LW-10/20 nitrogenkompressor – Høytrykks oljefri N2-booster for industrielle applikasjoner på 2,00 MPa

LW-10/20 er konstruert for å levere 10 m³/min ved et utløpstrykk på 2,00 MPa, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor spesialbygd for høytrykksnitrogeninjeksjon, fylling av gassflasker og krevende petrokjemiske prosessapplikasjoner. Null oljeforurensning, robust konstruksjon og optimalisert for kontinuerlig drift ved forhøyet trykk.

Produktoversikt

De LW-10/20 nitrogenkompressor inntar en spesialisert posisjon innenfor vår portefølje av oljefrie stempelkompressorer, konstruert for applikasjoner der forhøyet utløpstrykk er det primære kravet snarere enn massiv strømningskapasitet. Med en nominell kapasitet på 10 m³/min og en eksepsjonell 2,00 MPa utløpstrykk, denne enheten bygger bro mellom nitrogendistribusjon ved middels trykk og prosessapplikasjoner med høyt trykk som krever betydelig forhøyet gasstrykk.

Det som skiller LW-10/20 fra konvensjonelle alternativer 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 fylling av nitrogenflasker med høy renhet, forsyning av farmasøytisk prosessgass og nitrogen i elektronikkkvalitet uten behov for ytterligere renseutstyr nedstrøms. Oljefri-sertifiseringen er spesielt kritisk for høytrykksapplikasjoner der oljeforurensning ville være konsentrert og vanskeligere å fjerne.

Kompressoren bruker en to-trinns, to-rads (二列二级) konfigurasjon som er avgjørende for å håndtere det betydelige trykkforholdet som kreves for å oppnå et utløpstrykk på 2,00 MPa fra typiske innløpsforhold. Hvert trinn kjøles uavhengig gjennom en dedikert intercooler, noe som sikrer at gasstemperaturene holder seg innenfor trygge driftsgrenser og bevarer dimensjonsstabiliteten til PTFE-tetningselementene. Den robuste rammekonstruksjonen og den presisjonsmaskinerte veivakselenheten er klassifisert for en minimum levetid på 120 000 timer under standard vedlikeholdsprotokoller.

Tekniske spesifikasjoner – LW-10/20

* 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-10/20 bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av høytytende PTFE-kompositter spesielt formulert for høytrykksbruk. Disse ringene er forsterket med glassfiber og bronsepartikler for å oppnå en friksjonskoeffisient under 0,06 uten ekstern hydrokarbonsmøring. Ved et utløpstrykk på 2,00 MPa er risikoen for oljedampoverføring forstørret sammenlignet med applikasjoner med lavere trykk, noe som gjør den oljefrie designen ikke bare fordelaktig, men helt essensiell. PTFE-komposittformuleringen er klassifisert for kontinuerlig drift ved temperaturer opptil 185 °C, noe som sikrer pålitelig tetningsintegritet selv under termisk belastning fra høytrykkskompresjon.

2. Totrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

De to-trinns kompresjonsarkitektur Til LW-10/20 er termodynamisk essensielt for å oppnå målet på 2,00 MPa for utløpstrykket fra typiske innløpstrykk på 0,05–0,10 MPa. Det totale trykkforholdet på omtrent 20:1 til 40:1 er fordelt mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, der hvert trinn opererer med et håndterbart trykkforhold. En høyeffektiv skall-og-rør-intercooler mellom trinnene fjerner den betydelige kompresjonsvarmen, holder utløpstemperaturene under 165 °C og forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene. Uten trinnvis kompresjon ville utløpstemperaturen overstige den sikre driftsgrensen for PTFE-materialer, noe som gjør totrinnsdesignet til et grunnleggende krav for dette trykknivået.

3. Robust rammekonstruksjon for høytrykksbelastninger

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern (tilsvarer ASTM A48 klasse 30B) med forsterkede veggseksjoner og integrerte kjølevannskanaler. Høytrykkssylinderen har tykkere veggstøpegods og ekstra ribber for å motstå de mekaniske påkjenningene forbundet med topptrykk på 2,00 MPa. to-rads motstående sylinderanordning gir naturlig kraftkansellering av første orden, noe som reduserer ubalanserte treghetskrefter som overføres til fundamentet med over 80% sammenlignet med design med én rad. Denne mekaniske fordelen er spesielt verdifull for høytrykkskompressorer der toppgasskreftene på stemplene er vesentlig høyere enn i lavtrykksapplikasjoner.

4. Fleksibel spenningskonfigurasjon for ulike installasjoner

LW-10/20 drives av en 110 kW induksjonsmotor tilgjengelig i 380V, 6kV eller 10kV konfigurasjoner, i samsvar med IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Standard 380V-konfigurasjonen er egnet for anlegg med eksisterende lavspenningsdistribusjonsinfrastruktur, mens 6kV- og 10kV-alternativene tillater direkte integrering i industrielle mellomspenningsnettverk uten nedtransformatorer. Denne elektriske fleksibiliteten gjør LW-10/20 tilpasningsdyktig til et bredt spekter av installasjonsmiljøer, fra små industrianlegg til store integrerte anlegg med mellomspenningsbussystemer.

Søknadsscenarier

Høytrykks nitrogenfyllestasjoner

LW-10/20 er ideelt egnet for fylling av nitrogenflasker der høytrykksgass må komprimeres til standard industrielle sylindere ved et fylletrykk på 15–20 MPa. Selv om kompressorens utløpstrykk på 2,00 MPa ikke når sylinderfylletrykket direkte, fungerer den som en effektiv mellomliggende booster som reduserer kompresjonsforholdet som kreves for nedstrøms høytrykksfyllekompressorer betydelig. Denne trinnvise tilnærmingen forbedrer den totale systemeffektiviteten og reduserer slitasje på det dyre høytrykksfylleutstyret. Den oljefrie designen er obligatorisk for sylinderfylling fordi all oljeforurensning vil bli fanget i sylinderene og levert til sluttbrukerne, noe som kompromitterer prosessene deres.

Petrokjemisk høytrykksprosessnitrogen

I petrokjemiske og raffineriske operasjoner leverer LW-10/20 høytrykksnitrogen for konservering av reaktorkatalysator, nødinjeksjon av nitrogen i høytrykksbeholdere og trykktesting av rørledningerUtløpstrykket på 2,00 MPa er tilstrekkelig til å injisere nitrogen i prosessbeholdere som opererer ved trykk opptil 1,6 MPa, og opprettholde positive inertgasstepper under oppstart, nedstengning og forstyrrede forhold. LW-10/20 høytrykks nitrogenbooster brukes også til hydrostatisk testing av prosessrør og trykkbeholdere, der nitrogen brukes som testmedium for å unngå vannforurensning i systemer som må forbli tørre.

Gassforsyning for farmasøytisk prosess

Farmasøytiske produksjonsanlegg krever nitrogen med høy renhet ved forhøyet trykk for sterilfiltrering, frysetørking og aseptiske fyllingsoperasjonerLW-10/20s oljefrie sertifisering sikrer samsvar med FDA 21 CFR 211.72 (krav til utstyrskonstruksjon) og EU GMP Annex 1 (produksjon av sterile legemidler). Utløpstrykket på 2,00 MPa gir tilstrekkelig trykkhøyde til å drive nitrogen gjennom sterile filtreringssystemer, spraytørkere og fluidbed-prosessorer som opererer ved forhøyet trykk. Kapasiteten på 10 m³/min kan forsyne flere farmasøytiske prosessenheter samtidig i ett produksjonsanlegg.

Elektronikk høytrykks nitrogenrensing

Halvlederfabrikker og elektronikkmonteringsanlegg krever høytrykksnitrogen for rensing av waferhåndteringssystem, rengjøring av kammeret for kjemisk dampavsetning (CVD) og høytrykkstørking av presisjonskomponenterLW-10/20s utløpstrykk på 2,00 MPa er tilstrekkelig for å drive høyhastighets nitrogenstråler som brukes i presisjonsrengjøringsapplikasjoner og for å opprettholde positivt trykk i wafertransportsystemer. Den oljefrie designen er helt avgjørende i halvlederapplikasjoner der selv oljeforurensning på under ppm kan forårsake katastrofale defekter i produksjon av integrerte kretser.

Materiale og konstruksjon

LW-10/20 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med nitrogen ved høyt trykk, termisk motstand og forlenget levetid:

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. Høytrykksrørsystemer er produsert av sømløs SS316 med ANSI klasse 600 flensforbindelser for å sikre lekkasjetett integritet ved 2,00 MPa driftstrykk.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

LW-10/20 har en tørrvekt på 3,00 tonn og et tyngdepunkt omtrent 800 mm over bunnplaten. På grunn av den to-rads motstående sylinderkonstruksjonen er ubalanserte krefter minimale til tross for høytrykksdrift, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 5–6 tonnBlokken skal monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 7–10 Hz). 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. Spesiell oppmerksomhet må rettes mot høytrykksutløpsrørene, som må støttes og forankres på riktig måte for å forhindre vibrasjonsindusert utmatting.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 18 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene, intercooleren og etterkjøleren i parallelle forgreninger. Gitt det høye trykkforholdet er intercooleren spesielt kritisk for termisk styring og må til enhver tid motta tilstrekkelig kjølevannstrøm. Spesifikasjoner for vannkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt oppløste faste stoffer < 500 mg/L, kloridinnhold < 50 mg/L (for å forhindre korrosjon i SS316-rør), suspenderte faste stoffer < 30 mg/L og total hardhet < 300 mg/L som CaCO₃. Et lukket kjøletårn med sidestrømsfiltrering anbefales for steder med marginal vannkvalitet.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til LW-10/20 forenkler vedlikeholdet dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift, ingen oljeanalyse, ingen filterbytte og ingen utskifting av separatorpatron. De primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3000–5000 timers levetid under rene nitrogenforhold ved høyt trykk. Høytrykksventilplatene kan kreve hyppigere inspeksjon enn lavtrykksekvivalenter på grunn av økt mekanisk belastning, men den totale vedlikeholdsbyrden forblir betydelig lavere enn oljesmurte systemer.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-10/20 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-10/20 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 11,00 kW per m³/min av nitrogen levert ved 2,00 MPa utløpstrykk. Dette spesifikke effekttallet gjenspeiler den termodynamiske virkeligheten ved høytrykkskompresjon, der det nødvendige arbeidet øker betydelig med trykkforholdet. Innenfor segmentet for høytrykks oljefrie stempelkompressorer (utløpstrykk >1,50 MPa) er denne effektiviteten konkurransedyktig og ofte bedre enn membrankompressorer, som er det primære alternativet for oljefri høytrykkstjeneste. Til sammenligning bruker oljesmurte stempelkompressorer i lignende høytrykksapplikasjoner vanligvis 11,5–13,0 kW/m³/min, mens membrankompressorer kan overstige 15 kW/m³/min.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer gir LW-10/20s effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 40 000–80 000 kWh årlig energibesparelseMed en strømforbruk på 1TP⁻¹⁴⁻¹/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på 1TP⁻¹⁴ ... eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av nedstrøms oljefjerningsutstyr det ville være obligatorisk med smurte alternativer. totale eierkostnader for høytrykksnitrogenkompresjon reduseres med anslagsvis 25–35% over en 10-års levetid når oljefri drift sammenlignes med smurte systemer med full nedstrømsrensing.

Fraværet av olje i kompresjonsbanen er spesielt verdifullt ved høyt trykk fordi oljeforurensning blir mer konsentrert og vanskeligere å fjerne etter hvert som trykket øker. Ved 2,00 MPa er partialtrykket til oljedamp betydelig høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør nedstrøms oljefiltreringssystemer mindre effektive og dyrere. LW-10/20s innebygde oljefrie design eliminerer denne utfordringen fullstendig.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-10/20 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Formontert kompressor, motor, intercooler, etterkjøler, høytrykksrør, instrumentering og kontrollpanel på en stålramme med integrerte løfteører og ankerboltmaler. Reduserer feltinstallasjonen til kun elektrisk tilkobling og kjølevannstilkobling.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for petrokjemiske installasjoner. 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 DCS/SCADA-integrasjon. Høytrykkssikkerhetssperrer inkludert automatisk avlastning ved overtrykk og nødavstengningsventiler.
• Miljøvern: C5-M marinebelegg for kystinstallasjoner; tropiske elektriske komponenter for 55 °C omgivelsestemperatur; IP54-klassifiserte akustiske kapslinger som reduserer støy fra 85 dB(A) til 72 dB(A) på 1 meter.
• OEM og privat etikett: Tilpassede lakkfarger, merkeskilt med merkenavn og lokalisert dokumentasjon for distributører av gassutstyr og systemintegratorer.

Tilpassede konfigurasjoner er tilgjengelige fra MOQ 1 enhetIngeniørforslag leveres vanligvis innen 3–5 virkedager. Standard leveringstid er 10–12 uker; ekspresslevering innen 8 uker er tilgjengelig for kvalifiserte bestillinger.

Casestudie: Fyllestasjon for farmasøytisk nitrogenflaske

Klient: En leverandør av farmasøytisk gass i India som betjener sykehus og farmasøytiske produsenter

Utfordring: Kunden brukte en oljesmurt høytrykkskompressor for fylling av medisinsk nitrogenflasker. Oljeforurensningsnivåene i de fylte sylindrene nådde 1,5 mg/m³, som oversteg spesifikasjonen på 0,1 mg/m³ som kreves av farmasøytiske kunder og standarder for sykehusgass. Oljen forringet også rensebedene for aktivt karbon i fyllemanifolden for sylindrene, og måtte skiftes ut hver 6. måned. Kundeklager og tilsyn fra myndighetene økte.

Løsning: Vi leverte en LW-10/20 oljefri nitrogenkompressor som primær boostere, konfigurert på en spesialtilpasset meie med integrert intercooler, etterkjøler og et Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel. Utløpstrykket på 2,00 MPa matet en nedstrøms høytrykksfyllingskompressor, noe som reduserte det totale kompresjonsforholdet som kreves for fyllingstrinnet og forbedret systemeffektiviteten. Den oljefrie designen eliminerte behovet for rensebed med aktivt karbon fullstendig.

Kvantifiserte resultater etter 18 måneder:

• Nitrogenoljeinnhold i fylte sylindere: Redusert fra 1,5 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0
• Utskifting av aktivt kulllag: Eliminert fullstendig, sparer $8 000/år på forbruksvarer
• Kundeklager: Null siden igangsetting, med tre nye farmasøytiske kontrakter vunnet
• Vedlikehold av fyllekompressor: Redusert med 30% på grunn av lavere innløpstrykkforhold
• Tilbakebetalingsperiode: 2,1 år basert på kostnadsbesparelser og nye kontraktsinntekter

«LW-10/20 har vært banebrytende for vår medisinske gassvirksomhet. Vi garanterer nå ISO 8573-1 klasse 0 nitrogen til alle våre kunder, og vi har vunnet kontrakter vi ikke kunne konkurrere om før. Den oljefrie designen har eliminert vårt største kvalitetsproblem.» — Administrerende direktør, leverandør av farmasøytisk gass

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