LW-18/12 nitrogenkompressor – Oljefri N2-booster med middels strømning og høyt trykk for krevende industrielle applikasjoner

LW-18/12 er konstruert for å levere 18 m³/min ved et utløpstrykk på 1,20 MPa, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelkompressor med nitrogen, spesialbygd for høytrykksinjeksjon av nitrogen, kjemisk syntese og spesialisert industriell gassdistribusjon der forhøyet trykk og kompromissløs renhet forenes. Null smøremiddelforurensning, klassifisert for kontinuerlig drift og optimalisert for 24/7-drift i de mest krevende miljøene.

Produktoversikt

De LW-18/12 nitrogenkompressor inntar en spesialisert nisje innenfor vår portefølje av oljefrie stempelkompressorer, konstruert for applikasjoner der forhøyet utløpstrykk prioriteres over absolutt strømningsvolum. Med en nominell kapasitet på 18 m³/min og en eksepsjonell 1,20 MPa utløpstrykk, denne enheten bygger bro mellom standard nitrogenboostere for mellomtrykk og ultrahøytrykksdomenet til flertrinns spesialgasskompressorer.

Det som skiller LW-18/12 fra konvensjonelle høytrykksalternativer er dens helt oljefri kompresjonsmekanisme ved bruk av selvsmørende PTFE-komposittstempelringer og rytterbånd. Denne designfilosofien eliminerer enhver mulighet for hydrokarbonforurensning i nitrogenproduktstrømmen, noe som gjør enheten umiddelbart egnet for kjemisk syntese med høy renhet, nitrogeninjeksjon av farmasøytisk kvalitet og prosessgassforsyning av elektronikkkvalitet uten behov for ytterligere nedstrøms rensetrinn. Oljefri-sertifiseringen er spesielt kritisk ved 1,20 MPa fordi oljeforurensning ved forhøyet trykk blir eksponentielt vanskeligere og dyrere å fjerne.

Dens to-trinns, to-rads (二列二级) Konfigurasjonen er termodynamisk optimalisert for det høye trykkforholdet som kreves av et utløp på 1,20 MPa. Den trinnvise kompresjonen med mellomtrinnskjøling begrenser utløpstemperaturen til hver sylinder til et trygt driftsområde, noe som bevarer integriteten til PTFE-tetningselementene og forlenger ventilens levetid. Den robuste konstruksjonen—2632 × 1550 × 2332 mm og 3,00 tonn– gjenspeiler den kraftige konstruksjonen som kreves for å opprettholde høytrykksdrift, samtidig som den kompakte størrelsen som LW-serien har, opprettholdes.

Tekniske spesifikasjoner – LW-18/12

* Alle spesifikasjoner er vurdert under standard referanseforhold (ISO 1217, tillegg C). Faktisk ytelse kan variere basert på stedets høyde, omgivelsestemperatur og innløpsforhold.

Viktige funksjoner og tekniske fordeler

1. Høytrykks oljefri PTFE-tetningsteknologi

LW-18/12 benytter en spesialisert selvsmørende stempelring og rytterbåndsystem produsert av høytytende PTFE-kompositter forsterket med glassfiber, bronsepartikler og molybdendisulfid. Denne avanserte formuleringen oppnår en friksjonskoeffisient under 0,06 uten ekstern hydrokarbonsmøring, noe som fullstendig eliminerer risikoen for oljedampoverføring selv ved de forhøyede temperaturene forbundet med 1,20 MPa utløpstrykk. For operatører innen kjemisk syntese og farmasøytisk produksjon leverer dette innebygd ISO 8573-1 klasse 0-samsvar uten kapitalutgiftene, energikostnadene eller vedlikeholdsbyrden til høytrykkssystemer for oljefjerning som ellers ville vært obligatoriske ved dette trykknivået.

2. Totrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

De to-trinns kompresjonsarkitektur Temperaturen til LW-18/12 er termodynamisk kritisk for å oppnå et utløpstrykk på 1,20 MPa fra typiske nitrogeninnløpsforhold (0,05–0,10 MPa). Ved å dele det ekstreme trykkforholdet mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, begrenser kompressoren utløpstemperaturen for hvert trinn til under 160 °C. En høyeffektiv skall-og-rør-intercooler mellom trinnene fjerner kompresjonsvarmen, forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene og forlenger ventilplatenes levetid med omtrent 50% sammenlignet med ett-trinns design som forsøker tilsvarende trykkforhold. Den trinnvise tilnærmingen forbedrer også volumetrisk effektivitet, og leverer mer nitrogen per forbrukt effektenhet.

3. Forsterket høytrykkssylinderkonstruksjon

Høytrykkssylinderen til LW-18/12 er konstruert av GG30 grått støpejern med tykkere veggseksjoner og forsterkede toppbolter sammenlignet med modeller med standardtrykk. Sylinderhodet har et flerlags pakningssystem med brannringer i rustfritt stål for å forhindre gjennomblåsing ved 1,20 MPa. Ventilburenhetene er produsert av SS316L smidd stangmateriale i stedet for støpegods, noe som eliminerer porøsitetsrisiko som kan føre til katastrofal svikt under høy syklisk trykkbelastning. Alle høytrykkskomponenter utsettes for 100% magnetisk partikkelinspeksjon (MT) og ultralydtesting (UT) for å oppdage defekter i undergrunnen før montering.

4. Standard 380V industriell motordrift

LW-18/12 drives av en 160 kW, 380 V, 50 Hz trefase induksjonsmotor Klassifisert i henhold til IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Standard lavspenningskonfigurasjon integreres direkte i eksisterende 380V industrielle distribusjonspaneler uten behov for mellomspenningsinfrastruktur, noe som gjør denne modellen tilgjengelig for anlegg som kanskje ikke har 6kV eller 10kV bussystemer. Effekten på 160 kW er optimalisert for 18 m³/min strømning og 1,20 MPa trykk, og oppnår en gunstig balanse mellom kapitalkostnader og driftseffektivitet for applikasjoner med mellomstrøm og høyt trykk.

Søknadsscenarier

Høytrykkskjemisk syntese og reaktorinertisering

I kjemiske produksjonsanlegg leverer LW-18/12 høytrykksnitrogen for reaktorinerting, konservering av katalysatorsjiktet og nødinjeksjon av nitrogen inn i prosessbeholdere som opererer ved forhøyet trykk. Utløpstrykket på 1,20 MPa er tilstrekkelig til å overvinne driftstrykket til typiske kjemiske reaktorer og destillasjonskolonner, noe som tillater direkte nitrogeninjeksjon uten mellomliggende trykkøkning. Den oljefrie designen er helt avgjørende i kjemisk syntese fordi selv spor av oljeforurensning kan forgifte edelmetallkatalysatorer, starte uønskede sidereaksjoner eller forurense produktstrømmer med høy renhet. Kapasiteten på 18 m³/min støtter flere reaktorsystemer som opererer parallelt i et mellomstort kjemisk anlegg.

Farmasøytisk høytrykksnitrogeninjeksjon

Farmasøytiske produksjonsanlegg krever nitrogen med høy renhet for inertisering av sterile kar, trykksetting av frysetørkingskammer (frysetørking) og aseptisk tømming av fyllelinjenDen LW-18/12 høytrykks nitrogenkompressor leverer trykket på 1,20 MPa som kreves for drift av frysetørkekammeret, samtidig som den opprettholder ISO 8573-1 klasse 0 oljefri-sertifiseringen. Kapasiteten på 18 m³/min kan samtidig forsyne flere frysetørkere, sterile holdingtanker og fyllelinjer i et mellomstort farmasøytisk anlegg. Den oljefrie designen eliminerer risikoen for produktkontaminering som kan utløse FDA-regulatoriske tiltak eller avvisning av batcher.

Elektronikk høytrykks prosessgassforsyning

I halvlederproduksjon og produksjon av flatskjermer brukes nitrogen til støtte for prosesshåndtering av høytrykkswafere, kammerrensing og kjemisk dampavsetning (CVD)LW-18/12s utløpstrykk på 1,20 MPa er tilstrekkelig for distribusjon av nitrogen med høy renhet til prosessverktøy som opererer ved forhøyet trykk. Oljefri-sertifiseringen er ikke til forhandling i elektronikkproduksjon fordi selv oljeforurensning på under ppm kan forårsake waferdefekter, redusere enhetsutbyttet og kompromittere ytelsen til sensitive optiske belegg. Kapasiteten på 18 m³/min støtter en klynge av prosessverktøy i et renromsrom.

Fylling av nitrogenflasker og gassdistribusjon

Industrielle gassdistributører og sylinderfyllestasjoner krever høytrykksnitrogenkompressorer for å fylle standard industrielle gassflasker (vanligvis 15 MPa ved 20 °C) fra lavtrykkskilder som flytende nitrogenfordampere eller membrangeneratorer. LW-18/12 fungerer som første trinns booster I et flertrinns fyllesystem komprimeres nitrogen fra 0,10 MPa til 1,20 MPa for påfølgende høytrykkskompresjon til sylindertrykk. Den oljefrie designen sikrer at fylte sylindere oppfyller renhetsspesifikasjonene for medisinske, næringsmiddelkvalitets- og elektronikkkvalitets nitrogenmarkeder uten behov for sylindertømming og ny spyling på grunn av oljeforurensning.

Materiale og konstruksjon

LW-18/12 er konstruert av førsteklasses materialer som er spesielt utvalgt for høytrykksnitrogen, korrosjonsbestandighet og forlenget levetid under krevende forhold:

Alle trykkbærende komponenter er designet og produsert i strengt samsvar med ASME BPVC seksjon VIII avdeling 1 eller kinesiske GB 150-standarder. Hver sveiseskjøt gjennomgår 100% radiografisk inspeksjon (RT) i henhold til ASME seksjon V, artikkel 2, og hver ferdigstilte trykkbeholder utsettes for en hydrostatisk trykktest ved 1,5 ganger maksimalt tillatt arbeidstrykk (MAWP) i en minimum holdeperiode på 30 minutter. Høytrykkskomponenter gjennomgår ytterligere magnetisk partikkelinspeksjon (MT) og ultralydtesting (UT) for å sikre nulltoleranse for defekter.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

LW-18/12 har en tørrvekt på 3,00 tonn og et tyngdepunkt omtrent 800 mm over bunnplaten. Designet med to rader og motstående sylindere gir innebygd kraftbalanse, noe som muliggjør installasjon på en armert betongplate på 5–6 tonnPuten bør monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz) for å forhindre vibrasjonsoverføring til følsomt tilstøtende utstyr, som analyseinstrumenter eller presisjonsproduksjonsverktøy. Minimumskrav til klaring: 1,2 m på ikke-drivsiden for ventiltilgang, 1,0 m på drivsiden for motorvedlikehold og 1,5 m over hodet for krantilgang under større overhalinger.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 22 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene, intercooleren og etterkjøleren i parallelle forgreninger. Spesifikasjoner for vannkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt oppløste faste stoffer < 500 mg/L, kloridinnhold < 50 mg/L (for å forhindre korrosjon av SS316-rør i høytrykkskjølerne), suspenderte faste stoffer < 30 mg/L og total hardhet < 300 mg/L som CaCO₃. For steder med marginal vannkvalitet anbefales et lukket kjøletårn med sidestrømsfiltrering og kjemisk behandling på det sterkeste for å forhindre dannelse av belegg og korrosjon i høytrykksvarmevekslerne.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til LW-18/12 forenkler vedlikeholdet dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift som må planlegges, ingen smøreoljeprøver som må analyseres, ingen oljefilterelementer som må byttes ut og ingen oljeseparatorpatroner som må overvåkes. De primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3500–5500 timers levetid under rene nitrogenforhold ved 1,20 MPa. Høytrykksventilenhetene krever hyppigere inspeksjon enn lavtrykksmodeller på grunn av økt mekanisk belastning på ventilplater og fjærer.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-18/12 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-18/12 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 8,89 kW per m³/min av nitrogen levert ved 1,20 MPa utløpstrykk. Denne spesifikke effekten er høyere enn lavtrykksmodeller på grunn av den termodynamiske effekten forbundet med forhøyede trykkforhold, men den er fortsatt konkurransedyktig innenfor segmentet for høytrykks oljefrie stempelkompressorer. Til sammenheng bruker oljesmurte skruekompressorer som opererer med tilsvarende trykkforhold vanligvis 9,5–10,5 kW/m³/min, mens membrankompressorer (ofte valgt for oljefri høytrykksdrift) kan overstige 12 kW/m³/min.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer gir LW-18/12s effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 72 000–144 000 kWh årlig energibesparelseMed en gjennomsnittlig industriell strømtariff på 1TP⁻¹⁴⁻¹ 0,08/kWh representerer dette 1TP⁻¹⁴⁻¹ 5 760–1TP⁻¹⁴⁻¹ 11 520 i direkte driftskostnadsreduksjon per år. Den primære økonomiske driveren for valg av LW-18/12 er imidlertid vanligvis eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av høytrykksutstyr for oljefjerning snarere enn marginale energibesparelser.

Ved 1,20 MPa blir kostnadene og kompleksiteten ved nedstrøms oljefjerningsutstyr uoverkommelige. En typisk oljesmurt kompressor ved dette trykket ville kreve flere trinn med koaleserende filtrering, adsorpsjon av aktivt kull og kontinuerlig oljeovervåkingsinstrumentering, som til sammen forbruker 5–8% av kompressorens effekt og krever årlige vedlikeholdsutgifter på $8 000–$15 000. LW-18/12s oljefrie design fjerner denne parasittiske belastningen og vedlikeholdsbyrden fullstendig, og leverer en betydelig lavere totale eierkostnader for høytrykks nitrogenkompresjon.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-18/12 til spesifikke krav til høytrykksapplikasjoner, forhold på stedet og integrasjonsbegrensninger:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Kompressor, motor, intercooler, etterkjøler, høytrykksinstrumentering og kontrollpanel er forhåndsmontert på en stålramme med integrerte løfteører og ankerboltmaler. Fabrikkforhåndstesting av alle høytrykkssystemer reduserer idriftsettelsestiden i felten og minimerer oppstartsrisiko.
• Konfigurasjoner for farlig område: Motor- og elektriske kapslinger i samsvar med ATEX sone 2 og IECEx er tilgjengelige for installasjoner i kjemiske prosesseringsanlegg der det av og til kan være eksplosiv atmosfære. Integrerte gassdeteksjons- og automatiske ventilasjonssperrer kan integreres i kontrollsystemet.
• Avansert prosesskontroll: Valgfri Siemens S7-1200 eller Allen-Bradley CompactLogix PLS med 10-tommers HMI-berøringsskjerm, fjernovervåking via Modbus TCP/IP eller OPC-UA, og sømløs integrering med anleggets DCS/SCADA-systemer. Automatisk last-/lossekontroll og trykkregulering optimaliserer driften for variable etterspørselsprofiler.
• Høytrykkssikkerhetssystemer: Redundante høytrykksavlastningsventiler, bruddplateenheter og automatiske isoleringsventiler kan integreres for å oppfylle spesifikke krav til sikkerhetsintegritetsnivå (SIL). Trykktransmittere med 4–20 mA utgang gir kontinuerlig overvåking av utløpstrykket.
• Miljøvern: C5-M marine beleggsystemer for kystinstallasjoner; tropiske elektriske komponenter for omgivelsestemperaturer opptil 55 °C; og IP54-klassifiserte akustiske kapslinger som reduserer støy fra 84 dB(A) til 70 dB(A) på 1 meters avstand.
• OEM og privat etikett: Tilpassede lakkfarger, merkeskilt og lokaliserte dokumentasjonspakker for distributører av gassutstyr og systemintegratorer som betjener spesialiserte industrimarkeder.

Tilpassede konfigurasjoner er tilgjengelige fra MOQ 1 enhetIngeniørgjennomgang og tilbudsgenerering tar vanligvis 5–7 virkedager. Standard leveringstid er 12–14 uker; gjentatte bestillinger leveres innen 8–10 uker etter ordrebekreftelse.

Casestudie: Oppgradering av nitrogenforsyning ved farmasøytisk frysetørking

Klient: Et farmasøytisk produksjonsanlegg i Europa som spesialiserer seg på injiserbare biologiske legemidler og vaksiner

Utfordring: Anleggets frysetørkingskamre (lyofiliseringskamre) krevde høytrykksnitrogen på 1,00–1,20 MPa for trykksetting i kammeret og innsetting av propp. Den eksisterende forsyningen var avhengig av ukentlige høytrykksnitrogenflasker, med kostnader på over € 180 000/år og hyppige forsyningsavbrudd i vintervær. Anlegget møtte også regulatorisk press for å redusere karbonavtrykket fra transport av flasker og fordampningstap.

Løsning: Vi leverte en LW-18/12 oljefri nitrogenkompressor parret med en liten VPSA-nitrogengenerator (99,9% renhet, 20 m³/min) på en felles meie. LW-18/12 komprimerer VPSA-produktet fra 0,08 MPa til 1,20 MPa, og mater nitrogenmanifolden i frysetørkekammeret direkte. Den oljefrie designen sikret samsvar med EU GMP Annex 1 (steril produksjon) krav for oljefrie prosessgasser. En 2 m³ høytrykksbufferbeholder ble installert nedstrøms for å absorbere etterspørselstopper under kammersykling.

Kvantifiserte resultater etter 18 måneder:

• Kostnad for nitrogenforsyning: Redusert med 58% (€ 180 000 til € 75 600/år) kontra sylinderforsyning
• Forsyningspålitelighet: 100% generering på stedet, null værrelaterte forstyrrelser
• Nitrogenrenhet: Konsekvent >99,9% med oljeinnhold <0,01 mg/m³, som overgår GMP-kravene
• Karbonavtrykk: Redusert med 65% gjennom eliminering av tap ved sylindertransport og fordampning
• Vedlikehold: Én planlagt tjeneste per år (4000-timers intervall), kontra ukentlig håndtering av sylindere
• Tilbakebetalingsperiode: 2,1 år basert utelukkende på besparelser på bensinkostnader

«LW-18/12 har eliminert vår avhengighet av sylinderleveranser og gitt oss full kontroll over nitrogenforsyningen vår. Den oljefrie sertifiseringen var avgjørende for vår GMP-samsvar, og kostnadsbesparelsene har overgått våre prognoser. Vårt bærekraftsteam er spesielt fornøyd med reduksjonen av karbonavtrykket.» — Ingeniørdirektør, farmasøytisk produksjon

Vanlige spørsmål og utvalgsguide

Relaterte produkter og løsninger

For en omfattende oversikt over våre industriell nitrogenkompressor portefølje, inkludert oljefrie oksygenkompressorer, hydrogenkompressorer, karbondioksidkompressorer og spesialkonstruerte spesialgassløsninger, kan du kontakte vårt applikasjonsingeniørteam eller bla gjennom vår online produktkatalog.

Klar til å oppgradere høytrykksnitrogensystemet ditt?

Våre applikasjonsingeniører står klare til å evaluere dine nitrogenstrømningsbehov, sugeforhold, mål for utløpstrykk og integrasjonsbegrensninger. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, tegninger for fundamentlayout, rør- og instrumentdiagrammer (P&ID-er) og detaljerte analyser av totale eierkostnader (TCO) innen 48 timer etter at vi har mottatt forespørselen din.

E-post: [email protected] | Svar innen 24 timer