitar interferencias con el entorno de producción.
Rendimiento alcanzable con diferentes tipos de compresores
Los diferentes tipos de compresores tienen sus propias características de rendimiento en la compresión de nitrógeno industrial, como se detalla a continuación:
Compresor de pistón
Presión: El rango de presión es amplio, desde baja presión hasta presión ultraalta. La presión de escape común es de 0,750 MPa y la presión máxima de algunos diseños especiales puede alcanzar los 560 MPa.
Caudal: El caudal es generalmente de 0,510 m³/min, lo que es adecuado para requisitos de caudal pequeño y mediano.
Pureza del gas: si se adopta un diseño de lubricación sin aceite, como la serie VW y la serie SWZ, se puede garantizar una alta pureza del gas para evitar la contaminación por nitrógeno causada por el aceite lubricante.
Compresor de tornillo
Presión: La presión de escape generalmente ronda los 0,8-1,6 MPa en la compresión de una sola etapa, y puede ser mayor en la compresión de múltiples etapas, lo que puede cumplir con los requisitos de presión media y baja del nitrógeno industrial general.
Caudal: El rango de caudal es amplio, generalmente alrededor de 5100 m³/min, lo que puede satisfacer los requisitos de caudal de nitrógeno de la producción industrial de diferentes escalas.
Pureza del gas: Al optimizar la estructura de sellado y adoptar tecnología de tornillo sin aceite, la pureza del nitrógeno alcanza un alto nivel, cumpliendo con los requisitos de pureza de nitrógeno de la mayoría de las aplicaciones industriales.
Compresor centrífugo
Presión: Los compresores centrífugos de una sola etapa pueden producir una presión más baja, generalmente alrededor de 13 MPa, mientras que los compresores centrífugos de múltiples etapas pueden aumentar la presión del nitrógeno a 4 MPa o incluso más.
Caudal: gran caudal, hasta 100000 Nm³/h o más, adecuado para la compresión industrial de nitrógeno a gran escala.
Pureza del gas: El canal de flujo interno está diseñado de manera razonable y la contaminación del gas durante el proceso de compresión es extremadamente pequeña. En combinación con el eficiente sistema de filtración y purificación de la entrada de aire, se garantiza la alta pureza del nitrógeno de salida.
Compresor de desplazamiento
Presión: Generalmente entre 0,2 y 1,3 MPa, lo que puede satisfacer algunas ocasiones en las que el requisito de presión de nitrógeno no es alto.
Caudal: El volumen de escape suele estar entre 2400 m³/min.
Pureza del gas: Los compresores scroll sin aceite no requieren lubricación con aceite, y el nitrógeno descargado está limpio y tiene una alta pureza de gas, lo que puede cumplir con los requisitos de limpieza del nitrógeno en ciertas ocasiones.
