LW-16.5/13 nitrogenkompressor – Oljefri N2-booster med middels strømning og høyt trykk for krevende industrielle applikasjoner

LW-16.5/13 er konstruert for å levere 16,5 m³/min ved et utløpstrykk på 1,30 MPa, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor 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 prosessmiljøene.

Produktoversikt

De LW-16.5/13 nitrogenkompressor inntar en spesialisert nisje innenfor vår portefølje av oljefrie stempelkompressorer, og bygger bro mellom krav til middels strømningskapasitet og høytrykksutladning. Med en nominell kapasitet på 16,5 m³/min og et forhøyet utløpstrykk på 1,30 MPa, denne enheten er konstruert for prosessapplikasjoner der nitrogen må leveres ved trykk som er betydelig høyere enn konvensjonelle fordelingsrør.

Det som skiller LW-16.5/13 fra standard nitrogenkompressorer er dens evne til å oppnå 1,30 MPa utløpstrykk samtidig som fullstendig oljefri integritet opprettholdes gjennom hele kompresjonsbanen. Stempelringene og rytterringene er produsert av høytytende selvsmørende PTFE-kompositter spesielt formulert for høye trykk- og temperaturforhold. Dette sikrer at nitrogenstrømmen forblir helt fri for hydrokarbonforurensning, og oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering uten noe nedstrøms renseutstyr. For kjemisk syntese, inertisering av høytrykksreaktorer og spesialgassapplikasjoner er denne naturlige renheten ikke forhandlingsbar.

Kompressoren bruker en to-trinns, to-rads (二列二级) konfigurasjon som er termodynamisk essensiell for å håndtere det betydelige trykkforholdet som kreves for å nå 1,30 MPa. Trykkforholdet er optimalt fordelt mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, med en mellomtrinnskjøler som fjerner kompresjonsvarmen mellom trinnene. Denne trinnvise tilnærmingen begrenser utløpstemperaturen for hvert trinn til under 160 °C, noe som bevarer dimensjonsstabiliteten til PTFE-tetningselementene og forlenger ventilplatens levetid. Den robuste støpejernsrammen og den presisjonsbalanserte smidde stålveivakselen er klassifisert for en minimum levetid på 120 000 timer under standard vedlikeholdsprotokoller.

Tekniske spesifikasjoner – LW-16.5/13

* 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-16.5/13 benytter en avansert selvsmørende stempelring og rytterbåndsystem produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet forsterket med glassfiber, karbonfiber og bronsepartikler. Denne spesialiserte formuleringen er konstruert for de forhøyede trykkene og temperaturene som er forbundet med 1,30 MPa utløpsoperasjon, og oppnår en friksjonskoeffisient under 0,06 uten hydrokarbonsmøring. Ringene opprettholder dimensjonsstabilitet opptil 190 °C, noe som sikrer pålitelig tetningsytelse selv under vedvarende høytrykksdrift. For operatører av kjemiske prosesser leverer dette innebygd ISO 8573-1 klasse 0-samsvar uten kapitalutgifter eller vedlikeholdsbyrde for oljefiltrering nedstrøms.

2. Totrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

De to-trinns kompresjonsarkitektur er ikke bare fordelaktig, men essensielt for å oppnå et utløpstrykk på 1,30 MPa fra nær atmosfæriske innløpsforhold. Trykkforholdet er delt mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, med en høyeffektiv skall-og-rør-intercooler som fjerner kompresjonsvarmen mellom trinnene. Denne trinnvise tilnærmingen begrenser utløpstemperaturen for hvert trinn til under 160 °C, noe som forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene og forlenger ventilplatens levetid med omtrent 50% sammenlignet med ett-trinns design som forsøker tilsvarende trykkforhold. Intercooleren er overdimensjonert for oppgaven, noe som gir en sikkerhetsmargin under utsving i omgivelsestemperaturen.

3. Kompakt, men robust rammekonstruksjon

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern (tilsvarende ASTM A48 klasse 30B) med integrerte kjølevannskanaler. Til tross for høytrykkskapasiteten opprettholder LW-16.5/13 et relativt kompakt fotavtrykk på 2675 × 1550 × 2520 mm og en vekt på bare 3,00 tonnDen to-rads motstående sylinderanordningen gir iboende kraftdemping av første orden, noe som reduserer vibrasjonsoverføring og tillater installasjon på en beskjeden armert betong-treghetsblokk på 5–6 tonn. Denne kompaktheten er spesielt fordelaktig for ettermontering i eksisterende kjemiske anlegg og prosessanlegg der plass og fundamentkapasitet er begrenset.

4. Standard 380V industriell motordrift

LW-16.5/13 drives av en 160 kW, 380 V, 50 Hz trefase induksjonsmotor I samsvar med IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Standard lavspenningskonfigurasjon integreres direkte i eksisterende 380V industrielle distribusjonspaneler uten behov for mellomspenningsinfrastruktur, nedtransformatorer eller spesialisert koblingsutstyr. Denne elektriske enkelheten reduserer både kapitalutgifter og kompleksitet ved igangkjøring, noe som gjør LW-16.5/13 til en attraktiv oppgraderingsvei for anlegg som går over fra flaskebasert høytrykksnitrogen eller hydrauliske gassboostere til kontinuerlig kompresjon på stedet.

Søknadsscenarier

Høytrykkskjemisk syntese og reaktorinertisering

I kjemiske produksjonsanlegg leverer LW-16.5/13 høytrykksnitrogen for reaktorinerting, konservering av katalysatorsjiktet og nødinjeksjon av nitrogen inn i prosessbeholdere som opererer ved forhøyet trykk. Utløpstrykket på 1,30 MPa er tilstrekkelig til å overvinne det indre trykket i de fleste batchreaktorer, autoklaver og høytrykkssyntesesløyfer, noe som tillater direkte nitrogeninjeksjon uten mellomliggende forsterkning. Den oljefrie designen er helt avgjørende i kjemisk syntese fordi enhver hydrokarbonforurensning vil forgifte edelmetallkatalysatorer, starte uønskede bivirkninger eller kompromittere produktets renhet i finkjemisk og farmasøytisk produksjon.

Høytrykks VPSA nitrogenforsterkning

For VPSA-nitrogengeneratorer som produserer nitrogen med høy renhet ved nesten atmosfærisk trykk, LW-16.5/13 nitrogenforsterker komprimerer lavtrykksproduktet til 1,30 MPa for høytrykksdistribusjon til krevende prosessforbrukere. Kapasiteten på 16,5 m³/min er godt tilpasset mellomstore VPSA-installasjoner som betjener kjemiske anlegg, spesialgassanlegg og høytrykksdekkeapplikasjoner. Den oljefrie kompresjonsbanen beskytter karbonmolekylsilen mot hydrokarbonforgiftning, bevarer adsorbentens levetid og opprettholder nitrogenrenheten.

Rensing og trykktesting av olje- og gassrørledninger

I konstruksjon og vedlikehold av olje- og gassrørledninger brukes nitrogen til Rørledningsrensing, hydrostatisk testforskyvning og tørket inertgasspakking før igangkjøring. LW-16.5/13s utløpstrykk på 1,30 MPa er tilstrekkelig for å spyle rørledninger med middels diameter (opptil 24 tommer nominell diameter) og for hydrotestforskyvning i rørledninger som opererer ved trykk opptil 10 MPa. Den oljefrie designen forhindrer hydrokarbonforurensning av rørledningens indre, noe som er viktig for gassoverføringsrørledninger der selv spor av oljerester kan forurense gasskvalitetsmålere, kompressorstasjoner og sluttbrukerutstyr.

Spesialgass- og sylinderfyllingsoperasjoner

Spesialgassanlegg og industrielle gassdistributører krever høytrykksnitrogen for sylinderfylling, buntfylling og gassblandingsforberedelseLW-16.5/13s utløpstrykk på 1,30 MPa er tilstrekkelig til å fylle høytrykksnitrogenflasker (vanligvis 15 MPa arbeidstrykk) gjennom en flertrinns gassbooster eller kompressorkaskade. Den oljefrie sertifiseringen sikrer at fylte flasker oppfyller renhetsspesifikasjonene for nitrogen av analytisk kvalitet, ultrahøy renhet og forskningskvalitet uten å kreve ytterligere rensetrinn.

Materiale og konstruksjon

LW-16.5/13 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med høyt nitrogentrykk, forhøyet temperaturmotstand 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.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og romkrav

LW-16.5/13 har en tørrvekt på 3,00 tonn og et tyngdepunkt omtrent 800 mm over bunnplaten. Designet med to rader og motstående sylindere gir utmerket kraftbalanse, noe som muliggjør installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 5–6 tonnBlokken bør monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz) for å forhindre vibrasjonsoverføring. Nødvendige klaringer: 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. Det kompakte fotavtrykket gjør LW-16.5/13 egnet for installasjon i eksisterende maskinrom med begrenset gulvplass.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 18 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene og intercooleren 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 i SS316-rør), suspenderte faste stoffer < 30 mg/L og total hardhet < 300 mg/L som CaCO₃. For steder med marginal vannkvalitet anbefales et kompakt lukket kjøletårn med sidestrømsfiltrering for å forhindre dannelse av belegg og korrosjon i høytrykkskjølekretsene.

Plan for forebyggende vedlikehold

Det oljefrie designet til LW-16.5/13 forenkler vedlikeholdet dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift å planlegge, ingen smøreoljeprøver å analysere, ingen oljefilterelementer å bytte ut og ingen oljeseparatorpatroner å overvåke. De eneste slitedelene er forbruksdelene PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 4000–6000 timers levetid under rene nitrogenforhold. Ved et utløpstrykk på 1,30 MPa er ringslitasjen noe høyere sammenlignet med lavtrykksdrift, og vi anbefaler å overholde 4000-timers utskiftingsintervallet for optimal pålitelighet.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-16.5/13 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-16.5/13 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 9,70 kW per m³/min av nitrogen levert ved 1,30 MPa utløpstrykk. Denne spesifikke effekten gjenspeiler den termodynamiske straffen forbundet med det høye trykkforholdet som kreves for å nå 1,30 MPa fra nær atmosfæriske innløpsforhold. Selv om denne effektiviteten er høyere enn lavtrykkskompressorer, er den konkurransedyktig innenfor segmentet for høytrykks oljefrie stempelkompressorer. Til sammenligning forbruker oljesmurte skruekompressorer som opererer med tilsvarende trykkforhold vanligvis 10,5–12,0 kW/m³/min, og hydrauliske gassboostere (ofte brukt for høytrykksnitrogen) kan overstige 15 kW/m³/min.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer gir LW-16.5/13s effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 66 000–132 000 kWh årlig energibesparelseMed en strømforbruk på 1TP⁴T0,08/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på 1TP⁴T5 280–1TP⁴T10 560 per år. Den primære økonomiske begrunnelsen for LW-16,5/13 stammer imidlertid vanligvis fra eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av nedstrøms renseutstyr snarere enn marginale energibesparelser. totale eierkostnader for høytrykksnitrogenkompresjon reduseres med anslagsvis 25–35% over en levetid på 10 år sammenlignet med oljesmurte alternativer som krever omfattende nedstrømsrensing.

Den oljefrie designen eliminerer også energiforbruket fra nedstrøms oljefjerningsutstyr. En typisk oljesmurt høytrykkskompressor krever flertrinns koalesceringsfiltre, aktivkull-adsorbere og kontinuerlig oljeovervåkingsinstrumentering som til sammen forbruker 4–6% av kompressorens effekt. LW-16.5/13s innebygde oljefrie sertifisering fjerner denne parasittiske belastningen fullstendig, noe som forbedrer effektiv systemeffektivitet og reduserer kravene til elektrisk infrastruktur.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-16.5/13 til spesifikke prosesskrav, 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 systemer reduserer idriftsettelsestiden i felten med omtrent 60% 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 anlegg der det av og til kan forekomme eksplosive atmosfærer. 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-/avlastningskontroll og kompatibilitet med variabel frekvensomformer (VFD) optimaliserer dellasteffektiviteten og reduserer mekanisk belastning under oppstart.
• Høytrykkspakkealternativer: Integrerte høytrykksnitrogenbeholdere (opptil 2,0 m³ ved 1,6 MPa), trykkreguleringsstasjoner og fordelingsmanifold kan forsynes på den felles understellet, noe som skaper et komplett høytrykksnitrogenforsyningssystem.
• 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 med merkenavn og lokaliserte dokumentasjonspakker 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: Oppgradering av inertiseringssystem for reaktor i kjemisk anlegg

Klient: En spesialkjemikalieprodusent i Øst-Kina som driver batchreaktorer for farmasøytiske mellomprodukter

Utfordring: Klientens eksisterende nitrogenforsyning var avhengig av en rekke høytrykksflasker (15 MPa) som var koblet sammen for å mate reaktorinertiseringssystemer med 1,20 MPa. Månedlig sylinderforbruk nådde 120 sylindere, og håndtering av arbeidskraft, leveringsplanlegging og sylinderleiekostnader forbrukte 1 TP4T180 000 årlig. Sylinderforsyningen var også upålitelig i perioder med høy etterspørsel, noe som forårsaket produksjonsforsinkelser. I tillegg ble det oppdaget gjenværende oljeforurensning fra sylinderfyllestasjonen i nitrogenstrømmen, noe som kompromitterte katalysatorens ytelse i hydrogeneringsreaktorer.

Løsning: Vi leverte en LW-16.5/13 oljefri nitrogenkompressor parret med en liten VPSA-nitrogengenerator (99,9% renhet, 18 m³/min) på en felles understell. LW-16.5/13 komprimerer VPSA-produktet til 1,30 MPa, og mater reaktorens inerteringsmanifold direkte. En 1,5 m³ høytrykksbeholder ble integrert på understellet for å buffere svingninger i etterspørselen under batchreaktorsykluser. Den oljefrie designen eliminerte katalysatorforurensning, mens genereringen på stedet eliminerte sylinderavhengighet.

Kvantifiserte resultater etter 18 måneder:

• Kostnad for nitrogenforsyning: Redusert med 58% ($180 000 til $75 600/år) kontra sylinderforsyning
• Arbeidskraft ved håndtering av sylinder: Eliminert fullstendig, sparer 480 arbeidstimer/år
• Hendelser med katalysatorforurensning: Redusert fra 3 per år til null, forbedrer konsistensen av batchutbyttet
• Produksjonsforsinkelser på grunn av gassmangel: Eliminert, forbedrer levering til rett tid fra 92% til 99,5%
• Nitrogenrenhet: Konsekvent >99,9% med oljeinnhold <0,01 mg/m³, som oppfyller ISO 8573-1 klasse 0
• Tilbakebetalingsperiode: 2,1 år basert kun på bensinkostnader og arbeidsbesparelser

«LW-16.5/13 har eliminert vår sylinderavhengighet og forbedret prosesspåliteligheten vår dramatisk. Den oljefrie sertifiseringen gir oss trygghet for at katalysatorene våre er beskyttet, og at produksjonsplanen vår ikke lenger er gissel for gassleveringsbiler.» — Fabrikksjef, spesialkjemisk anlegg

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