LW-13/30 nitrogenkompressor – Oljefri N2-booster med middels kapasitet for prosessapplikasjoner med høyt trykk på 3,00 MPa

LW-13/30 er konstruert for å levere 13 m³/min ved 3,00 MPa utløpstrykk, og er en totrinns, tre-raders oljefri stempelnitrogenkompressor designet for høytrykksnitrogeninjeksjon, gassflytendegjøringsboosterdrift og krevende petrokjemiske prosessapplikasjoner. Null oljeforurensning, klassifisert for kontinuerlig drift og bygget for 24/7 industriell pålitelighet ved forhøyet trykk.

Produktoversikt

De LW-13/30 nitrogenkompressor inntar en kritisk posisjon i vår portefølje av oljefrie stempelkompressorer, og bygger bro mellom mellomkapasitetsboostere og høytrykksprosesskompressorer. Med en nominell kapasitet på 13 m³/min og en eksepsjonell 3,00 MPa utløpstrykk, denne enheten er spesialbygd for applikasjoner der både betydelig strømning og forhøyet trykk er ufravikelige krav.

Det som skiller LW-13/30 fra konvensjonelle alternativer er dens helt oljefri kompresjonsveiStempelringene og rytterringene er presisjonsmaskinert av avanserte selvsmørende PTFE-komposittmaterialer som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler, noe som sikrer at nitrogenstrømmen forblir fullstendig uforurenset. Denne iboende oljefrie egenskapen oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering naturlig, noe som eliminerer kapitalutgiftene og den løpende vedlikeholdsbyrden av nedstrøms oljefjerningsfiltreringssystemer som ville vært obligatorisk med smurte alternativer.

Kompressorarkitekturen benytter en to-trinns, tre-rads (二列三级) konfigurasjon – et unikt arrangement som deler det totale trykkforholdet over tre kompresjonssylindere arrangert i to rader. Denne trinnvise tilnærmingen er viktig for å håndtere de ekstreme termiske belastningene forbundet med et utløpstrykk på 3,00 MPa, samtidig som integriteten til PTFE-tetningselementene bevares. Hvert trinn har en uavhengig intercooler, som sikrer at gasstemperaturene holder seg innenfor trygge driftsområder selv under vedvarende drift med maksimal kapasitet. Den robuste støpejernsrammen og den dynamisk balanserte smidde stålveivakselen er klassifisert for en minimum levetid på 120 000 timer under standard vedlikeholdsprotokoller.

Tekniske spesifikasjoner – LW-13/30

* 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. Tretrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

LW-13/30 benytter en unik to-trinns, tre-rads (二列三级) arkitektur som deler det ekstreme trykkforholdet som kreves for 3,00 MPa utløp, over tre kompresjonssylindere. Denne flertrinnstilnærmingen er termodynamisk viktig fordi en en-trinns eller til og med totrinns kompressor ville generere utløpstemperaturer som overstiger den sikre driftsgrensen for PTFE-tetningsmaterialer (omtrent 180 °C). Ved å dele kompresjonsarbeidet over tre trinn med to mellomtrinnskjølere, opprettholder LW-13/30 utløpstemperaturer per trinn under 155 °C, noe som bevarer PTFE-ringens integritet og forlenger ventilplatens levetid med omtrent 50% sammenlignet med totrinnsdesign som forsøker tilsvarende trykkforhold. Treradsarrangementet gir også forbedret kraftbalanse sammenlignet med enradskonfigurasjoner, noe som reduserer fundamentkravene.

2. Høytrykks oljefri PTFE-komposittforsegling

LW-13/30 bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet, spesielt formulert for høytrykk og høy temperatur. Disse ringene er forsterket med glassfiber og bronsepartikler for å oppnå en friksjonskoeffisient under 0,05 uten ekstern hydrokarbonsmøring. Ved et utløpstrykk på 3,00 MPa ville partialtrykket til oljedampen være ekstremt høyt i en smurt kompressor, noe som gjør fjerning av olje nedstrøms praktisk talt umulig. Den oljefrie designen oppnår innebygd ISO 8573-1 klasse 0-samsvar, noe som eliminerer behovet for koaleseringsfiltre, adsorbenter av aktivt kull og oljeovervåkingsinstrumenter som ville øke betydelige kapital- og driftskostnader for et smurt system.

3. Forsterket ramme for mekaniske belastninger med høyt trykk

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern med betydelig forsterkede veggseksjoner, ekstra ribber og integrerte kjølevannspassasjer. Høytrykksylindrene har tykkere vegger og forbedret strukturell støtte for å motstå de maksimale gasskreftene forbundet med drift på 3,00 MPa. Treradsarrangementet fordeler de mekaniske belastningene over flere veivakselomdreininger, noe som reduserer topplagerbelastningene per sylinder og forbedrer den totale levetiden til veivakselen. Rammen analyseres dynamisk ved hjelp av endelig elementmodellering for å sikre at spenningskonsentrasjonene holder seg innenfor trygge grenser under alle driftsforhold, inkludert transienter ved nødavstengning.

4. Standard 380V-drift med høymomentmotor

LW-13/30 drives av en 160 kW, 380 V, 50 Hz trefase induksjonsmotor Klassifisert i henhold til IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Motoren er spesielt valgt for høyt startmoment for å overvinne den betydelige initiale motstanden til det trerads kompresjonstoget. Standard 380V-konfigurasjonen integreres direkte i eksisterende lavspennings industrielle distribusjonspaneler uten behov for mellomspenningsinfrastruktur, noe som gjør denne høytrykkskompressoren tilgjengelig for et bredt spekter av industrianlegg. For steder med 6kV eller 10kV bussystemer kan en valgfri motor med integrert nedtransformator leveres.

Søknadsscenarier

Høytrykksnitrogeninjeksjon for forbedret oljeutvinning

I olje- og gassproduksjon fungerer LW-13/30 som en høytrykks nitrogeninjeksjonskompressor for forbedret oljeutvinning (EOR) og operasjoner med blandbar gass. Utløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig for å injisere nitrogen i reservoarer på dybder opptil 2000 meter, der formasjonstrykket krever høyt injeksjonstrykk for å oppnå effektiv fortrengning. Kapasiteten på 13 m³/min kan betjene flere injeksjonsbrønner samtidig gjennom en sentralisert høytrykksdistribusjonsmanifold. Den oljefrie designen er kritisk i EOR-applikasjoner fordi enhver oljeforurensning i det injiserte nitrogenet vil skade reservoarformasjonen, redusere permeabiliteten og kompromittere oljeutvinningseffektiviteten.

Gasslikvefaksjon og kryogen prosessforsterker

I nitrogenflytendegjøringsanlegg og kryogene prosessanlegg, LW-13/30 nitrogenforsterker komprimerer nitrogen fra kondensatorens kalde ende eller lagringsfordamper til trykket som kreves for distribusjon eller videre prosessering. Utløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig for å mate høytrykksnitrogen inn i kryogene lagringssystemer, drive nitrogen gjennom flerpassasjevarmevekslere og tilføre høytrykksnitrogen for superkritiske væskeekstraksjonsprosesser. Den oljefrie designen forhindrer forurensning av det kryogene utstyret, der selv spor av olje kan fryse og blokkere varmevekslerpassasjer, noe som kan forårsake kostbare driftsstans og skade på utstyret.

Inertisering av petrokjemisk høytrykksreaktor

I petrokjemiske og kjemiske synteseoperasjoner leverer LW-13/30 høytrykksnitrogen for reaktorinerting, konservering av katalysatorsjiktet og trykkavlastning i nødstilfellerUtløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig til å opprettholde positive inerte gassflater i høytrykksreaktorer som opererer ved 2,00–2,50 MPa, noe som forhindrer dannelse av eksplosiv damp og beskytter katalysatorlag mot oksidasjon under oppstart og nedstengning. Kapasiteten på 13 m³/min kan betjene flere reaktorer eller prosessenheter gjennom en sentralisert høytrykksnitrogenmanifold. Oljefri-sertifiseringen er obligatorisk fordi all oljeforurensning vil forgifte katalysatorer, forringe produktkvaliteten og skape sikkerhetsfarer i oksygenfølsomme prosesser.

Testing og igangkjøring av høytrykksrørledninger

Naturgassrørledninger, rørledninger for petrokjemiske prosesser og høytrykksbeholdersystemer krever nitrogen for hydrostatisk testing, pneumatisk testing og igangkjøring av renseoperasjonerLW-13/30s utløpstrykk på 3,00 MPa er egnet for trykktestingssystemer med et designtrykk på opptil 2,50 MPa (med passende sikkerhetsmarginer i henhold til ASME B31.3). Kapasiteten på 13 m³/min muliggjør rask trykksetting av rørledninger og beholdere med stor diameter, noe som reduserer igangkjøringstiden. Den oljefrie designen sikrer at testnitrogen ikke introduserer forurensninger som ville kreve rengjøring etter testen eller kompromittere integriteten til sensitive prosessystemer.

Materiale og konstruksjon

LW-13/30 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for ekstrem nitrogenkompatibilitet med 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 900 flensforbindelser for å sikre lekkasjetett integritet ved 3,00 MPa driftstrykk.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

LW-13/30 har en tørrvekt på 6,60 tonn og et tyngdepunkt omtrent 850 mm over bunnplaten. Til tross for treradsdesignet gir motsatt sylinderarrangement en rimelig kraftbalanse, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 10–12 tonnBlokken skal monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 6–8 Hz). Minimumskrav til klaring: 1,5 m på ikke-drivsiden for ventiltilgang, 1,2 m på drivsiden for motorvedlikehold og 2,0 m over hodet for krantilgang. Høytrykksutløpsrørene må støttes ordentlig med fjærhengere eller fleksible støtter for å forhindre termisk ekspansjonsspenning og vibrasjonsindusert utmatting ved 3,00 MPa.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 25 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene og to intercoolere parallelt. Gitt det ekstreme trykkforholdet er begge intercoolerne kritiske for termisk styring og må prioriteres kjølevannsstrøm. 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 og kjemisk behandling anbefales på det sterkeste for alle installasjoner.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til LW-13/30 reduserer vedlikeholdskompleksiteten dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift, ingen oljeanalyse, ingen filterbytte og ingen separatorpatronskift. De primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3000–5000 timers levetid under rene nitrogenforhold og høyt trykk. Tretrinnskonstruksjonen fordeler slitasjen jevnere enn totrinnskonfigurasjoner, noe som reduserer hyppigheten av større overhalinger.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-13/30 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-13/30 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 12,31 kW per m³/min av nitrogen levert ved 3,00 MPa utløpstrykk. Dette spesifikke effekttallet gjenspeiler den termodynamiske virkeligheten ved ultrahøytrykkskompresjon, hvor det nødvendige arbeidet øker betydelig med trykkforholdet. Innenfor segmentet for høytrykks oljefrie stempelkompressorer (utløpstrykk >2,50 MPa) er denne effektiviteten svært konkurransedyktig og betydelig bedre enn membrankompressorer, som er det primære alternativet for oljefri høytrykkstjeneste. Til sammenligning bruker oljesmurte stempelkompressorer i lignende ultrahøytrykksapplikasjoner vanligvis 13,0–15,0 kW/m³/min, mens membrankompressorer kan overstige 18 kW/m³/min.

Over en årlig driftssyklus på 8000 timer gir LW-13/30s effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 52 000–104 000 kWh årlig energibesparelseMed en kostnadsreduksjon på $0,08/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på $4 160–$8 320 per år. Den primære økonomiske begrunnelsen for LW-13/30 er imidlertid vanligvis eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av nedstrøms oljefjerningsutstyr det ville være obligatorisk med smurte alternativer. totale eierkostnader for nitrogenkompresjon med ultrahøyt trykk 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 3,00 MPa fordi oljeforurensning blir eksponentielt mer konsentrert og vanskeligere å fjerne etter hvert som trykket øker. Ved dette trykknivået sliter selv avanserte koaleseringsfiltre og aktivkullsystemer med å oppnå oljeinnhold på under ppm, og energiforbruket ved å drive slike systemer blir betydelig. LW-13/30s innebygde oljefrie design eliminerer denne utfordringen fullstendig.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-13/30 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Formontert kompressor, motor, intercoolere, etterkjøler, høytrykksrør, instrumentering og kontrollpanel på en stålkonstruksjonsramme. Fabrikkforhåndstesting av alle systemer reduserer igangkjøringstiden med 60%.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for petrokjemiske installasjoner. Integrert gassdeteksjon og automatiske ventilasjonssperrer.
• Avansert prosesskontroll: Siemens S7-1200 eller Allen-Bradley CompactLogix PLS med 10-tommers HMI-berøringsskjerm, fjernovervåking via Modbus TCP/IP eller OPC-UA, og 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).
• 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 5–7 virkedager. Standard leveringstid er 12–14 uker; gjentatte bestillinger leveres innen 8–10 uker.

Casestudie: Nitrogenrensing og inertiseringssystem for LNG-anlegg

Klient: En LNG-regassifiseringsterminal i Sørøst-Asia

Utfordring: Terminalen krevde en pålitelig høytrykksnitrogenforsyning for Tømming av rørledninger, inertisering av lagringstank og nødinjeksjon av nitrogen inn i LNG-fordampningssystemet. Den eksisterende oljesmurte kompressoren opplevde oljeoverføring inn i nitrogenstrømmen, noe som forurenset de kryogene varmevekslerne og krevde kvartalsvise rengjøringsavstengninger. Utløpstrykket på 2,50 MPa var også utilstrekkelig for de nye kravene til tømming av høytrykksrørledningen. Vedlikeholdskostnadene hadde nådd 1 400 000 tonn/år, og uplanlagte avstengninger forekom hver 3.–4. måned.

Løsning: Vi leverte en LW-13/30 oljefri nitrogenkompressor som primær høytrykksforsyning, konfigurert på en spesialtilpasset meide med integrerte doble intercoolere, etterkjøler og et Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med SCADA-integrasjon. Utløpstrykket på 3,00 MPa oppfylte alle krav til rørledningsrensing og tankinertisering. Den oljefrie designen eliminerte forurensning av varmeveksleren. Et 3 m³ utligningskar ble installert oppstrøms for å buffere svingninger i etterspørselen fra de periodiske renseoperasjonene.

Kvantifiserte resultater etter 24 måneder:

• Nitrogenoljeinnhold: Redusert fra 2,8 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0
• Rengjøringsfrekvens for kryogen varmeveksler: Redusert fra kvartalsvis til årlig, sparer $45 000/år
• Uplanlagte nedstengninger: Null hendelser på 24 måneder mot 6 hendelser i de foregående 24 månedene
• Årlig vedlikeholdskostnad: Redusert med 48% ($95 000 til $49 400)
• Kapasitet for utrensking av rørledning: Forbedret fra 2,50 MPa til 3,00 MPa, som oppfyller nye regulatoriske krav

«LW-13/30 har vært det mest pålitelige utstyret i nitrogensystemet vårt. Elimineringen av oljeforurensning har løst problemet med tilsmussing av varmeveksleren, og trykket på 3,00 MPa gir oss den rensekapasiteten vi trenger for å overholde forskriftene. Driftsteamet vårt har endelig tillit til nitrogenforsyningen.» — Driftsleder, LNG-terminal

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 ditt ultrahøytrykksnitrogensystem?

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