LW-20/18 nitrogenkompressor – høytrykks oljefri N2-booster for industrielle applikasjoner på 1,80 MPa

LW-20/18 er konstruert for å levere 20 m³/min ved et utløpstrykk på 1,80 MPa, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor spesialbygd for høytrykksnitrogeninjeksjon, fylling av gassflasker og krevende petrokjemiske prosessapplikasjoner. Null smøremiddelforurensning, klassifisert for kontinuerlig drift og optimalisert for vedvarende industriell drift med høyt trykk.

Produktoversikt

De LW-20/18 nitrogenkompressor inntar en spesialisert posisjon innenfor vår portefølje av oljefrie stempelkompressorer, konstruert for applikasjoner der forhøyet utløpstrykk er det definerende driftskravet. Med en nominell kapasitet på 20 m³/min og en eksepsjonell 1,80 MPa utløpstrykk, denne enheten bygger bro mellom nitrogendistribusjon ved middels trykk og prosessgassapplikasjoner med høyt trykk som krever betydelig strømning ved forhøyet trykk.

Det som fundamentalt sett skiller LW-20/18 fra konvensjonelle alternativer er dens helt oljefri kompresjonsmekanismeStempelringene og rytterringene er laget av selvsmørende PTFE-komposittmaterialer som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler, noe som sikrer at nitrogenstrømmen forblir helt fri for oljeforurensning. Denne iboende oljefrie egenskapen er uunnværlig for applikasjoner som krever ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering, inkludert høytrykksnitrogen for matemballasje, fylling av farmasøytiske gassflasker og prosessgassforsyning av elektronikkkvalitet der selv spor av oljeforurensning ville kompromittere produktets integritet.

Kompressorarkitekturen følger en to-trinns, to-rads (二列二级) konfigurasjon som er termodynamisk optimalisert for det høye trykkforholdet som kreves av et utløp på 1,80 MPa. Ved å fordele trykkforholdet over to kompresjonssylindere, håndterer LW-20/18 de betydelige termiske belastningene forbundet med høytrykkskompresjon samtidig som integriteten til PTFE-tetningselementene bevares. Hvert trinn har en uavhengig høyeffektiv intercooler, som sikrer at gasstemperaturene holder seg innenfor trygge driftsområder selv under vedvarende maksimal belastning. 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-20/18

* Alle spesifikasjoner er vurdert ved standard referanseforhold (ISO 1217, tillegg C). Faktisk ytelse kan variere basert på stedets høyde, omgivelsestemperatur og innløpsforhold. Nominell effekt 240 (250) kW indikerer standard 240 kW med valgfri 250 kW motor tilgjengelig.

Viktige funksjoner og tekniske fordeler

1. Høytrykks oljefri PTFE-tetningsteknologi

LW-20/18 bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet forsterket med glassfiber og bronsepartikler, spesielt formulert for høytrykksbruk. Dette materialet oppnår en friksjonskoeffisient under 0,06 uten ekstern hydrokarbonsmøring, noe som fullstendig eliminerer overføring av oljedamp til nitrogenproduktstrømmen. Høytrykksformuleringen opprettholder dimensjonsstabilitet og tetningsintegritet ved de forhøyede temperaturene som er forbundet med 1,80 MPa utslipp, noe som sikrer innebygd ISO 8573-1 klasse 0-samsvar uten nedstrøms oljefiltreringsutstyr. For høytrykksgassflaskefylling og prosessgassapplikasjoner er denne iboende renheten ikke forhandlingsbar.

2. Totrinns kompresjon for ekstreme trykkforhold

De to-trinns kompresjonsarkitektur Til LW-20/18 er termodynamisk essensielt for å håndtere det ekstreme trykkforholdet som kreves for å oppnå et utslipp på 1,80 MPa fra et nær-atmosfærisk innløp. Ved å dele trykkforholdet mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, begrenser kompressoren den gjennomsnittlige effektive temperaturen per trinn til håndterbare nivåer. En dedikert høytytende skall-og-rør-intercooler mellom trinnene fjerner den betydelige kompresjonsvarmen, og holder utslippstemperaturene under 160 °C selv ved maksimal kontinuerlig belastning. Denne termiske styringen er kritisk for å bevare PTFE-ringens integritet under høytrykksforhold og forlenger ventilplatens levetid med omtrent 45% sammenlignet med ett-trinns design som forsøker tilsvarende trykkforhold.

3. Forsterket ramme for høytrykksdrift

Hovedrammen er støpt fra GG30 grått støpejern (oppgradert fra GG25 for høytrykksmodeller) med tykkere veggseksjoner og integrerte kjølevannskanaler. to-rads motstående sylinderanordning gir naturlig førsteordens kraftutjevning, noe som er spesielt viktig ved de høyere gasskreftene som genereres av et utløpstrykk på 1,80 MPa. Denne mekaniske balansen reduserer de ubalanserte treghetskreftene som overføres til fundamentet med over 80% sammenlignet med design med én rad, noe som tillater installasjon på en armert betongtreghetsblokk av 8–10 tonn til tross for høytrykksbelastningen under drift. De kompakte dimensjonene—2500 × 1600 × 2700 mm– er bemerkelsesverdige for en høytrykkskompressor med denne kapasiteten, som muliggjør installasjon i eksisterende maskinrom uten omfattende sivile modifikasjoner.

4. Fleksibel spenningskonfigurasjon for industriell integrasjon

LW-20/18 drives av en 240 (250) kW induksjonsmotor Tilgjengelig i 380V, 6kV eller 10kV konfigurasjoner, i samsvar med IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Standard 380V-alternativet passer til anlegg med eksisterende lavspenningsdistribusjonsinfrastruktur, mens 6kV- og 10kV-konfigurasjonene muliggjør direkte integrering i industrielle bussystemer for mellomspenning uten nedtransformatorer. Denne elektriske fleksibiliteten er spesielt verdifull for store petrokjemiske komplekser og stålverk der 6kV- eller 10kV-distribusjon er standard, noe som reduserer kostnadene for elektrisk infrastruktur og forbedrer den generelle energieffektiviteten ved å minimere I²R-tap i strømkabler.

Søknadsscenarier

Høytrykks nitrogenfyllestasjoner

LW-20/18 er ideelt egnet for industrielle gassflaskefyllingsoperasjoner der nitrogen må komprimeres til 1,80 MPa (eller høyere med kaskadefylling) for fylling av standard industrielle gassflasker. Kapasiteten på 20 m³/min støtter en fyllestasjon med høy gjennomstrømning som kan fylle 50–80 sylindere i timen, avhengig av sylinderstørrelse og starttrykk. Den oljefrie designen er kritisk ved sylinderfylling fordi all oljeforurensning vil forbli i sylinderen og bli levert til sluttbrukeren, noe som potensielt kan forurense sensitive prosesser i næringsmiddel-, farmasøytiske og elektroniske applikasjoner. LW-20/18 høytrykks nitrogenkompressor sikrer at hver sylinder oppfyller renhetsstandardene ISO 8573-1 klasse 0 uten ytterligere rensetrinn.

Petrokjemisk høytrykksprosessnitrogen

I petrokjemiske og raffineriske operasjoner leverer LW-20/18 høytrykksnitrogen for reaktortrykktesting, katalysatorregenerering, nødinjeksjon av nitrogen i høytrykksbeholdere og trykktesting av rørledningerUtløpstrykket på 1,80 MPa er tilstrekkelig til å trykkteste beholdere og rørledninger som er klassifisert til 1,5 MPa arbeidstrykk (i henhold til ASME B31.3 hydrotestkrav ved 1,5× designtrykk). Oljefri-sertifisering er obligatorisk for applikasjoner der nitrogen kommer i kontakt med katalysatorlag eller går inn i prosessstrømmer som må forbli fullstendig hydrokarbonfrie. Kontinuerlig drift sikrer pålitelig nitrogentilgjengelighet under lengre revisjonsperioder.

Høytrykks VPSA nitrogenforsterkning

For VPSA-nitrogengeneratorer som produserer nitrogen med høy renhet ved nær atmosfærisk trykk, komprimerer LW-20/18 lavtrykksproduktet til 1,80 MPa for høytrykksdistribusjon. Dette forhøyede trykket er spesielt verdifullt for VPSA-installasjoner som betjener flere høytrykksforbrukere gjennom en sentralisert samlekopling, hvor de betydelige trykktapene over distribusjonsnettverket må overvinnes. Den oljefrie kompresjonsbanen er helt essensiell fordi hydrokarbonforurensning irreversibelt vil forgifte karbonmolekylsiktadsorbenten, permanent forringe separasjonseffektiviteten og kreve kostbar utskifting av adsorbenten.

Høytrykksnitrogeninjeksjon for mat og drikke

Storskala drikkevaretappingsanlegg og matforedlingsanlegg krever høytrykksnitrogen for trykksetting av beholdere, nitrogendosering og lagring i kontrollert atmosfæreLW-20/18s utløpstrykk på 1,80 MPa gir den nødvendige trykkhøyden for høyhastighets nitrogendosering i drikkevarebeholdere før korking, noe som forhindrer oksygeninntrengning og forlenger produktets holdbarhet. Den oljefrie sertifiseringen sikrer samsvar med FDA 21 CFR 173.310 og EU-forordning 231/2012 for nitrogen i kontakt med mat, noe som eliminerer enhver risiko for oljeforurensning som påvirker produktets smak, utseende eller sikkerhet.

Materiale og konstruksjon

LW-20/18 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med høyt trykksnitrogen, 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.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

LW-20/18 har en tørrvekt på 4,20 tonn og et tyngdepunkt omtrent 850 mm over bunnplaten. Til tross for de høye driftsbelastningene, gir den to-rads motstående sylinderkonstruksjonen utmerket kraftbalanse, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 8–10 tonnBlokken bør monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 6–8 Hz) for å forhindre vibrasjonsoverføring til tilstøtende konstruksjoner. 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 under større overhalinger.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 28 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 i SS316-rør), 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 høytrykkskjølerne.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til LW-20/18 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 primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3500–5500 timers levetid under rene nitrogenforhold ved høyt trykk. Denne forenklingen av vedlikeholdet fører til lavere lønnskostnader, redusert reservedelslager og høyere utstyrstilgjengelighet.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-20/18 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-20/18 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 12,0–12,5 kW per m³/min av nitrogen levert ved 1,80 MPa utløpstrykk. Denne effektivitetsmålingen er forventet for en oljefri stempelkompressor som opererer ved et ekstremt trykkforhold (omtrent 18:1 fra atmosfærisk innløp), og den er gunstig sammenlignet med membrankompressorer som ofte velges for høytrykks oljefrie applikasjoner, men som kan forbruke 15–20 kW/m³/min. Til sammenligning forbruker oljesmurte stempelkompressorer i lignende høytrykkstjeneste vanligvis 11–13 kW/m³/min, men introduserer uakseptabel risiko for oljeforurensning.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer genererer LW-20/18s effektivitetsfordel sammenlignet med membranalternativer omtrent 48 000–120 000 kWh årlig energibesparelseMed en gjennomsnittlig industriell strømtariff på $0,08/kWh representerer dette $3 840–$9 600 i direkte driftskostnadsreduksjon per år. Den primære økonomiske driveren for valg av LW-20/18 er imidlertid vanligvis eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av nedstrøms renseutstyr snarere enn marginale energibesparelser.

De totale eierkostnader for høytrykksnitrogenkompresjon reduseres ytterligere av fraværet av olje i kompresjonsbanen. En typisk oljesmurt høytrykkskompressor krever koaleseringsfiltre, adsorbenter av aktivt kull og kontinuerlig oljeovervåkingsinstrumenter som til sammen forbruker 3–5% av kompressorens effekt og krever betydelige kapitalinvesteringer. LW-20/18s oljefrie design fjerner denne parasittiske belastningen og kapitalutgiften fullstendig.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-20/18 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Kompressor, motor, intercooler, etterkjøler, høytrykksinstrumentering og kontrollpanel er forhåndsmontert på en stålramme med integrerte løfteører og ankerboltmaler. Denne tilnærmingen reduserer installasjonstiden i felten med omtrent 60% og minimerer igangkjøringsrisiko gjennom forhåndstesting av alle systemer på fabrikk.
• Pakker til fylling av sylindere: Valgfritt integrert sylinderpåfyllingsmanifold med trykksekvenseringsventiler, sylindertrykkovervåking og automatisk påfyllingsavstengning. Kompatibel med standard industrielle gassflaskestørrelser (40 l, 50 l, 80 l) og høytrykksrørhengere.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX Sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for installasjoner i petrokjemiske anlegg der eksplosiv atmosfære av og til kan forekomme. Integrert gassdeteksjon 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.
• Miljøvernsystemer: C5-M marine beleggsystemer for kystinstallasjoner; tropiske elektriske komponenter for omgivelsestemperaturer opptil 55 °C; og IP54-klassifiserte akustiske kapslinger som reduserer støyutslipp fra 86 dB(A) til 73 dB(A) på 1 meter.
• OEM- og private label-programmer: Tilpassede lakkfarger, merkeskilt med merkenavn og lokaliserte dokumentasjonspakker for distributører av gassutstyr og systemintegratorer.

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: Modernisering av industrielle gassflaskefyllestasjoner

Klient: En regional leverandør av industriell gass som driver et sylinderfyllingsanlegg i Thailand

Utfordring: Kundens eksisterende høytrykksnitrogenkompressor (oljesmurt stempelkompressor, 20 års drift) opplevde gradvis oljeoverføring til fylte sylindere, noe som resulterte i kundeklager fra elektronikkprodusenter og farmasøytiske selskaper. Oljeforurensningsnivåene i fylte sylindere nådde 3,5 mg/m³, som langt oversteg spesifikasjonen på 0,1 mg/m³. Den aldrende kompressoren led også av hyppige ventilfeil og stempelringssvikt, noe som forårsaket uplanlagt nedetid på gjennomsnittlig 12 timer per måned og reduserte fyllekapasiteten med 15%.

Løsning: Vi leverte en LW-20/18 oljefri nitrogenkompressor med en integrert sylinderpåfyllingsmanifold, konfigurert på en spesialtilpasset meie med et Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel og automatisk trykksekvensering. Utløpstrykket på 1,80 MPa muliggjorde direkte fylling av 40- og 50-liters sylindere til 15 MPa arbeidstrykk gjennom et tretrinns kaskadesystem. Den oljefrie designen eliminerte behovet for rensing etter fylling og garanterte samsvar med ISO 8573-1 klasse 0 i hver sylinder.

Kvantifiserte resultater etter 18 måneder:

• Sylinderoljeinnhold: Redusert fra 3,5 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering
• Kundeklager: Eliminert fullstendignull avviste sylindere fra elektronikk- og farmasøytiske kunder
• Fyllingskapasitet: Økt med 18% på grunn av eliminering av uplanlagt nedetid og forbedret kompressorpålitelighet
• Årlig vedlikeholdskostnad: Redusert med 52% ($42 000 til $20 160) gjennom eliminering av oljerelaterte reparasjoner og ventilfeil
• Uplanlagt nedetid: Null hendelser i 18 måneder med kontinuerlig drift

«LW-20/18 har fullstendig forvandlet vår sylinderfyllingsoperasjon. Kundene våre avviser ikke lenger sylindere på grunn av oljeforurensning, og vedlikeholdsteamet vårt har gått fra å bekjempe havarier til å utføre planlagt forebyggende vedlikehold. Den integrerte fyllemanifolden har også redusert arbeidsbehovet vårt med 30%.» — Driftsdirektør, leverandør av industriell 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