LW-52/8 Stickstoffkompressor – Ölfreier Hochleistungs-N2-Booster für industrielle Anwendungen mit 0,80 MPa

Der LW-52/8 ist ein zweistufiger, zweireihiger, ölfreier Kolben-Stickstoffkompressor mit einer Förderleistung von 52 m³/min bei einem Förderdruck von 0,80 MPa. Er wurde für die großtechnische kryogene Luftzerlegung, die Hochdruck-VPSA-Stickstoffverdichtung und anspruchsvolle petrochemische Rohrleitungsnetze entwickelt. Er arbeitet kontaminationsfrei mit Schmierstoffen, ist für Dauerbetrieb ausgelegt und gewährleistet höchste Zuverlässigkeit im industriellen 24/7-Einsatz bei erhöhtem Druck.

Produktübersicht

Der LW-52/8 Stickstoffkompressor Er gilt als leistungsstarkes Flaggschiff unserer ölfreien Kolbenkompressoren und wurde speziell für Anwendungen entwickelt, die sowohl eine hohe Förderleistung als auch einen erhöhten Förderdruck erfordern. Mit einer beeindruckenden Kapazität von 52 m³/min in Verbindung mit einem 0,80 MPa EntladedruckDiese Anlage erfüllt die anspruchsvollsten Anforderungen an die Stickstoffanreicherung in großtechnischen industriellen Gasinfrastrukturen.

Was die LW-52/8 von herkömmlichen Alternativen unterscheidet, ist ihre vollständig ölfreier KompressionswegDie Kolbenringe und Führungsringe werden präzisionsgefertigt aus hochentwickelten, selbstschmierenden PTFE-Verbundwerkstoffen, die ohne Kohlenwasserstoffschmierstoffe auskommen. Diese inhärente Ölfreiheit gewährleistet, dass der Stickstoffproduktstrom vollständig rein bleibt. ISO 8573-1 Klasse 0 Zertifizierung Für Betreiber in der Lebensmittelverarbeitung, der pharmazeutischen Herstellung und der Elektronikfertigung entfallen dadurch die Investitionskosten und der laufende Wartungsaufwand für nachgelagerte Ölabscheidesysteme.

Die Kompressorarchitektur verwendet eine zweistufig, zweireihig (二列二级) Die Konfiguration verteilt das Druckverhältnis optimal auf zwei Kompressionszylinder. Dieses gestaffelte Verfahren ist unerlässlich, um die thermischen Belastungen bei einem Auslassdruck von 0,80 MPa zu bewältigen und gleichzeitig die Dichtheit der PTFE-Dichtungselemente zu gewährleisten. Jede Stufe verfügt über einen unabhängigen Zwischenkühler, der sicherstellt, dass die Gastemperaturen auch bei dauerhaftem Betrieb unter Volllast im sicheren Bereich bleiben. Der robuste Gusseisenrahmen und die dynamisch ausgewuchtete Kurbelwelle aus geschmiedetem Stahl sind für eine Mindestlebensdauer von … ausgelegt. 120.000 Stunden gemäß den Standardwartungsprotokollen.

Technische Daten – LW-52/8

* 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. Fortschrittliches ölfreies PTFE-Verbunddichtungssystem

Der LW-52/8 verwendet eine proprietäre selbstschmierende Kolbenring- und Führungsbandbaugruppe Hergestellt aus hochdichtem PTFE-Verbundwerkstoff, verstärkt mit Glasfasern und Bronzepartikeln. Diese Materialzusammensetzung erreicht einen Reibungskoeffizienten unter 0,06 ohne externe Kohlenwasserstoffschmierung und eliminiert somit vollständig das Risiko des Eindringens von Öldämpfen in den Stickstoffproduktstrom. Für Industriegasbetreiber bedeutet dies: native ISO 8573-1 Klasse 0 Konformität Ohne die Investitionskosten, den Wartungsaufwand oder den Energieverlust nachgeschalteter Ölfiltrationsanlagen. Die PTFE-Ringe sind speziell für die erhöhten Austrittstemperaturen bei einem Betriebsdruck von 0,80 MPa ausgelegt und gewährleisten Dimensionsstabilität bis zu 180 °C.

2. Optimiertes zweistufiges thermodynamisches Design

Der zweistufige Kompressionsarchitektur Der LW-52/8 ist thermodynamisch für den Zieldruck von 0,80 MPa optimiert. Durch die Aufteilung des Gesamtdruckverhältnisses auf einen Niederdruck- und einen Hochdruckzylinder erreicht der Verdichter im Vergleich zu einstufigen Konstruktionen eine deutlich niedrigere mittlere effektive Temperatur pro Stufe. Ein separater, hocheffizienter Rohrbündel-Zwischenkühler zwischen den Stufen führt die Kompressionswärme ab und hält die Austrittstemperaturen selbst bei maximaler Dauerlast unter 155 °C. Dieses Wärmemanagement ist entscheidend für den Erhalt der PTFE-Ringintegrität und verlängert die Lebensdauer der Ventilplatte um ca. 40% im Vergleich zu einstufigen Alternativen mit gleichem Druckverhältnis.

3. Robuster Gusseisenrahmen mit integrierter Kräftebalance

Der Hauptrahmen ist gegossen aus GG25 Grauguss (entspricht ASTM A48 Klasse 30B) mit integrierten Kühlwasserkanälen, die direkt in das Gussteil eingearbeitet sind. zweireihige Anordnung mit gegenüberliegenden Zylindern Die Konstruktion bewirkt eine natürliche Aufhebung der Kräfte erster Ordnung und reduziert die auf das Fundament übertragenen unausgeglichenen Trägheitskräfte um über 801 TP3T im Vergleich zu einreihigen Konstruktionen gleicher Kapazität. Dieser mechanische Vorteil ermöglicht die Installation auf einem leichteren Stahlbeton-Trägheitsblock (mindestens 10 Tonnen gegenüber über 15 Tonnen bei einreihigen Konstruktionen), wodurch die Baukosten deutlich gesenkt und die Nachrüstung in bestehenden Kompressorhäusern mit begrenzter Fundamentkapazität vereinfacht wird.

4. Mittelspannungs-Motorantrieb für die industrielle Integration

Der LW-52/8 wird angetrieben von einem 350 kW Mittelspannungs-Induktionsmotor Erhältlich in 6-kV- oder 10-kV-Ausführung und gemäß IEC 60034-1, Effizienzklasse IE3. Der Mittelspannungsantrieb macht überdimensionierte Niederspannungsschaltanlagen und dickquerschnittige Kabel überflüssig, die für einen 380-V-Motor dieser Nennleistung erforderlich wären. Die direkte Integration in industrielle Mittelspannungsnetze senkt die Kosten der elektrischen Infrastruktur, minimiert die I²R-Verluste in den Stromkabeln und verbessert die Energieeffizienz. Für Anlagen mit 6-kV- oder 10-kV-Sammelschienensystemen, wie sie in großen Industrieanlagen üblich sind, bietet der LW-52/8 Plug-and-Play-Kompatibilität.

Anwendungsszenarien

Großtechnische kryogene Luftzerlegungsanlagen

In großen kryogenen Luftzerlegungsanlagen, die 2.000–5.000 Nm³/h gasförmigen Stickstoff produzieren, dient die LW-52/8 als primärer Hochdruck-Stickstoffverstärker Die Anlage befindet sich zwischen der Kältebox und dem Verteiler. Ihre Kapazität von 52 m³/min entspricht der Leistung von Großanlagen zur Luftzerlegung, während der Förderdruck von 0,80 MPa für die Fernverteilung über Rohrleitungen zu nachgelagerten Verbrauchern wie integrierten Stahlwerken, petrochemischen Anlagen und LNG-Regasifizierungsterminals ausreichend ist. Die ölfreie Konstruktion ist in diesen Anwendungen von entscheidender Bedeutung, da jegliche Ölverunreinigung die Reinheit des Stickstoffs beeinträchtigen würde, der für empfindliche Prozesse, insbesondere in Halbleiter- und Pharmafabriken, die vom selben Verteilungsnetz versorgt werden, benötigt wird.

VPSA-Hochdruck-Stickstoff-Boosterstationen

Für große VPSA-Stickstoffgeneratoren, die Stickstoff mit einer Reinheit von 99,5–99,91 TP3T bei nahezu atmosphärischem Druck erzeugen, LW-52/8 Stickstoffverstärker Das Niederdruckprodukt wird für die Hochdruckverteilung auf 0,80 MPa komprimiert. Der erhöhte Austrittsdruck ist besonders vorteilhaft für VPSA-Anlagen, die mehrere Verbraucher über einen zentralen Verteiler versorgen, da die Druckverluste im Verteilungsnetz erheblich sein können. Der ölfreie Kompressionspfad ist im VPSA-Betrieb unerlässlich, da Kohlenwasserstoffverunreinigungen das Kohlenstoffmolekularsieb-Adsorptionsmittel irreversibel schädigen, die Trenneffizienz beeinträchtigen und einen kostspieligen Adsorptionsmittelaustausch erforderlich machen würden.

Hochdruck-Stickstoffeinspritzung in der Petrochemie

In petrochemischen und Raffinerieanlagen liefert die LW-52/8 Stickstoff unter hohem Druck für Reaktorinertisierung, Katalysatorerhaltung, Rohrleitungsspülung und Notstickstoffeinspritzung in Prozessbehälter. Der Auslassdruck von 0,80 MPa ist ausreichend, um die Nenndrücke typischer Prozessbehälter und Reaktorsysteme zu überwinden und ermöglicht die direkte Stickstoffeinspritzung ohne Zwischendruckerhöhung. Die Dauerbetriebsfähigkeit gewährleistet die unterbrechungsfreie Stickstoffversorgung während längerer Stillstands- und Wartungskampagnen, die sich über mehrere Wochen erstrecken können. Die ölfreie Zertifizierung ist obligatorisch für petrochemische Anwendungen, bei denen Stickstoff mit Katalysatorbetten in Kontakt kommt oder in Prozessströme gelangt, die kohlenwasserstofffrei bleiben müssen.

Inertisierung von Stahlwerken und Gasabdichtung von Hochöfen

Integrierte Stahlwerke benötigen enorme Mengen an Stickstoff für Hochofengasabdichtung, Verteilerinertisierung und PfannenmetallurgieDie LW-52/8 mit einer Kapazität von 52 m³/min kann mehrere Hochöfen oder Stranggießanlagen gleichzeitig über einen zentralen Hochdruck-Stickstoffverteiler versorgen. Der Auslassdruck von 0,80 MPa sorgt für ausreichend Förderhöhe, um den Gegendruck der Hochofengassysteme zu überwinden und einen positiven Dichtgasstrom auf Düsenhöhe aufrechtzuerhalten. Die ölfreie Konstruktion verhindert eine Ölverunreinigung des Hochofengases, die nachgeschaltete Gasreinigungsanlagen verschmutzen und die Qualität des zur Stromerzeugung genutzten Hochofengases beeinträchtigen würde.

Material & Konstruktion

Der LW-52/8 ist aus hochwertigen Materialien gefertigt, die aufgrund ihrer Stickstoffverträglichkeit, ihrer Eignung für Hochdruckanwendungen und ihrer langen Lebensdauer ausgewählt wurden:

Alle drucktragenden Bauteile werden in strikter Übereinstimmung mit den geltenden Bestimmungen konstruiert und gefertigt. ASME BPVC Abschnitt VIII Division 1 oder den chinesischen GB 150-Standards. Jede Schweißverbindung wird einer 100%-Röntgenprüfung (RT) gemäß ASME Section V, Article 2 unterzogen, und jeder fertige Druckbehälter wird einer hydrostatischen Druckprüfung mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Betriebsdrucks (MAWP) für eine Mindesthaltezeit von 30 Minuten unterzogen.

Installations- und Wartungsrichtlinien

Fundament- und Strukturanforderungen

Der LW-52/8 hat ein Trockengewicht von 6,00 Tonnen und einen Schwerpunkt ca. 900 mm über der Grundplatte. Dank der zweireihigen Gegenzylinderkonstruktion sind die Unwuchtkräfte minimal, was die Installation auf einem Stahlbeton-Trägheitsblock von 10–12 TonnenDer Block sollte auf elastischen Schwingungsdämpfern (Eigenfrequenz 6–8 Hz) montiert werden, um die Übertragung von Schwingungen auf angrenzende Strukturen und Instrumente zu verhindern. 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 Überkopffreiheit für den Kranzugang bei größeren Überholungen.

Auslegung des Kühlwassersystems

Der Kühlwasserbedarf beträgt ungefähr 55 m³/h Die Einlasstemperatur darf 32 °C nicht überschreiten. Der Wasserverteilungskreislauf versorgt die Zylindermäntel, den Zwischenkühler und den Nachkühler in parallelen Zweigen. Die Wasserqualitätsvorgaben lauten: pH-Wert 6,5–8,5, Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen < 500 mg/l, Chloridgehalt < 50 mg/l (um Korrosion der SS316-Rohre in den Kühlern zu verhindern), Schwebstoffe < 30 mg/l und Gesamthärte < 300 mg/l als CaCO₃. Für Standorte mit grenzwertiger Wasserqualität wird ein geschlossener Kühlturm mit Seitenstromfiltration und chemischer Aufbereitung dringend empfohlen, um Kesselsteinbildung und Korrosion zu vermeiden.

Wartungsplan

Die ölfreie Konstruktion des LW-52/8 reduziert den Wartungsaufwand im Vergleich zu geschmierten Alternativen erheblich. Es sind keine Ölwechselintervalle einzuhalten, keine Schmierölproben zu analysieren, keine Ölfilterelemente auszutauschen und keine Ölabscheiderpatronen zu überwachen. Die wichtigsten Verschleißteile sind die PTFE-Kolbenringe und -ZündbänderDiese erreichen typischerweise eine Lebensdauer von 4.000 bis 6.000 Stunden unter sauberen Stickstoffbedingungen. Die vereinfachte Wartung führt zu geringeren Arbeitskosten, einem reduzierten Ersatzteillager und einer höheren Anlagenverfügbarkeit.

Konformitäts- und Sicherheitszertifizierungen

Der Stickstoffkompressor LW-52/8 wurde so konstruiert, gefertigt und geprüft, dass er die folgenden internationalen Normen und regulatorischen Rahmenbedingungen erfüllt oder übertrifft:

Leistungs- und Effizienzanalyse

Der LW-52/8 erreicht eine spezifischer Stromverbrauch von ca. 6,73 kW pro m³/min Stickstoff wurde bei einem Förderdruck von 0,80 MPa gefördert. Dieser Wirkungsgrad ist für einen ölfreien Kolbenkompressor, der mit einem hohen Druckverhältnis arbeitet, bemerkenswert und positioniert das Gerät vorteilhaft in der Leistungsklasse von 40–60 m³/min. Zum Vergleich: Ölgeschmierte Schraubenkompressoren in ähnlichen Hochdruckanwendungen verbrauchen typischerweise 7,0–7,8 kW/m³/min, während ältere einstufige Kolbenkompressoren bei vergleichbaren Förderdrücken 8,5 kW/m³/min überschreiten können.

Bei einem standardmäßigen Jahresbetrieb von 8.000 Stunden erzeugt der Effizienzvorteil der LW-52/8 etwa jährliche Energieeinsparung von 112.000–280.000 kWh Im Vergleich zu weniger effizienten Alternativen. Bei einem durchschnittlichen Industriestromtarif von $0,08/kWh entspricht dies einer jährlichen direkten Betriebskostenreduzierung von $8.960–$22.400. In Kombination mit dem vollständigen Wegfall ölbezogener Verbrauchsmaterialien (Schmieröl, Filterelemente, Separatorpatronen, Altölentsorgung und Ölanalyse) Gesamtbetriebskosten für die Stickstoffkompression wird über eine 10-jährige Betriebsdauer um schätzungsweise 20–30% reduziert.

Durch den Verzicht auf Öl im Kompressionspfad entfällt auch der Energieverlust durch nachgeschaltete Ölabscheider. Ein typischer ölgeschmierter Kompressor dieser Größe und Druckstufe benötigt Koaleszenzfilter, Aktivkohle-Adsorber und eine kontinuierliche Ölüberwachung, die zusammen 3–51 TpT der Kompressorleistung verbrauchen. Die ölfreie Konstruktion des LW-52/8 eliminiert diese parasitäre Last vollständig und verbessert so die Systemeffizienz zusätzlich.

Anpassungs- und OEM-Fähigkeiten

Wir bieten umfangreiche Anpassungsmöglichkeiten, um den LW-52/8 an spezifische Standortbedingungen, Integrationsanforderungen und Endbenutzerspezifikationen anzupassen:

• Auf Kufen montierte, schlüsselfertige Pakete: Kompressor, Motor, Zwischenkühler, Nachkühler, Instrumentierung und Bedienfeld sind auf einem Stahlrahmen mit integrierten Hebeösen und Ankerbolzen vormontiert. Dadurch verkürzt sich die Montagezeit vor Ort um ca. 601 µP³T und die Inbetriebnahmerisiken werden durch die werkseitige Vorprüfung aller Systeme minimiert.
• 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 und reduzieren den mechanischen Verschleiß beim Anfahren.
• Umweltschutzsysteme: C5-M-Marinebeschichtungssysteme für Küsten- oder Offshore-Installationen; tropentaugliche elektrische Komponenten für Umgebungstemperaturen bis zu 55 °C; und IP54-zertifizierte Schallschutzgehäuse, die die Geräuschemission in 1 Meter Entfernung von 85 dB(A) auf 72 dB(A) reduzieren und für Inneninstallationen ohne separate Kompressorhäuser geeignet sind.
• OEM- und Private-Label-Programme: Für Gasanlagenhändler und Systemintegratoren sind individuelle Lackierungen, Markenschilder und lokalisierte Dokumentationspakete erhältlich. Technische Handbücher, Ersatzteillisten und Wartungsanleitungen können in mehreren Sprachen bereitgestellt werden.

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 der Stickstoffverteilung in einem Stahlwerk

Kunde: Ein integriertes Stahlwerk in Südostasien mit zwei Hochöfen und vier Stranggießanlagen

Herausforderung: Die bestehende Stickstoffversorgung des Werks bestand aus zwei veralteten, ölgeschmierten Kompressoren (europäische Marke, 18 Jahre im Einsatz), die einen gemeinsamen Verteiler mit 0,60 MPa speisten. Die Kompressoren verursachten häufig Ölverschleppung in den Stickstoffstrom, wodurch die Gasdichtungssysteme des Hochofens verunreinigt und die Düsen der Gießrinne beim Stranggießen verstopft wurden. Die Wartungskosten waren aufgrund ölbedingter Reparaturen auf 85.000 £/Jahr gestiegen, und der Druck von 0,60 MPa reichte für die neuen Anforderungen an die Hochdruck-Inertisierung der Gießrinne nicht mehr aus.

Lösung: Wir lieferten einen LW-52/8 ölfreier Stickstoffkompressor Als Ersatz für den Hauptverdichter wurde ein neuer Kompressor auf einem kundenspezifischen Rahmen mit integriertem Zwischen- und Nachkühler sowie einer Siemens S7-1200 SPS-Steuerung mit SCADA-Integration installiert. Der Förderdruck von 0,80 MPa erfüllte die neuen Anforderungen an die Inertisierung der Gießrinne, während die ölfreie Konstruktion eine Kontamination des Hochofengases und der Gießanlagen verhinderte. Ein 5 m³ fassender Ausgleichsbehälter wurde vorgeschaltet, um Bedarfsschwankungen der Gießlinien abzufedern.

Quantifizierte Ergebnisse nach 24 Monaten:

• Stickstoffgehalt des Öls: Reduzierung von 4,2 mg/m³ auf <0,01 mg/m³, Erreichen der ISO 8573-1 Klasse 0 Zertifizierung
• Vorfälle durch verstopfte Düsen im Verteilerbehälter: Vollständig eliminiert, Verbesserung der Gießausbeute um 1,2%
• Jährliche Wartungskosten: Reduziert um 45% ($85.000 bis $46.750) durch Wegfall ölbedingter Reparaturen
• Energieverbrauch: Verbessert durch 6.8% im Vergleich zum ersetzten Gerät, was eine Einsparung von ca. $19.200/Jahr ergibt.
• Ungeplante Ausfallzeiten: Null Ereignisse in 24 Monaten ununterbrochenem Betrieb

„Die LW-52/8 hat unsere Stickstoffversorgung von einem Wartungsproblem in eine zuverlässige Ressource verwandelt. Durch die Vermeidung von Ölverunreinigungen hat sich unsere Gussqualität verbessert und der Düsenwechsel um 801 TP3T reduziert. Die Amortisationszeit betrug weniger als 20 Monate.“ — Chefingenieur, Stahlwerksbetrieb

Häufig gestellte Fragen & Auswahlhilfe

Verwandte Produkte und Lösungen

Für einen umfassenden Überblick über unsere Industrieller Stickstoffkompressor Unser Portfolio umfasst unter anderem ölfreie Sauerstoffkompressoren, Wasserstoffkompressoren, Kohlendioxidkompressoren und kundenspezifische Spezialgaslösungen. Bitte kontaktieren Sie unser Anwendungstechnik-Team oder durchstöbern Sie unseren Online-Produktkatalog.

Sind Sie bereit, Ihr Hochdruck-Stickstoffsystem zu optimieren?

Unsere Anwendungstechniker stehen bereit, Ihre Anforderungen an den Stickstoffdurchfluss, die Ansaugbedingungen, die Zielvorgaben für den Förderdruck und die Integrationsbeschränkungen zu analysieren. Innerhalb von 48 Stunden nach Eingang Ihrer Anfrage erhalten Sie von uns kostenlose technische Angebote, Fundamentpläne, Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramme (R&I-Fließbilder) sowie detaillierte Gesamtbetriebskostenanalysen (TCO).

E-Mail: [email protected] | Antwort innerhalb von 24 Stunden