LW-25/16 Stickstoffkompressor – Ölfreier Hochdruck-N2-Booster für industrielle Anwendungen mit 1,60 MPa

Der LW-25/16 ist ein zweistufiger, zweireihiger ölfreier Kolben-Stickstoffkompressor, der für eine Fördermenge von 25 m³/min bei einem Förderdruck von 1,60 MPa ausgelegt ist. Er eignet sich für die Hochdruck-Stickstoffeinspritzung, die Druckerhöhung in Rohrleitungen und anspruchsvolle petrochemische Prozesse. Der Kompressor arbeitet kontaminationsfrei, ist für Dauerbetrieb ausgelegt und für den 24/7-Betrieb unter erhöhtem Druck geeignet.

Produktübersicht

Der LW-25/16 Stickstoffkompressor nimmt innerhalb unseres Portfolios ölfreier Kolbenkompressoren eine Sonderstellung ein und schließt die Lücke zwischen Stickstoffverteilung im Mitteldruckbereich und Hochdruck-Prozessanwendungen. Mit einer Nennleistung von 25 m³/min und ein außergewöhnlicher 1,60 MPa EntladedruckDiese Einheit erfüllt die anspruchsvollsten Anforderungen an die Stickstoffkompression in der industriellen Gasinfrastruktur, wo sowohl ein erheblicher Durchfluss als auch ein erhöhter Druck gleichzeitig erforderlich sind.

Was die LW-25/16 von herkömmlichen Hochdruckalternativen unterscheidet, ist ihre vollständig ölfreier KompressionsmechanismusDie Kolbenringe und Führungsringe bestehen aus hochentwickelten, selbstschmierenden PTFE-Verbundwerkstoffen, die speziell für Hochdruckanwendungen entwickelt wurden. Diese Komponenten arbeiten ohne Kohlenwasserstoffschmierstoffe, wodurch sichergestellt wird, dass der Stickstoffstrom auch bei den hohen Temperaturen und Drücken, die mit einer Entladung von 1,60 MPa einhergehen, vollständig frei von Ölverunreinigungen bleibt. Diese inhärente Ölfreiheit bietet ISO 8573-1 Klasse 0 Zertifizierung Dadurch entfällt die Notwendigkeit teurer nachgelagerter Ölabscheidesysteme, die bei Hochdruckanwendungen ansonsten obligatorisch wären.

Der Kompressor verwendet einen zweistufig, zweireihig (二列二级) Diese Konfiguration ist unerlässlich für die Bewältigung des extremen Druckverhältnisses, das für einen Austrittsdruck von 1,60 MPa bei nahezu atmosphärischen Einlassbedingungen erforderlich ist. Die gestufte Verdichtung verteilt die Wärmelast auf zwei Zylinder, wobei ein unabhängiger, hocheffizienter Zwischenkühler zwischen den Stufen die Gastemperaturen innerhalb sicherer Betriebsgrenzen hält. Der robuste Gusseisenrahmen und die präzisionsgeschmiedete Kurbelwelle sind so konstruiert, dass sie den erheblichen mechanischen Kräften des Hochdruckbetriebs standhalten und eine Nennlebensdauer von über [Anzahl der Jahre einfügen] Jahren aufweisen. 100.000 Stunden gemäß den Standardwartungsprotokollen.

Technische Daten – LW-25/16

* Alle Spezifikationen beziehen sich auf Standardreferenzbedingungen (ISO 1217, Anhang C). Die tatsächliche Leistung kann je nach Standorthöhe, Umgebungstemperatur und Einlassbedingungen variieren.

Hauptmerkmale und technische Vorteile

1. Hochdruck-Ölfreie PTFE-Dichtungstechnologie

Die LW-25/16 verwendet eine proprietäre Hochdruck-Selbstschmiersystem für Kolbenringe und Führungsringe Hergestellt aus hochentwickelten PTFE-Verbundwerkstoffen, verstärkt mit hochfesten Glasfasern und Bronzepartikeln. Diese Materialzusammensetzung wurde speziell für die extremen Druckdifferenzen und erhöhten Temperaturen bei einem Auslassdruck von 1,60 MPa entwickelt. Die Ringe erreichen ohne externe Kohlenwasserstoffschmierung einen Reibungskoeffizienten unter 0,06, wodurch das Risiko einer Ölkontamination vollständig ausgeschlossen wird. Für Anwender von Hochdruckstickstoff in der Petrochemie, Pharmazie und bei Spezialgasen bietet dies optimale Ergebnisse. native ISO 8573-1 Klasse 0 Konformität ohne die Komplexität, die Kosten und die Zuverlässigkeitsprobleme von nachgelagerten Ölfiltrationssystemen, die unter erhöhtem Druck arbeiten.

2. Zweistufige Verdichtung für extreme Druckverhältnisse

Der zweistufige Kompressionsarchitektur Dies ist absolut entscheidend für das Erreichen eines Austrittsdrucks von 1,60 MPa ausgehend von atmosphärischen Einlassbedingungen, was einem Gesamtdruckverhältnis von ca. 16:1 entspricht. Durch die Aufteilung dieses extremen Verhältnisses auf einen Niederdruck- und einen Hochdruckzylinder begrenzt das LW-25/16 die Austrittstemperatur jeder Stufe auf unter 160 °C und erhält so die strukturelle Integrität der PTFE-Dichtungselemente. Ein hocheffizienter Rohrbündel-Zwischenkühler zwischen den Stufen führt die erhebliche Kompressionswärme ab. Der Kühlwasserstrom ist so ausgelegt, dass die Temperaturen zwischen den Stufen auch unter maximaler Dauerlast unter 45 °C bleiben. Dieses Wärmemanagement verlängert die Lebensdauer der Ventilplatte um ca. 50% im Vergleich zu einstufigen Konstruktionen mit vergleichbaren Druckverhältnissen.

3. Verstärkter Hochleistungsrahmen für den Betrieb unter Hochdruckbedingungen

Der Hauptrahmen ist gegossen aus GG30 Grauguss (Verbesserung gegenüber dem in Niederdruckmodellen verwendeten GG25) mit dickeren Wandabschnitten und verstärkten Lagerfüßen, um den deutlich höheren mechanischen Belastungen durch den Auslassdruck von 1,60 MPa standzuhalten. zweireihige Anordnung mit gegenüberliegenden Zylindern Die Kurbelwelle bietet eine natürliche Kräftekompensation erster Ordnung und reduziert die auf das Fundament übertragenen Unwuchtkräfte um über 801 TP3T im Vergleich zu einreihigen Konstruktionen. Dieser mechanische Vorteil ist besonders wichtig für Hochdruckkompressoren, bei denen die Spitzenkräfte im Zylinder deutlich höher sind. Die geschmiedete Stahlkurbelwelle ist dynamisch nach ISO 1940 G2.5 ausgewuchtet und verfügt über vergrößerte Lagerzapfen, um die höheren Lagerbelastungen aufzunehmen.

4. Flexible Spannungskonfiguration für die industrielle Integration

Die LW-25/16 ist erhältlich mit einer 200 kW Antriebsmotor Die Motoren sind in drei Spannungskonfigurationen erhältlich: 380 V für Anlagen mit Niederspannungsnetz oder 6 kV/10 kV zur direkten Integration in industrielle Mittelspannungsnetze. Die 380-V-Variante eignet sich ideal für kleinere Installationen oder Nachrüstungsprojekte, bei denen keine Mittelspannungsinfrastruktur vorhanden ist. Die 6-kV- und 10-kV-Varianten machen Abwärtstransformatoren in großen Industrieanlagen überflüssig, senken die Kosten der elektrischen Infrastruktur und verbessern die Energieeffizienz. Alle Motorkonfigurationen entsprechen der Effizienzklasse IE3 nach IEC 60034-1.

Anwendungsszenarien

Hochdruck-Stickstoffleitungsverstärkung

In industriellen Gasverteilungsnetzen, die sich über mehrere Anlagen oder große Werksgelände erstrecken, dient die LW-25/16 als Hochdruck-Stickstoff-Boosterstation Um Reibungsverluste in Rohrleitungen zu minimieren und einen ausreichenden Druck an entfernten Verbrauchsstellen aufrechtzuerhalten, bietet diese Anlage mit ihrem Förderdruck von 1,60 MPa genügend Förderhöhe für die Verteilung über Entfernungen von mehr als 5 km. Dadurch eignet sie sich ideal für die zentrale Stickstoffversorgung mehrerer Prozessanlagen, Tanklager und entfernter Verladestationen. Die Kapazität von 25 m³/min unterstützt mittelgroße Industrieanlagen mit mehreren gleichzeitig verbrauchenden Stickstoffquellen. Die ölfreie Konstruktion ist in Rohrleitungsanwendungen von entscheidender Bedeutung, da sich jegliche Ölverunreinigung im gesamten Verteilungsnetz ausbreiten und potenziell alle nachgelagerten Verbraucher beeinträchtigen würde.

Inertisierung und Katalysatorerhaltung petrochemischer Reaktoren

Petrochemische Reaktoren, katalytische Cracker und Hydroprocessing-Anlagen benötigen Stickstoff unter hohem Druck für Reaktorinertisierung während des An- und Abfahrens, Katalysatorbetterhaltung während Standby-Zeiten und Notdruckentlastung. Der LW-25/16 Hochdruck-Stickstoffkompressor Sie liefert den erforderlichen Druck von 1,60 MPa, um die Drücke im Reaktorsystem zu überwinden und Stickstoff direkt in die Prozessbehälter einzuleiten. Die ölfreie Konstruktion ist in diesen Anwendungen unerlässlich, da Ölverunreinigungen teure Katalysatorbetten vergiften, die katalytische Aktivität dauerhaft beeinträchtigen und einen kostspieligen Katalysatoraustausch oder eine Regeneration erforderlich machen würden.

Stickstoff-Gasfüll- und Zylinderbefüllstationen

Industriegasabfüllstationen und Zylinderbefüllanlagen benötigen Hochdruck-Stickstoffkompressoren zum Befüllen von Standardgasflaschen (typischerweise 15 MPa Betriebsdruck) und Schlauchanhängern (bis zu 20 MPa). Obwohl der Auslassdruck des LW-25/16 von 1,60 MPa nicht direkt den Zylinderfülldruck erreicht, dient er als Zwischenbooster In mehrstufigen Verdichtungsanlagen wird Stickstoff aus atmosphärischen oder Niederdruckquellen auf den Saugdruck von Hochdruck-Membran- oder Kolbenkompressoren verdichtet. Die ölfreie Konstruktion gewährleistet, dass der in die Hochdruckstufe eintretende Stickstoff vollständig rein ist. Dadurch wird eine Ölansammlung in Hochdruckzylindern und Rohrleitungen verhindert, die die Gasreinheit beeinträchtigen und Sicherheitsrisiken bergen könnte.

Hochdruck-Stickstoffeinspritzung für Lebensmittel und Getränke

Großtechnische Lebensmittel- und Getränkeverarbeitungsanlagen nutzen Stickstoff unter hohem Druck für Produktabgabesysteme, Druckverpackungen und Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre und erhöhtem DruckDer Auslassdruck der LW-25/16 von 1,60 MPa ist ausreichend für die direkte Einspritzung in Druckbehälter und Dosiersysteme ohne Zwischenverdichtung. Die ölfreie Zertifizierung gewährleistet die Einhaltung von FDA 21 CFR 173.310 und der EU-Verordnung 231/2012 für Stickstoff in Lebensmittelkontaktmedien. Die Kapazität von 25 m³/min unterstützt Produktionslinien mit hohem Durchsatz, in denen mehrere Dosierstationen gleichzeitig betrieben werden.

Material & Konstruktion

Die LW-25/16 ist aus hochwertigen Materialien gefertigt, die speziell für den Einsatz unter hohem Stickstoffdruck, die Beständigkeit gegen thermische Belastungen und eine lange Lebensdauer ausgewählt wurden:

Alle drucktragenden Bauteile werden in strikter Übereinstimmung mit den geltenden Bestimmungen konstruiert und gefertigt. ASME BPVC Abschnitt VIII Division 1 oder nach chinesischem GB 150-Standard mit zusätzlichen Sicherheitsmargen für Hochdruckanwendungen. Jede Schweißverbindung wird gemäß ASME Section V, Article 2, einer Röntgenprüfung (RT) nach 100% unterzogen, und jeder fertige Druckbehälter wird einer hydrostatischen Druckprüfung mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Betriebsdrucks (MAWP) für eine Haltezeit von mindestens 30 Minuten unterzogen. Hochdruckleitungen werden nach der hydrostatischen Prüfung pneumatisch mit dem 1,1-fachen MAWP nach 100% geprüft.

Installations- und Wartungsrichtlinien

Fundament- und Strukturanforderungen

Die LW-25/16 hat ein Trockengewicht von 4,50 Tonnen und einen Schwerpunkt, der etwa 950 mm über der Grundplatte liegt. Aufgrund der deutlich höheren mechanischen Kräfte, die durch den Ausstoßdruck von 1,60 MPa erzeugt werden, … Stahlbeton-Trägheitsblock von 9–12 Tonnen ist erforderlich. Der Block muss auf hochbelastbaren Schwingungsdämpfern (Eigenfrequenz 5–7 Hz) montiert werden, die die erhöhten dynamischen Lasten aufnehmen können. Die Fundamentkonstruktion muss die maximalen Zylinderkräfte berücksichtigen, die deutlich höher sind als die von Niederdruckkompressoren gleicher Leistung. Mindestfreiraumanforderungen: 1,5 m auf der Nichtantriebsseite für den Zugang zum Ventil, 1,2 m auf der Antriebsseite für die Motorwartung und 2,0 m nach oben für den Kranzugang bei Generalüberholungen.

Auslegung des Kühlwassersystems

Der Kühlwasserbedarf beträgt ungefähr 28 m³/h Die Einlasstemperatur darf 32 °C nicht überschreiten. Der Hochdruck-Zwischenkühler und -Nachkühler benötigen eine besonders effektive Kühlung, um die erhebliche Kompressionswärme bei 1,60 MPa abzuführen. Wasserqualitätsvorgaben: pH-Wert 6,5–8,5, Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen < 400 mg/l, Chloridgehalt < 40 mg/l (kritisch für die Korrosionsvermeidung an SS316-Rohren), Schwebstoffe < 25 mg/l und Gesamthärte < 250 mg/l als CaCO₃. Für alle Anlagen wird ein geschlossener Kühlkreislauf mit Seitenstromfiltration und chemischer Aufbereitung dringend empfohlen, um eine gleichbleibende Wasserqualität zu gewährleisten und Ablagerungen in den Hochdruck-Wärmetauscherrohren zu verhindern.

Wartungsplan

Die ölfreie Konstruktion der LW-25/16 reduziert den Wartungsaufwand im Vergleich zu geschmierten Hochdruckalternativen erheblich. Es sind keine Ölwechselintervalle, keine Schmierölprobenanalyse, keine Ölfilterelemente und keine Hochdruck-Ölabscheiderpatronen zu überwachen. Die wichtigsten Verschleißteile sind die PTFE-Kolbenringe und -ZündbänderDiese erreichen typischerweise eine Lebensdauer von 3.500 bis 5.000 Stunden unter sauberen Stickstoffbedingungen bei hohem Druck. Ventilplattenbaugruppen erreichen im Allgemeinen 2.000 bis 3.500 Stunden, bevor eine Überholung im Hochdruckbetrieb erforderlich ist.

Konformitäts- und Sicherheitszertifizierungen

Der Stickstoffkompressor LW-25/16 wurde so konstruiert, gefertigt und geprüft, dass er die folgenden internationalen Normen und regulatorischen Rahmenbedingungen erfüllt oder übertrifft:

Leistungs- und Effizienzanalyse

Die LW-25/16 erreicht eine spezifischer Stromverbrauch von ca. 8,00 kW pro m³/min Stickstoff wurde bei einem Auslassdruck von 1,60 MPa gefördert. Dieser Wirkungsgrad spiegelt die thermodynamischen Herausforderungen wider, die mit der Komprimierung auf hohe Druckverhältnisse einhergehen, ist aber im Segment der ölfreien Hochdruck-Kolbenkompressoren wettbewerbsfähig. Zum Vergleich: Ölgeschmierte Schraubenkompressoren verbrauchen bei vergleichbaren Druckverhältnissen typischerweise 8,5–9,5 kW/m³/min, während Hochdruck-Membrankompressoren (die häufig für ölfreie Anwendungen eingesetzt werden) über 12 kW/m³/min erreichen können.

Bei einem üblichen jährlichen Betriebszyklus von 8.000 Stunden ergibt sich durch den Effizienzvorteil des LW-25/16 gegenüber weniger effizienten Alternativen ein Wert von ca. 100.000–240.000 kWh jährliche EnergieeinsparungBei einem durchschnittlichen Industriestromtarif von $0,08/kWh entspricht dies einer jährlichen direkten Betriebskostenreduzierung von $8.000–$19.200. Der Hauptgrund für die Wahl von LW-25/16 ist jedoch typischerweise die Eliminierung von ölbezogenen Verbrauchsmaterialien und nachgelagerten Reinigungsanlagen und nicht nur geringfügige Energieeinsparungen.

Der Gesamtbetriebskosten für die Hochdruck-Stickstoffkompression Die Kosten werden durch den Verzicht auf Öl im Kompressionspfad weiter reduziert. Ein typischer ölgeschmierter Hochdruckkompressor dieser Größe benötigt Koaleszenzfilter, Aktivkohle-Adsorber, Ölüberwachungsinstrumente und regelmäßige Ölwechsel, was die jährlichen Betriebskosten um 15.000 bis 25.000 TP4T erhöht. Die ölfreie Konstruktion des LW-25/16 eliminiert diese Kosten vollständig und verbessert gleichzeitig die Zuverlässigkeit, indem die häufigste Ausfallursache bei Hochdruckkompressoren – die Verunreinigung und Alterung des Ölsystems – beseitigt wird.

Anpassungs- und OEM-Fähigkeiten

Wir bieten umfassende Anpassungsmöglichkeiten, um die LW-25/16 an spezifische Standortbedingungen, Integrationsanforderungen und Endbenutzerspezifikationen anzupassen:

• Auf Kufen montierte, schlüsselfertige Pakete: Kompressor, Motor, Zwischenkühler, Nachkühler, Hochdruckinstrumentierung und Bedienfeld sind auf einem Stahlrahmen mit integrierten Hebeösen und Ankerbolzen vormontiert. Die werkseitige Vorprüfung aller Systeme reduziert die Inbetriebnahmezeit vor Ort um ca. 601 TP3T und minimiert die Anlaufrisiken.
• Konfigurationen von Gefahrenbereichen: Für Installationen in petrochemischen Anlagen, in denen gelegentlich explosionsgefährdete Atmosphären auftreten können, sind ATEX-Zone-2- und IECEx-konforme Motor- und Elektrogehäuse erhältlich. Integrierte Gasdetektion und automatische Belüftungsverriegelungen können in das Steuerungssystem integriert werden.
• Erweiterte Prozesssteuerung: Optionale Siemens S7-1200 oder Allen-Bradley CompactLogix SPS mit 10-Zoll-HMI-Touchscreen, Fernüberwachung über Modbus TCP/IP oder OPC-UA und nahtlose Integration in Anlagenleitsysteme (DCS/SCADA). Automatische Be- und Entladesteuerung sowie Kompatibilität mit Frequenzumrichtern (FU) optimieren die Teillasteffizienz.
• Hochdruck-Sicherheitssysteme: Automatische Druckentlastungsventile, Berstscheiben, Hochdruck-Absperrventile und Notdruckentlastungssysteme können in die Druckleitung integriert werden. Alle Sicherheitssysteme entsprechen den Anforderungen von ASME BPVC Section VIII.
• Umweltschutz: C5-M-Marinebeschichtungssysteme für Küsteninstallationen; tropentaugliche elektrische Komponenten für Umgebungstemperaturen bis zu 55 °C; und IP54-zertifizierte Schallschutzgehäuse, die die Geräuschemission in 1 Meter Entfernung von 87 dB(A) auf 74 dB(A) reduzieren.
• OEM & Private Label: Individuelle Lackfarben, Marken-Namensschilder und lokalisierte Dokumentationspakete für Gasgerätehändler und Systemintegratoren.

Kundenspezifische Konfigurationen sind erhältlich bei Mindestbestellmenge: 1 StückDie technische Prüfung und Angebotserstellung dauern in der Regel 5–7 Werktage. Die Standardlieferzeit beträgt 12–14 Wochen; Nachbestellungen werden innerhalb von 8–10 Wochen nach Auftragsbestätigung geliefert.

Fallstudie: Modernisierung eines Inertisierungssystems für petrochemische Reaktoren

Kunde: Ein großer petrochemischer Komplex im Nahen Osten betreibt Produktionsanlagen für Polyethylen und Polypropylen.

Herausforderung: Die bestehende Hochdruck-Stickstoffversorgung des Kunden zur Reaktorinertisierung und Katalysatorkonservierung erfolgte über zwei ölgeschmierte Kolbenkompressoren (amerikanische Marke, seit 20 Jahren im Einsatz). Ölverschleppung in den Stickstoffstrom verunreinigte die Ziegler-Natta-Katalysatorbetten, reduzierte die Polymerisationseffizienz um 8–121 % und machte einen Katalysatorwechsel alle 14 Monate anstelle des vorgesehenen 24-monatigen Intervalls erforderlich. Das Öl führte außerdem zu Ablagerungen im Reaktorinneren, was ungeplante Stillstände zur Reinigung notwendig machte. Die jährlichen Verluste durch Katalysatorabbau und ungeplante Stillstandszeiten beliefen sich auf über 2,3 Millionen.

Lösung: Wir lieferten einen LW-25/16 ölfreier Stickstoffkompressor Als primäre Hochdruck-Stickstoffquelle diente eine auf einem kundenspezifischen Rahmen montierte Anlage mit integriertem Zwischenkühler, Nachkühler, Hochdruck-Sicherheitssystemen (Überdruckventile, Berstscheiben, Absperrventile) und einer Siemens S7-1200 SPS-Steuerung mit SCADA-Integration. Der Auslassdruck von 1,60 MPa erfüllte alle Anforderungen an die Reaktor-Inertisierung und den Katalysatorschutz. Für die Verfügbarkeit des 100% wurde eine redundante Standby-Einheit installiert.

Quantifizierte Ergebnisse nach 30 Monaten:

• Stickstoffgehalt des Öls: Reduzierung von 5,8 mg/m³ auf <0,01 mg/m³, Erreichen der ISO 8573-1 Klasse 0 Zertifizierung
• Katalysatorwechselintervall: Verlängert von 14 Monaten auf 28 MonateEinsparung von 1,8 Millionen pro Jahr an Katalysatorkosten ($1,8 Millionen).
• Polymerisationseffizienz: Verbessert durch 9.5%wodurch die jährliche Produktion um 12.000 Tonnen gesteigert wird.
• Ungeplante Ausfallzeiten: Ausgeschieden—keine ölbedingten Stillstände in 30 Monaten
• Gesamtwartungskosten: Reduziert um 38% durch Wegfall von Reparaturen am Ölsystem und katalysatorbezogenen Reinigungsarbeiten

„Das LW-25/16 hat unsere Betriebsabläufe grundlegend verändert. Durch die Beseitigung der Ölverunreinigungen konnte die Leistung unseres Katalysators wieder auf das Sollniveau gebracht und die ungeplanten Stillstände, die uns Millionen kosteten, vollständig beseitigt werden. Die Amortisationszeit betrug weniger als 12 Monate.“ — Vizepräsident für operative Angelegenheiten, Petrochemiekomplex

Häufig gestellte Fragen & Auswahlhilfe

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