LW-13/30 stikstofcompressor – middelgrote, olievrije N2-booster voor hogedrukprocesapplicaties van 3,00 MPa

De LW-13/30 is een tweetraps, drierijige, olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 13 m³/min te leveren bij een persdruk van 3,00 MPa. Hij is geschikt voor hogedrukstikstofinjectie, gasliquefactie en veeleisende petrochemische procesapplicaties. De compressor is olievrij, geschikt voor continu gebruik en gebouwd voor 24/7 industriële betrouwbaarheid onder verhoogde druk.

Productoverzicht

De LW-13/30 stikstofcompressor Het neemt een cruciale positie in binnen ons portfolio van olievrije zuigercompressoren en overbrugt de kloof tussen boosters met een gemiddelde capaciteit en hogedrukprocescompressoren. Met een nominaal vermogen van 13 m³/min en een uitzonderlijke 3,00 MPa uitlaatdrukDeze unit is speciaal ontworpen voor toepassingen waarbij zowel een aanzienlijke doorstroming als een verhoogde druk ononderhandelbare vereisten zijn.

Wat de LW-13/30 onderscheidt van conventionele alternatieven is zijn volledig olievrij compressiepadDe zuigerveren en geleidebanden zijn nauwkeurig gefreesd uit geavanceerde, zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken, waardoor de stikstofstroom volledig onverontreinigd blijft. Deze intrinsieke olievrije eigenschap zorgt voor... ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Dit elimineert de investeringskosten en de doorlopende onderhoudslast van stroomafwaartse olieverwijderingsfiltratiesystemen die bij gesmeerde alternatieven verplicht zouden zijn.

De compressorarchitectuur maakt gebruik van een tweetraps, drie rijen (二列三级) configuratie—een unieke opstelling die de totale drukverhouding verdeelt over drie compressiecilinders die in twee rijen zijn gerangschikt. Deze gefaseerde aanpak is essentieel voor het beheersen van de extreme thermische belastingen die gepaard gaan met een persdruk van 3,00 MPa, terwijl de integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft. Elke fase is voorzien van een onafhankelijke tussenkoeler, waardoor de gastemperaturen binnen veilige bedrijfsgrenzen blijven, zelfs bij langdurig gebruik op maximaal vermogen. Het robuuste gietijzeren frame en de dynamisch gebalanceerde gesmede stalen krukas zijn ontworpen voor een minimale levensduur van 120.000 uur volgens standaard onderhoudsprotocollen.

Technische specificaties – LW-13/30

* Alle specificaties zijn gebaseerd op standaard referentieomstandigheden (ISO 1217, bijlage C). De werkelijke prestaties kunnen variëren afhankelijk van de hoogte van de locatie, de omgevingstemperatuur en de inlaatcondities.

Belangrijkste kenmerken en technische voordelen

1. Drietrapscompressie voor extreme drukverhoudingen

De LW-13/30 maakt gebruik van een unieke technologie. tweetraps, drie rijen (二列三级) De architectuur verdeelt de extreme drukverhouding die nodig is voor een persdruk van 3,00 MPa over drie compressiecilinders. Deze meertrapsbenadering is thermodynamisch essentieel, omdat een eentraps of zelfs tweetraps compressor persluchttemperaturen zou genereren die de veilige bedrijfstemperatuur van PTFE-afdichtingsmaterialen (ongeveer 180 °C) overschrijden. Door de compressiearbeid over drie trappen te verdelen met twee tussenkoelers, houdt de LW-13/30 de persluchttemperaturen per trap onder de 155 °C, waardoor de integriteit van de PTFE-ring behouden blijft en de levensduur van de klepplaten met ongeveer 501 TP3T wordt verlengd in vergelijking met tweetraps ontwerpen die een vergelijkbare drukverhouding nastreven. De opstelling met drie rijen zorgt bovendien voor een betere krachtverdeling in vergelijking met configuraties met één rij, waardoor de funderingseisen worden verlaagd.

2. Olievrije PTFE-composietafdichting voor hoge druk

De LW-13/30 maakt gebruik van een gepatenteerde technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten, speciaal ontwikkeld voor toepassingen onder hoge druk en hoge temperatuur. Deze ringen zijn versterkt met glasvezel en bronsdeeltjes om een ​​wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,05 te bereiken zonder externe koolwaterstofsmering. Bij een persdruk van 3,00 MPa zou de partiële druk van oliedamp in een gesmeerde compressor extreem hoog zijn, waardoor het verwijderen van olie stroomafwaarts vrijwel onmogelijk zou zijn. Het olievrije ontwerp maakt dit mogelijk. native ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteitwaardoor de noodzaak voor coalescentiefilters, actieve kooladsorbers en oliemonitoringsinstrumenten, die aanzienlijke investerings- en operationele kosten met zich mee zouden brengen voor een gesmeerd systeem, vervalt.

3. Verstevigd frame voor mechanische belastingen onder hoge druk

Het hoofdframe is gegoten uit GG25 grijs gietijzer Met aanzienlijk versterkte wandsecties, extra ribben en geïntegreerde koelwaterkanalen. De hogedrukcilinders hebben dikkere wanden en verbeterde structurele ondersteuning om de piekgasdrukken bij een bedrijfsdruk van 3,00 MPa te weerstaan. De drierijige opstelling verdeelt de mechanische belastingen over meerdere krukasarmen, waardoor de pieklagerbelasting per cilinder wordt verlaagd en de algehele levensduur van de krukas wordt verlengd. Het frame wordt dynamisch geanalyseerd met behulp van eindige-elementenmodellering om ervoor te zorgen dat spanningsconcentraties binnen veilige grenzen blijven onder alle bedrijfsomstandigheden, inclusief noodstoptransiënten.

4. Standaard 380V-aandrijving met motor met hoog koppel

De LW-13/30 wordt aangedreven door een 160 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor De motor voldoet aan de IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De motor is specifiek geselecteerd voor een hoog aanloopkoppel om de aanzienlijke beginweerstand van de drierijige compressietrein te overwinnen. De standaard 380V-configuratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande laagspanningsverdeelborden zonder dat middenspanningsinfrastructuur nodig is, waardoor deze hogedrukcompressor toegankelijk is voor een breed scala aan industriële installaties. Voor locaties met 6kV- of 10kV-bussystemen kan optioneel een motor met geïntegreerde step-down transformator worden geleverd.

Toepassingsscenario's

Hogedrukstikstofinjectie voor verbeterde oliewinning

Bij de olie- en gasproductie dient de LW-13/30 als een hogedruk stikstofinjectiecompressor Voor Enhanced Oil Recovery (EOR) en Mixible Gas Flooding-operaties. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende voor het injecteren van stikstof in reservoirs tot een diepte van 2.000 meter, waar de formatiedruk hoge injectiedrukken vereist voor een effectieve verplaatsing. De capaciteit van 13 m³/min kan meerdere injectieputten tegelijk bedienen via een gecentraliseerd hogedrukverdeelstuk. Het olievrije ontwerp is cruciaal bij EOR-toepassingen, omdat olieverontreiniging in de geïnjecteerde stikstof de reservoirformatie zou beschadigen, de permeabiliteit zou verminderen en de efficiëntie van de oliewinning in gevaar zou brengen.

Gasliquefactie & Cryogene procesbooster

In stikstofvloeistoffabrieken en cryogene procesinstallaties, de LW-13/30 stikstofbooster Het apparaat comprimeert stikstof vanuit het koude uiteinde van de vloeistofmaker of de opslagverdamper tot de druk die nodig is voor distributie of verdere verwerking. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende voor het toevoeren van hogedrukstikstof aan cryogene opslagsystemen, het transporteren van stikstof door meerpassige warmtewisselaars en het leveren van hogedrukstikstof voor superkritische vloeistofextractieprocessen. Het olievrije ontwerp voorkomt verontreiniging van de cryogene apparatuur, waar zelfs sporen van olie zouden bevriezen en de warmtewisselaarkanalen zouden blokkeren, wat zou leiden tot kostbare stilstand en schade aan de apparatuur.

Petrochemische hogedrukreactor-inertisering

Bij petrochemische en chemische syntheseprocessen levert de LW-13/30 stikstof onder hoge druk voor reactorinertisering, behoud van het katalysatorbed en noodontluchtingDe persdruk van 3,00 MPa is voldoende om een ​​positieve inerte gaslaag te handhaven in hogedrukreactoren die werken bij 2,00–2,50 MPa. Dit voorkomt de vorming van explosieve dampen en beschermt de katalysatorbedden tegen oxidatie tijdens het opstarten en uitschakelen. De capaciteit van 13 m³/min kan meerdere reactoren of proceseenheden bedienen via een centrale hogedruk-stikstofleiding. De olievrije certificering is verplicht, omdat olieverontreiniging de katalysatoren zou vergiftigen, de productkwaliteit zou aantasten en veiligheidsrisico's zou opleveren in zuurstofgevoelige processen.

Testen en inbedrijfstelling van hogedrukpijpleidingen

Aardgasleidingen, petrochemische procesleidingen en hogedrukvatsystemen vereisen stikstof. hydrostatische testen, pneumatische testen en inbedrijfstellingsspoelingsproceduresDe LW-13/30 heeft een persdruk van 3,00 MPa, waardoor hij geschikt is voor druktesten van systemen met een ontwerpdruk tot 2,50 MPa (met de juiste veiligheidsmarges volgens ASME B31.3). De capaciteit van 13 m³/min maakt een snelle drukopbouw van pijpleidingen en vaten met een grote diameter mogelijk, wat de inbedrijfstellingstijd verkort. Het olievrije ontwerp zorgt ervoor dat de teststikstof geen verontreinigingen introduceert die na de test reiniging vereisen of de integriteit van gevoelige processystemen in gevaar brengen.

Materiaal en constructie

De LW-13/30 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor extreem hoge stikstofdruk, thermische weerstand en een lange levensduur:

Alle drukdragende componenten worden ontworpen en vervaardigd in strikte overeenstemming met ASME BPVC Sectie VIII Divisie 1 of de Chinese GB 150-normen. Elke lasverbinding ondergaat een 100% röntgeninspectie (RT) volgens ASME Sectie V, Artikel 2, en elk voltooid drukvat wordt onderworpen aan een hydrostatische druktest bij 1,5 keer de maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) gedurende een minimale wachttijd van 30 minuten. Hogedrukleidingsystemen worden vervaardigd van naadloos SS316 met ANSI Klasse 900 flensverbindingen om lekdichtheid te garanderen bij een werkdruk van 3,00 MPa.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en constructie-eisen

De LW-13/30 heeft een droog gewicht van 6,60 ton en een zwaartepunt op ongeveer 850 mm boven de grondplaat. Ondanks het ontwerp met drie rijen cilinders zorgt de opstelling met tegenover elkaar geplaatste cilinders voor een redelijke krachtverdeling, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 10-12 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers worden gemonteerd (eigen frequentie 6–8 Hz). Minimale vrije ruimte: 1,5 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de klep, 1,2 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 2,0 m boven het hoofd voor toegang met een kraan. De hogedruk-afvoerleiding moet correct worden ondersteund met veerbeugels of flexibele steunen om thermische uitzettingsspanning en trillingsgerelateerde vermoeidheid bij 3,00 MPa te voorkomen.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 25 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels en twee tussenkoelers parallel van koelwater. Gezien de extreme drukverhouding zijn beide tussenkoelers cruciaal voor thermisch beheer en moeten ze prioritaire koelwatertoevoer krijgen. Specificaties voor de waterkwaliteit: pH 6,5–8,5, totaal opgeloste stoffen < 500 mg/L, chloridegehalte < 50 mg/L (om corrosie van de SS316-buizen te voorkomen), zwevende deeltjes < 30 mg/L en totale hardheid < 300 mg/L als CaCO₃. Een gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie en chemische behandeling wordt sterk aanbevolen voor alle installaties.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de LW-13/30 vermindert de onderhoudscomplexiteit aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven. Er zijn geen olieverversingen, geen olieanalyses, geen filtervervangingen en geen vervanging van de separatorcartridge nodig. De belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 3.000 tot 5.000 uur bereiken onder schone stikstofomstandigheden bij hoge druk. Het drietrapsontwerp verdeelt de slijtage gelijkmatiger dan tweetrapsconfiguraties, waardoor de frequentie van grote revisies afneemt.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De LW-13/30 stikstofcompressor is ontworpen, gefabriceerd en getest om te voldoen aan, of te overtreffen, de volgende internationale normen en wettelijke kaders:

Prestatie- en efficiëntieanalyse

De LW-13/30 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 12,31 kW per m³/min stikstof geleverd bij een persdruk van 3,00 MPa. Dit specifieke vermogen weerspiegelt de thermodynamische realiteit van ultra-hogedrukcompressie, waarbij de benodigde arbeid aanzienlijk toeneemt met de drukverhouding. Binnen het segment van olievrije zuigercompressoren voor hoge druk (persdruk > 2,50 MPa) is dit rendement zeer concurrerend en aanzienlijk beter dan dat van membraancompressoren, die het belangrijkste alternatief zijn voor olievrije hogedruktoepassingen. Ter vergelijking: oliegesmeerde zuigercompressoren in vergelijkbare ultra-hogedruktoepassingen verbruiken doorgaans 13,0–15,0 kW/m³/min, terwijl membraancompressoren meer dan 18 kW/m³/min kunnen verbruiken.

Gedurende een jaarlijkse bedrijfscyclus van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-13/30 ten opzichte van minder efficiënte alternatieven een rendement op van ongeveer 52.000–104.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de elektriciteitskosten van $4.160 tot $8.320 per jaar. De belangrijkste economische rechtvaardiging voor de LW-13/30 is echter doorgaans de het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen en het vermijden van apparatuur voor olieverwijdering verderop in het proces. Dat zou verplicht zijn bij gesmeerde alternatieven. totale eigendomskosten voor ultra-hogedruk stikstofcompressie De uitstoot wordt naar schatting met 25–35% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar wanneer olievrije werking wordt vergeleken met gesmeerde systemen met volledige nazuivering.

De afwezigheid van olie in het compressiepad is met name waardevol bij 3,00 MPa, omdat olieverontreiniging exponentieel geconcentreerder en moeilijker te verwijderen wordt naarmate de druk toeneemt. Bij dit drukniveau hebben zelfs geavanceerde coalescentiefilters en actieve koolsystemen moeite om een ​​oliegehalte van minder dan 1 ppm te bereiken, en het energieverbruik van dergelijke systemen wordt aanzienlijk. Het van nature olievrije ontwerp van de LW-13/30 elimineert deze uitdaging volledig.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-13/30 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: Voorgemonteerde compressor, motor, tussenkoelers, nakoeler, hogedruk-afvoerleidingen, instrumentatie en bedieningspaneel op een stalen frame. Fabriekstests van alle systemen verkorten de inbedrijfstellingstijd met 60%.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen voor petrochemische installaties, conform ATEX Zone 2 en IECEx. Geïntegreerde gasdetectie en automatische ventilatievergrendeling.
• Geavanceerde procesbesturing: Siemens S7-1200 of Allen-Bradley CompactLogix PLC met 10-inch HMI-touchscreen, bewaking op afstand via Modbus TCP/IP of OPC-UA en DCS/SCADA-integratie. Veiligheidsvergrendelingen voor hoge druk, inclusief automatische ontlasting bij overdruk en noodafsluitkleppen.
• Milieubescherming: C5-M coatings van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust; tropische elektrische componenten voor een omgevingstemperatuur van 55 °C; IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen die het geluid reduceren van 85 dB(A) tot 72 dB(A).
• OEM & Private Label: Aangepaste lakkleuren, merknaamplaatjes en lokale documentatie voor distributeurs en systeemintegratoren van gasapparatuur.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukTechnische offertes worden doorgaans binnen 5-7 werkdagen geleverd. De standaard levertijd bedraagt ​​12-14 weken; herhaalbestellingen worden binnen 8-10 weken geleverd.

Casestudie: Stikstofspoel- en inertiseringssysteem van een LNG-installatie

Cliënt: Een LNG-hervergassingsterminal in Zuidoost-Azië

Uitdaging: De terminal had een betrouwbare hogedrukstikstofvoorziening nodig voor Pijpleidingreiniging, inertisering van opslagtanks en noodinjectie van stikstof. in het LNG-verdampingssysteem. De bestaande, met olie gesmeerde compressor had last van olielekkage in de stikstofstroom, waardoor de cryogene warmtewisselaars werden verontreinigd en er elk kwartaal een reinigingsstop nodig was. De persdruk van 2,50 MPa was bovendien onvoldoende voor de nieuwe hogedruk-spoeling van de pijpleiding. De onderhoudskosten waren opgelopen tot 1.400.950.000 per jaar en er vonden elke 3-4 maanden ongeplande stilstanden plaats.

Oplossing: Wij leverden een LW-13/30 olievrije stikstofcompressor Als primaire hogedruktoevoer is de installatie gemonteerd op een op maat gemaakt frame met geïntegreerde dubbele tussenkoelers, een nakoeler en een Siemens S7-1200 PLC-besturingspaneel met SCADA-integratie. De persdruk van 3,00 MPa voldeed aan alle eisen voor het spoelen van de pijpleiding en het inertiseren van de tank. Het olievrije ontwerp voorkwam verontreiniging van de warmtewisselaar. Stroomopwaarts werd een buffervat van 3 m³ geïnstalleerd om vraagfluctuaties als gevolg van de intermitterende spoelprocessen op te vangen.

Gekwantificeerde resultaten na 24 maanden:

• Stikstofgehalte van de olie: Verlaagd van 2,8 mg/m³ naar <0,01 mg/m³, waarbij ISO 8573-1 Klasse 0 is behaald
• Reinigingsfrequentie van de cryogene warmtewisselaar: Gereduceerd van kwartaal naar jaarlijksbesparing van $45.000/jaar
• Ongeplande shutdowns: Nul gebeurtenissen in 24 maanden versus 6 gebeurtenissen in de voorgaande 24 maanden
• Jaarlijkse onderhoudskosten: Verminderd met 48% ($95.000 tot $49.400)
• Mogelijkheid tot het opschonen van de pijplijn: Verhoogd van 2,50 MPa naar 3,00 MPa, voldoen aan nieuwe wettelijke eisen

“De LW-13/30 is het meest betrouwbare onderdeel van ons stikstofsysteem gebleken. De eliminatie van olieverontreiniging heeft ons probleem met de vervuiling van de warmtewisselaar opgelost, en de druk van 3,00 MPa geeft ons de spoelcapaciteit die we nodig hebben om aan de wettelijke voorschriften te voldoen. Ons operationele team heeft eindelijk vertrouwen in de stikstofvoorziening.” — Operationeel manager, LNG-terminal

Veelgestelde vragen en selectiegids

Gerelateerde producten en oplossingen

Voor een uitgebreid overzicht van onze industriële stikstofcompressor Voor ons portfolio, inclusief olievrije zuurstofcompressoren, waterstofcompressoren, koolstofdioxidecompressoren en op maat gemaakte oplossingen voor speciale gassen, kunt u contact opnemen met ons applicatieteam of onze online productcatalogus raadplegen.

Klaar om uw ultra-hogedruk stikstofsysteem te upgraden?

Onze applicatie-ingenieurs staan ​​klaar om uw stikstofdebietvereisten, zuigomstandigheden, streefwaarden voor de persdruk en integratiebeperkingen te evalueren. Wij leveren binnen 48 uur na ontvangst van uw aanvraag gratis technische voorstellen, funderingstekeningen, leiding- en instrumentatiediagrammen (P&ID's) en gedetailleerde analyses van de totale eigendomskosten (TCO).

E-mail: [email protected] | Reactie binnen 24 uur