LW-16.5/13 Stikstofcompressor – Olievrije N2-booster met gemiddelde doorstroming en hoge druk voor veeleisende industriële toepassingen

De LW-16.5/13 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 16,5 m³/min te leveren bij een persdruk van 1,30 MPa. Deze compressor is speciaal ontwikkeld voor hogedrukstikstofinjectie, chemische synthese en gespecialiseerde industriële gasdistributie, waar hoge druk en compromisloze zuiverheid samenkomen. De compressor is vrij van smeermiddelverontreiniging, geschikt voor continu bedrijf en geoptimaliseerd voor 24/7-werking in de meest veeleisende procesomgevingen.

Productoverzicht

De LW-16.5/13 stikstofcompressor Het product neemt een gespecialiseerde positie in binnen ons portfolio van olievrije zuigercompressoren en overbrugt de kloof tussen een gemiddelde doorstroomcapaciteit en hoge persdrukvereisten. Met een nominaal vermogen van 16,5 m³/min en een verhoogde afvoerdruk van 1,30 MPaDeze unit is ontworpen voor procesapplicaties waarbij stikstof onder aanzienlijk hogere drukken moet worden aangevoerd dan bij conventionele verdeelleidingen.

Wat de LW-16.5/13 onderscheidt van standaard stikstofcompressoren is het vermogen om te bereiken... 1,30 MPa uitlaatdruk met behoud van een volledig olievrije integriteit gedurende het gehele compressietraject. De zuigerveren en geleidebanden zijn vervaardigd uit hoogwaardige, zelfsmurende PTFE-composieten die specifiek zijn ontwikkeld voor omstandigheden met verhoogde druk en temperatuur. Dit zorgt ervoor dat de stikstofstroom volledig vrij blijft van koolwaterstofverontreiniging, waardoor een optimale werking wordt bereikt. ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Zonder verdere zuiveringsapparatuur. Voor chemische synthese, inertisering van hogedrukreactoren en toepassingen met speciale gassen is deze natuurlijke zuiverheid ononderhandelbaar.

De compressor maakt gebruik van een tweetraps, twee rijen (二列二级) Deze configuratie is thermodynamisch essentieel voor het beheersen van de aanzienlijke drukverhouding die nodig is om 1,30 MPa te bereiken. De drukverhouding is optimaal verdeeld over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, waarbij een tussenkoeler de compressiewarmte tussen de trappen afvoert. Deze gefaseerde aanpak beperkt de uitlaattemperatuur van elke trap tot onder de 160 °C, waardoor de dimensionale stabiliteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft en de levensduur van de klepplaten wordt verlengd. Het robuuste gietijzeren frame en de nauwkeurig gebalanceerde gesmede stalen krukas zijn ontworpen voor een minimale operationele levensduur van 120.000 uur volgens standaard onderhoudsprotocollen.

Technische specificaties – LW-16.5/13

* 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. Olievrije PTFE-afdichtingstechnologie voor hoge druk

De LW-16.5/13 maakt gebruik van een geavanceerde technologie. zelfsmurend zuigerveer- en geleidebandsysteem Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten versterkt met glasvezel, koolstofvezel en bronsdeeltjes. Deze gespecialiseerde samenstelling is ontwikkeld voor de verhoogde drukken en temperaturen die gepaard gaan met een persdruk van 1,30 MPa, waardoor een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 wordt bereikt zonder koolwaterstofsmering. De ringen behouden hun vormvastheid tot 190 °C, wat een betrouwbare afdichting garandeert, zelfs bij langdurig gebruik onder hoge druk. Voor chemische procesoperators biedt dit de volgende voordelen: native ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit zonder kapitaaluitgaven of onderhoudslasten voor oliefiltratie verderop in het proces.

2. Tweetrapscompressie voor extreme drukverhoudingen

De tweetraps compressiearchitectuur Dit is niet alleen gunstig, maar essentieel voor het bereiken van een persdruk van 1,30 MPa bij een inlaatdruk die bijna gelijk is aan de atmosferische druk. De drukverhouding wordt verdeeld over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, waarbij een zeer efficiënte buizenwarmtewisselaar de compressiewarmte tussen de trappen afvoert. Deze gefaseerde aanpak beperkt de perstemperatuur van elke trap tot onder de 160 °C, waardoor thermische degradatie van de PTFE-afdichtingselementen wordt voorkomen en de levensduur van de klepplaten met ongeveer 501 TP3T wordt verlengd in vergelijking met ontwerpen met één trap die een vergelijkbare drukverhouding nastreven. De warmtewisselaar is overgedimensioneerd voor de toepassing, wat een veiligheidsmarge biedt bij schommelingen in de omgevingstemperatuur.

3. Compacte maar robuuste frameconstructie

Het hoofdframe is gegoten uit GG25 grijs gietijzer (gelijkwaardig aan ASTM A48 Klasse 30B) met geïntegreerde koelwaterkanalen. Ondanks de hoge drukcapaciteit behoudt de LW-16.5/13 een relatief compact formaat. 2675 × 1550 × 2520 mm en een gewicht van slechts 3,00 tonDe opstelling met twee tegenover elkaar geplaatste cilinders zorgt voor een inherente opheffing van de krachten van de eerste orde, waardoor de trillingsoverdracht wordt verminderd en installatie mogelijk is op een bescheiden gewapend betonnen inertieblok van 5-6 ton. Deze compactheid is met name voordelig voor retrofit-installaties in bestaande chemische fabrieken en procesinstallaties waar de beschikbare ruimte en funderingscapaciteit beperkt zijn.

4. Standaard 380V industriële motoraandrijving

De LW-16.5/13 wordt aangedreven door een 160 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor Voldoet aan de IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De standaard laagspanningsconfiguratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande 380V industriële verdeelborden zonder dat middenspanningsinfrastructuur, step-down transformatoren of speciale schakelapparatuur nodig zijn. Deze elektrische eenvoud verlaagt zowel de investeringskosten als de complexiteit van de inbedrijfstelling, waardoor de LW-16.5/13 een aantrekkelijke upgrade-optie is voor installaties die overstappen van hogedrukstikstof in flessen of hydraulische gasboosters naar continue compressie op locatie.

Toepassingsscenario's

Chemische synthese onder hoge druk en reactorinertisering

In chemische productie-installaties levert de LW-16.5/13 stikstof onder hoge druk voor reactorinertisering, behoud van het katalysatorbed en noodinjectie van stikstof in procesvaten die onder verhoogde druk werken. De afvoerdruk van 1,30 MPa is voldoende om de interne druk van de meeste batchreactoren, autoclaven en hogedruksynthesecircuits te overwinnen, waardoor directe stikstofinjectie mogelijk is zonder tussentijdse drukverhoging. Het olievrije ontwerp is absoluut cruciaal in de chemische synthese, omdat elke koolwaterstofverontreiniging edelmetaalkatalysatoren zou vergiftigen, ongewenste nevenreacties zou veroorzaken of de productzuiverheid in de fijnchemische en farmaceutische industrie zou aantasten.

Hogedruk VPSA stikstofbooster

Voor VPSA-stikstofgeneratoren die stikstof van hoge zuiverheid produceren bij een druk die dicht bij de atmosferische druk ligt, geldt het volgende: LW-16.5/13 stikstofbooster Het lagedrukproduct wordt gecomprimeerd tot 1,30 MPa voor distributie onder hoge druk naar veeleisende procesgebruikers. De capaciteit van 16,5 m³/min is zeer geschikt voor middelgrote VPSA-installaties die chemische fabrieken, speciale gasinstallaties en hogedruk-afschermingstoepassingen bedienen. Het olievrije compressiepad beschermt het koolstofmoleculaire zeefmateriaal tegen vergiftiging door koolwaterstoffen, waardoor de levensduur van het adsorptiemiddel wordt verlengd en de stikstofzuiverheid behouden blijft.

Ontluchten en druktesten van olie- en gaspijpleidingen

Bij de aanleg en het onderhoud van olie- en gaspijpleidingen wordt stikstof gebruikt voor Pijpleidingreiniging, hydrostatische testverplaatsing en vulling met gedroogd inert gas vóór de ingebruikname. De persdruk van 1,30 MPa van de LW-16.5/13 is voldoende voor het spoelen van pijpleidingen met een gemiddelde diameter (tot 24 inch nominale boring) en voor hydrostatische druktests in pijpleidingen die werken bij drukken tot 10 MPa. Het olievrije ontwerp voorkomt koolwaterstofverontreiniging van de pijpleiding, wat essentieel is voor gastransportleidingen waar zelfs sporen van olieresten gaskwaliteitsmeters, compressorstations en apparatuur van eindgebruikers kunnen vervuilen.

Specialistische gas- en cilindervulactiviteiten

Specialistische gasbedrijven en industriële gasdistributeurs hebben stikstof onder hoge druk nodig voor Het vullen van cilinders, het laden van bundels en het voorbereiden van het gasmengsel.De LW-16.5/13 heeft een persdruk van 1,30 MPa, wat voldoende is om hogedrukstikstofcilinders (doorgaans met een werkdruk van 15 MPa) te vullen via een meertraps gasbooster of compressorcascade. De olievrije certificering garandeert dat de gevulde cilinders voldoen aan de zuiverheidsspecificaties voor stikstof van analytische kwaliteit, ultra-hoge zuiverheid en onderzoekskwaliteit, zonder dat aanvullende zuiveringsstappen nodig zijn.

Materiaal en constructie

De LW-16.5/13 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor hogedrukstikstof, weerstand tegen hoge temperaturen 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%-radiografische inspectie (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.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en ruimtelijke vereisten

De LW-16.5/13 heeft een drooggewicht van 3,00 ton en een zwaartepunt op circa 800 mm boven de grondplaat. Het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders zorgt voor een uitstekende krachtverdeling, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 5-6 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers (eigenfrequentie 8–12 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht te voorkomen. Vereiste vrije ruimte: 1,2 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de kleppen, 1,0 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 1,5 m boven het hoofd voor toegang met een kraan tijdens grote revisies. Dankzij de compacte afmetingen is de LW-16.5/13 geschikt voor installatie in bestaande machinekamers met beperkte vloeroppervlakte.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 18 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels en de tussenkoeler in parallelle aftakkingen van water. 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. Voor locaties met een marginale waterkwaliteit wordt een compacte koeltoren met gesloten circuit en zijstroomfiltratie aanbevolen om kalkaanslag en corrosie in de hogedrukkoelcircuits te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de LW-16.5/13 vereenvoudigt het onderhoud aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven. Er hoeven geen olieverversingen te worden ingepland, geen smeeroliemonsters te worden geanalyseerd, geen oliefilterelementen te worden vervangen en geen olieafscheiderpatronen te worden gecontroleerd. De enige slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 4.000 tot 6.000 uur bereiken onder schone stikstofomstandigheden. Bij een persdruk van 1,30 MPa is de slijtage van de zuigerveren iets hoger dan bij lage druk. Wij adviseren daarom om de vervangingsinterval van 4.000 uur aan te houden voor optimale betrouwbaarheid.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De LW-16.5/13 stikstofcompressor is ontworpen, gefabriceerd en getest om te voldoen aan de volgende internationale normen en wettelijke kaders:

Prestatie- en efficiëntieanalyse

De LW-16.5/13 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 9,70 kW per m³/min stikstof geleverd bij een persdruk van 1,30 MPa. Dit specifieke vermogen weerspiegelt de thermodynamische kosten die gepaard gaan met de hoge drukverhouding die nodig is om 1,30 MPa te bereiken vanuit bijna atmosferische inlaatcondities. Hoewel hoger dan bij lagedrukcompressoren, is dit rendement concurrerend binnen het segment van olievrije hogedrukzuigercompressoren. Ter vergelijking: oliegesmeerde schroefcompressoren die werken bij equivalente drukverhoudingen verbruiken doorgaans 10,5–12,0 kW/m³/min, en hydraulische gasboosters (vaak gebruikt voor hogedrukstikstof) kunnen meer dan 15 kW/m³/min verbruiken.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-16.5/13 ten opzichte van minder efficiënte alternatieven een rendement op van ongeveer 66.000–132.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de elektriciteitskosten van $5.280–$10.560 per jaar. De belangrijkste economische rechtvaardiging voor de LW-16.5/13 komt echter doorgaans voort uit de het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen en het vermijden van apparatuur voor verdere zuivering. in plaats van marginale energiebesparingen. totale eigendomskosten voor hogedruk stikstofcompressie De uitstoot wordt naar schatting met 25–351 TP3T verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar in vergelijking met oliegesmeerde alternatieven die een uitgebreide zuivering achteraf vereisen.

Het olievrije ontwerp elimineert ook het energieverlies van de daaropvolgende olieverwijderingsapparatuur. Een typische oliegesmeerde hogedrukcompressor vereist meertraps coalescentiefilters, actieve kooladsorbers en continue oliemonitoringsapparatuur die samen 4 tot 61 ton van het vermogen van de compressor verbruiken. De olievrije certificering van de LW-16.5/13 elimineert deze parasitaire belasting volledig, waardoor de effectieve systeemefficiëntie verbetert en de eisen aan de elektrische infrastructuur worden verlaagd.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-16.5/13 af te stemmen op specifieke procesvereisten, locatieomstandigheden en integratiebeperkingen:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, intercooler, aftercooler, hogedrukinstrumentatie en het bedieningspaneel zijn voorgemonteerd op een stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerboutsjablonen. Door alle systemen vooraf in de fabriek te testen, wordt de inbedrijfstellingstijd op locatie met ongeveer 60% verkort en worden de opstartrisico's geminimaliseerd.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen die voldoen aan de ATEX Zone 2- en IECEx-normen zijn beschikbaar voor installaties in chemische fabrieken waar incidenteel explosieve atmosferen kunnen voorkomen. Geïntegreerde gasdetectie en automatische ventilatievergrendelingen kunnen in het besturingssysteem worden opgenomen.
• Geavanceerde procesbesturing: Optioneel verkrijgbaar: Siemens S7-1200 of Allen-Bradley CompactLogix PLC met 10-inch HMI-touchscreen, bewaking op afstand via Modbus TCP/IP of OPC-UA, en naadloze integratie met DCS/SCADA-systemen van de fabriek. Automatische laad-/losregeling en compatibiliteit met frequentieomvormers (VFD's) optimaliseren de efficiëntie bij deellast en verminderen de mechanische belasting tijdens het opstarten.
• Opties voor hogedrukpakketten: Geïntegreerde hogedrukstikstofreservoirs (tot 2,0 m³ bij 1,6 MPa), drukregelstations en verdeelstukken kunnen op één frame worden gemonteerd, waardoor een compleet hogedrukstikstofsysteem ontstaat.
• Milieubescherming: C5-M coatingsystemen van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust; tropische elektrische componenten voor omgevingstemperaturen tot 55 °C; en IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen die het geluid reduceren van 84 dB(A) tot 70 dB(A) op 1 meter afstand.
• OEM & Private Label: Aangepaste lakkleuren, merknaamplaatjes en lokale documentatiepakketten voor distributeurs en systeemintegratoren van gasapparatuur.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukTechnische offertes worden doorgaans binnen 3-5 werkdagen geleverd. De standaard levertijd bedraagt ​​10-12 weken; versnelde levering binnen 8 weken is mogelijk voor in aanmerking komende bestellingen.

Casestudie: Upgrade van het inertiseringssysteem van een reactor in een chemische fabriek

Cliënt: Een fabrikant van speciale chemicaliën in Oost-China die batchreactoren gebruikt voor de productie van farmaceutische tussenproducten.

Uitdaging: De bestaande stikstofvoorziening van de klant was afhankelijk van een reeks hogedrukcilinders (15 MPa) die met elkaar waren verbonden om de reactorinertiseringssystemen te voeden met een druk van 1,20 MPa. Het maandelijkse verbruik van cilinders bedroeg 120, waarbij de kosten voor handling, leveringsplanning en huur van cilinders jaarlijks $180.000 bedroegen. De cilinderlevering was bovendien onbetrouwbaar tijdens piekperioden, wat productievertragingen veroorzaakte. Daarnaast werd restolieverontreiniging van het vulstation in de stikstofstroom aangetroffen, wat de katalysatorprestaties in de hydrogeneringsreactoren negatief beïnvloedde.

Oplossing: Wij leverden een LW-16.5/13 olievrije stikstofcompressor Gecombineerd met een kleine VPSA-stikstofgenerator (99,91 TP3T-zuiverheid, 18 m³/min) op een gemeenschappelijk frame. De LW-16.5/13 comprimeert het VPSA-product tot 1,30 MPa, waarna het rechtstreeks naar de inertiseringsleiding van de reactor wordt gevoerd. Een hogedrukreservoir van 1,5 m³ werd op het frame geïntegreerd om vraagfluctuaties tijdens batchreactorcycli op te vangen. Het olievrije ontwerp elimineerde katalysatorverontreiniging, terwijl de on-site generatie de afhankelijkheid van gasflessen overbodig maakte.

Gekwantificeerde resultaten na 18 maanden:

• Stikstofleveringskosten: Verminderd met 58% ($180.000 tot $75.600/jaar) versus cilinderlevering
• Arbeidskosten voor het hanteren van cilinders: Volledig geëlimineerdwaardoor 480 manuren per jaar worden bespaard.
• Incidenten met katalysatorverontreiniging: Gereduceerd van 3 per jaar naar nul.waardoor de consistentie van de batchopbrengst verbetert
• Productievertragingen als gevolg van gastekort: Uitgeschakeldwaardoor de punctualiteit van de levering is verbeterd van 92% naar 99,5%.
• Stikstofzuiverheid: Consistent >99,9% met een oliegehalte van <0,01 mg/m³, voldoet aan ISO 8573-1 Klasse 0
• Terugverdienperiode: 2,1 jaar uitsluitend gebaseerd op de besparing op gaskosten en arbeidskosten.

“De LW-16.5/13 heeft onze afhankelijkheid van gasflessen weggenomen en de betrouwbaarheid van ons proces aanzienlijk verbeterd. De olievrije certificering geeft ons het vertrouwen dat onze katalysatoren beschermd zijn en dat ons productieschema niet langer afhankelijk is van gasleveringen per vrachtwagen.” — Plantmanager, Specialistische Chemische Fabriek

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 hogedrukstikstofsysteem 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