LW-9.5/30 nitrogenkompressor – oljefri N2-booster for 3,00 MPa høytrykksprosessapplikasjoner

LW-9.5/30 er konstruert for å levere 9,5 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-9.5/30 nitrogenkompressor inntar en kritisk posisjon i vår oljefrie stempelkompressorserie, konstruert spesielt for applikasjoner som krever både betydelig strømningskapasitet og høyt utløpstrykk. Med en nominell kapasitet på 9,5 m³/min og en eksepsjonell 3,00 MPa utløpstrykk, denne enheten dekker de mest krevende kravene til nitrogenforsterkning med høyt trykk i industriell gassbehandling, kjemisk syntese og petrokjemiske operasjoner.

Det som skiller LW-9.5/30 fra konvensjonelle alternativer er dens helt oljefri kompresjonsveiStempelringene og rytterringene er presisjonsmaskinert av avanserte selvsmørende PTFE-komposittmaterialer som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler. Denne iboende oljefrie egenskapen sikrer at nitrogenproduktstrømmen forblir fullstendig uforurenset, noe som oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering Ved et utløpstrykk på 3,00 MPa er risikoen for overførsel av oljedamp forstørret sammenlignet med lavtrykksapplikasjoner, noe som gjør den oljefrie designen ikke bare fordelaktig, men helt avgjørende for prosessintegriteten.

Kompressorarkitekturen benytter en to-trinns, tre-rads (二列三级) konfigurasjon som optimalt fordeler det betydelige trykkforholdet over flere kompresjonstrinn. Denne flertrinnstilnærmingen er termodynamisk viktig for å håndtere de 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-9.5/30

* 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. Flertrinnskompresjon for ekstreme trykkforhold

De to-trinns, tre-rads (二列三级) arkitektur Temperaturen til LW-9.5/30 er termodynamisk essensiell for å oppnå målet på 3,00 MPa for utløpstrykket fra typiske innløpstrykk på 0,05–0,10 MPa. Det totale trykkforholdet på omtrent 30:1 til 60:1 er fordelt over tre kompresjonsrader med to kjølepunkter mellom trinnene. Denne flertrinnstilnærmingen 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 totrinnskonstruksjoner som opererer med tilsvarende totale trykkforhold. Konfigurasjonen med tre rader gir også overlegne kraftbalanseringsegenskaper, noe som reduserer vibrasjonsoverføring til fundamentet.

2. Høytrykks oljefri PTFE-komposittforsegling

LW-9.5/30 bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet, spesielt formulert for høytrykkstjenester. Disse ringene er forsterket med glassfiber og bronsepartikler for å oppnå en friksjonskoeffisient under 0,06 uten ekstern hydrokarbonsmøring. Ved et utløpstrykk på 3,00 MPa ville partialtrykket til oljedampen være omtrent 10 ganger høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør oljeforurensning eksponentielt vanskeligere å fjerne nedstrøms. LW-9.5/30s innebygde oljefrie design eliminerer denne utfordringen fullstendig, og leverer ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering uten nedstrøms filtreringsutstyr. PTFE-formuleringen er klassifisert for kontinuerlig drift ved temperaturer opptil 185 °C, noe som sikrer pålitelig tetningsintegritet under termisk belastning fra ultrahøytrykkskompresjon.

3. Forsterket rammekonstruksjon for høytrykksbelastninger

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern (tilsvarer ASTM A48 klasse 30B) med vesentlig forsterkede veggseksjoner og integrerte kjølevannskanaler. Høytrykkssylinderen har fortykkede veggstøpegods, ekstra utvendig ribbekonstruksjon og spenningsavlastningsspor for å motstå de mekaniske påkjenningene forbundet med topptrykk på 3,00 MPa. tre-raders konfigurasjon gir overlegen treghetskraftfordeling sammenlignet med design med to rader, der den ekstra raden bidrar til jevnere dreiemomentlevering og redusert torsjonsvibrasjon i veivakselen. Denne mekaniske forbedringen er spesielt verdifull for høytrykkskompressorer der toppgasskreftene på stemplene er betydelig forhøyet.

4. Standard 380V industriell motordrift

LW-9.5/30 drives av en 110 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 mellomspenningsbryteranlegg eller nedtransformatorer. Denne elektriske enkelheten reduserer både kapitalutgifter og igangkjøringskompleksitet, noe som gjør enheten tilgjengelig for et bredt spekter av industrianlegg. For steder med 6kV eller 10kV bussystemer kan en valgfri motor med integrert nedtransformator leveres på en felles understell.

Søknadsscenarier

Høytrykks nitrogeninjeksjon for kjemisk syntese

I kjemiske prosessanlegg leverer LW-9.5/30 høytrykksnitrogen for Rensing av ammoniakksynteseløkker, inertisering av ureasyntesekatalysatorer og konservering av metanolsyntesekatalysatorerUtløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig til å injisere nitrogen direkte i høytrykkskjemiske reaktorer som opererer ved 2,0–2,5 MPa, og opprettholde positive inerte gass-tepper i alle driftsfaser. Den oljefrie designen er helt avgjørende i kjemiske synteseapplikasjoner fordi enhver hydrokarbonforurensning vil forgifte edelmetallkatalysatorer, forringe produktkvaliteten og potensielt skape farlige forhold i eksoterme reaksjoner.

Gassflytendegjøring og kryogen lagringsbooster

I nitrogenflytendegjøringsanlegg og kryogene lagringsanlegg, den LW-9.5/30 nitrogenforsterker komprimerer nitrogen fra flytendegjøringsfordamperen eller lagringstanken til trykket som kreves for distribusjon, videre prosessering eller overføring til høytrykkslagringsbeholdere. Utløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig for å mate nitrogen inn i kryogene væskelagringssystemer, drive nitrogen gjennom høytrykksvarmevekslere og tilføre nitrogen til prosessutstyr som krever forhøyet trykk. Den oljefrie designen forhindrer forurensning av kryogent utstyr og sikrer at det flytende nitrogenproduktet oppfyller de strenge renhetskravene for næringsmiddelgodkjente, medisinske og elektronikkgodkjente applikasjoner.

Inertisering og testing av petrokjemiske høytrykksbeholdere

I petrokjemiske og raffineriske operasjoner leverer LW-9.5/30 høytrykksnitrogen for konservering av reaktorkatalysator, nødinjeksjon av nitrogen i høytrykksbeholdere, hydrostatisk testing av prosessrør og trykktesting av rørledningerUtløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig til å injisere nitrogen i prosessbeholdere som opererer ved trykk opptil 2,5 MPa, og opprettholde positive inertgasstepper under oppstart, nedstengning og forstyrrede forhold. Oljefri-sertifiseringen er obligatorisk for petrokjemiske applikasjoner der nitrogen kommer i kontakt med katalysatorlag eller går inn i prosessstrømmer som må forbli fullstendig hydrokarbonfrie.

Superkritisk væskeekstraksjon og -prosessering

I næringsmiddelindustrien, farmasøytisk produksjon og spesialkjemikalieproduksjon brukes superkritisk nitrogen til ekstraksjon av aktive forbindelser, partikkeldannelse og presisjonsrengjøring av sensitive komponenterDet kritiske punktet for nitrogen er 3,39 MPa og -147 °C, noe som betyr at LW-9.5/30s utløpstrykk på 3,00 MPa bringer nitrogen svært nær superkritiske forhold når det kombineres med moderat kjøling. Dette nesten superkritiske nitrogenet brukes til å utvinne koffein fra kaffe, dekoffeinere te, utvinne essensielle oljer og rengjøre presisjonsoptiske komponenter. Den oljefrie designen er ikke forhandlingsbar i disse bruksområdene fordi all hydrokarbonforurensning vil bli ekstrahert sammen med målforbindelsene, noe som kompromitterer produktets renhet og sikkerhet.

Materiale og konstruksjon

LW-9.5/30 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med nitrogen under ultrahøyt 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-9.5/30 har en tørrvekt på 3,70 tonn og et tyngdepunkt omtrent 850 mm over bunnplaten. På grunn av treradskonfigurasjonen er de ubalanserte kreftene godt fordelt, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 6–8 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 1,8 m over hodet for krantilgang. Spesiell oppmerksomhet må rettes mot høytrykksutløpsrørene, som må være skikkelig støttet, forankret og spenningsavlastet for å forhindre vibrasjonsindusert utmatting ved 3,00 MPa.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 22 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner sylinderkappene og to intercoolere parallelt. Gitt det ekstreme trykkforholdet er intercoolerne helt avgjørende for termisk styring og må prioriteres kjølevannstrøm til enhver tid. 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 sterkt for steder med marginal vannkvalitet.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til LW-9.5/30 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 på tredje trinn kan kreve hyppigere inspeksjon på grunn av den ekstreme mekaniske belastningen ved 3,00 MPa, men den totale vedlikeholdsbyrden forblir betydelig lavere enn oljesmurte systemer.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

LW-9.5/30 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

LW-9.5/30 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 11,58 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 konkurransedyktig og ofte bedre enn membrankompressorer, som er det primære alternativet for oljefri ultrahøytrykkstjeneste. Til sammenligning bruker oljesmurte stempelkompressorer i lignende applikasjoner vanligvis 12,0–14,0 kW/m³/min, mens membrankompressorer kan overstige 18 kW/m³/min.

Over en standard årlig driftsplan på 8000 timer gir LW-9.5/30s effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 38 000–95 000 kWh årlig energibesparelseMed en strømforbruk på 1TP⁴T0,08/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på 1TP⁴T3 040–1TP⁴T7 600 per år. Den primære økonomiske begrunnelsen for LW-9,5/30 er imidlertid vanligvis eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og unngåelse av nedstrøms oljefjerningsutstyr det ville være obligatorisk med smurte alternativer. Ved 3,00 MPa er partialtrykket til oljedamp omtrent 10 ganger høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør nedstrøms oljefjerning eksponentielt vanskeligere og dyrere. totale eierkostnader for nitrogenkompresjon med ultrahøyt trykk reduseres med anslagsvis 30–45% over en 10-års levetid når oljefri drift sammenlignes med smurte systemer med full nedstrømsrensing.

Flertrinnskonstruksjonen bidrar også til effektivitet ved å redusere den gjennomsnittlige effektive temperaturen og forbedre den volumetriske effektiviteten. De to kjølepunktene mellom trinnene fjerner omtrent 35% av kompresjonsvarmen, noe som reduserer arbeidet som kreves i påfølgende trinn og forbedrer den totale isotermiske effektiviteten til kompresjonsprosessen.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse LW-9.5/30 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Formontert kompressor, motor, doble intercoolere, etterkjøler, høytrykksrørledninger, instrumenter og kontrollpanel på en stålkonstruksjonsramme. Alle høytrykkskoblinger er fabrikktestet til 1,5× MAWP før forsendelse. Reduserer feltinstallasjonen til kun elektriske og kjølevannstilkoblinger.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for petrokjemiske installasjoner. Integrert gassdeteksjon, automatiske ventilasjonssperrer og nødavstengningsventiler integrert 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, nødavstengningsventiler og trinnvis trykkavlastning.
• 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 5–7 virkedager. Standard leveringstid er 12–14 uker; ekspresslevering innen 10 uker er tilgjengelig for kvalifiserte bestillinger.

Casestudie: Oppgradering av høytrykksnitrogensystem i kjemisk anlegg

Klient: En gjødselprodusent i Indonesia som driver ammoniakk- og ureasynteseanlegg

Utfordring: Anleggets eksisterende høytrykksnitrogenforsyning besto av en oljesmurt kompressor (20 års drift) som matet ammoniakksyntesesløyfen og inertiseringssystemene til ureareaktoren. Oljeforurensning i nitrogenstrømmen hadde nådd 2,8 mg/m³, noe som forårsaket progressiv forgiftning av den jernbaserte ammoniakksyntesekatalysatoren. Katalysatoraktiviteten hadde sunket med 15% over 18 måneder, noe som reduserte anleggets produksjon og økte energiforbruket. Kostnaden for utskifting av katalysatoren ble estimert til $450 000, og anlegget sto overfor en potensiell produksjonsstans.

Løsning: Vi leverte en LW-9.5/30 oljefri nitrogenkompressor som den primære høytrykksboosteren, konfigurert på en spesialtilpasset meier med integrerte doble intercoolere, etterkjøler og et Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med SCADA-integrasjon. Utløpstrykket på 3,00 MPa oppfylte alle krav til høytrykksinertering, mens den oljefrie designen eliminerte katalysatorforgiftning. Et 2 m³ surgetank ble installert oppstrøms for å buffere svingninger i etterspørsel fra det batch-drevne urreaktorinerteringssystemet.

Kvantifiserte resultater etter 24 måneder:

• Nitrogenoljeinnhold: Redusert fra 2,8 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0
• Aktivitet av ammoniakksyntesekatalysator: Stabilisert, uten ytterligere nedgang observert
• Unngåte kostnader for utskifting av katalysator: $450,000 (utsatt på ubestemt tid)
• Forbedring av anleggets produksjon: Gjenopprettet til designkapasitet, øker inntektene med $2,1 millioner/år
• Energiforbruk: Forbedret med 5.2% sammenlignet med den erstattede enheten, noe som sparer $12 800/år
• Uplanlagt nedetid: Null hendelser i 24 måneder med kontinuerlig drift

«LW-9.5/30 reddet ammoniakkfabrikken vår fra en katastrofal katalysatorutskiftning og nedstengning. Den oljefrie designen har gjenopprettet katalysatoraktiviteten vår og eliminert forurensningen som ødela produksjonen vår. Denne kompressoren har betalt seg selv i løpet av de første seks månedene alene gjennom unngåtte katalysatorkostnader.» — Sjefingeniør, gjødselproduksjonsanlegg

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 ultrahøytrykks nitrogensystem?

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