LW-18/12 stikstofcompressor – Olievrije N2-booster met gemiddelde doorstroming en hoge druk voor veeleisende industriële toepassingen

De LW-18/12 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 18 m³/min te leveren bij een persdruk van 1,20 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 omgevingen.

Productoverzicht

De LW-18/12 stikstofcompressor Het product neemt een gespecialiseerde positie in binnen ons portfolio van olievrije zuigercompressoren en is ontworpen voor toepassingen waarbij een verhoogde persdruk voorrang heeft boven een absoluut debiet. Met een nominaal vermogen van 18 m³/min en een uitzonderlijke 1,20 MPa uitlaatdrukDeze unit overbrugt de kloof tussen standaard stikstofboosters voor middendruk en het ultrahogedrukgebied van meertrapscompressoren voor speciale gassen.

Wat de LW-18/12 onderscheidt van conventionele hogedrukalternatieven is zijn volledig olievrij compressiemechanisme Door gebruik te maken van zelfsmurende PTFE-composietzuigerveren en -geleidingsbanden, wordt elke mogelijkheid van koolwaterstofverontreiniging in de stikstofproductstroom geëlimineerd. Hierdoor is de unit direct geschikt voor chemische synthese met hoge zuiverheid, injectie van stikstof van farmaceutische kwaliteit en levering van procesgas van elektronische kwaliteit, zonder dat extra zuiveringsstappen nodig zijn. De olievrije certificering is met name cruciaal bij 1,20 MPa, omdat olieverontreiniging bij verhoogde druk exponentieel moeilijker en duurder te verwijderen is.

Zijn tweetraps, twee rijen (二列二级) De configuratie is thermodynamisch geoptimaliseerd voor de hoge drukverhouding die vereist is bij een persdruk van 1,20 MPa. De gefaseerde compressie met koeling tussen de fasen beperkt de perstemperatuur van elke cilinder tot veilige bedrijfstemperaturen, waardoor de integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft en de levensduur van de klep wordt verlengd. De robuuste constructie—2632 × 1550 × 2332 mm En 3,00 ton—dit weerspiegelt de robuuste constructie die nodig is om hogedrukwerking te garanderen, terwijl de compacte afmetingen die kenmerkend zijn voor de LW-serie behouden blijven.

Technische specificaties – LW-18/12

* 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-18/12 maakt gebruik van een gespecialiseerd systeem. zelfsmurend zuigerveer- en geleidebandsysteem Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten versterkt met glasvezel, bronsdeeltjes en molybdeendisulfide. Deze geavanceerde formulering bereikt een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 zonder externe koolwaterstofsmering, waardoor het risico op oliedampoverdracht volledig wordt geëlimineerd, zelfs bij de verhoogde temperaturen die gepaard gaan met een persdruk van 1,20 MPa. Voor operators in de chemische synthese en farmaceutische productie biedt dit de volgende voordelen: native ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit zonder de investeringskosten, het energieverlies of de onderhoudslast van hogedruk-olieafvoersystemen die anders bij dit drukniveau verplicht zouden zijn.

2. Tweetrapscompressie voor extreme drukverhoudingen

De tweetraps compressiearchitectuur De LW-18/12 is thermodynamisch cruciaal voor het bereiken van de persdruk van 1,20 MPa bij typische stikstofinlaatcondities (0,05–0,10 MPa). Door de extreme drukverhouding te verdelen over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, beperkt de compressor de perstemperatuur van elke trap tot onder de 160 °C. Een zeer efficiënte buizenwarmtewisselaar tussen de trappen voert de compressiewarmte af, waardoor thermische degradatie van de PTFE-afdichtingselementen wordt voorkomen en de levensduur van de klepplaten met ongeveer 501 TP3T wordt verlengd in vergelijking met eentrapsontwerpen die een equivalente drukverhouding nastreven. De trapsgewijze aanpak verbetert ook het volumetrisch rendement, waardoor er meer stikstof per eenheid verbruikt vermogen wordt geleverd.

3. Versterkte hogedrukcilinderconstructie

De hogedrukcilinder van de LW-18/12 is geconstrueerd van GG30 grijs gietijzer met dikkere wandsecties en versterkte kopbouten in vergelijking met standaardmodellen. De cilinderkop is voorzien van een meerlaags pakkingsysteem met roestvrijstalen vuurringen om blow-by bij 1,20 MPa te voorkomen. De kleppenhuisconstructies zijn vervaardigd van SS316L gesmeed staafmateriaal In plaats van gietstukken worden porositeitsrisico's geëlimineerd die tot catastrofale schade onder hoge cyclische drukbelasting zouden kunnen leiden. Alle hogedrukcomponenten worden vóór de montage onderworpen aan 100% magnetisch deeltjesonderzoek (MT) en ultrasoon onderzoek (UT) om defecten onder het oppervlak op te sporen.

4. Standaard 380V industriële motoraandrijving

De LW-18/12 wordt aangedreven door een 160 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor Gecertificeerd volgens IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De standaard laagspanningsconfiguratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande 380V industriële verdeelborden zonder dat middenspanningsinfrastructuur nodig is. Dit maakt het model toegankelijk voor installaties die mogelijk geen 6kV of 10kV bussystemen hebben. Het vermogen van 160 kW is geoptimaliseerd voor een debiet van 18 m³/min en een druk van 1,20 MPa, waardoor een gunstige balans tussen investeringskosten en operationele efficiëntie wordt bereikt voor toepassingen met een gemiddeld debiet en hoge druk.

Toepassingsscenario's

Chemische synthese onder hoge druk en reactorinertisering

In chemische productie-installaties levert de LW-18/12 stikstof onder hoge druk voor reactorinertisering, behoud van het katalysatorbed en noodinjectie van stikstof in procesvaten die onder verhoogde druk werken. De afvoerdruk van 1,20 MPa is voldoende om de werkdruk van typische chemische reactoren en destillatiekolommen te overwinnen, waardoor directe stikstofinjectie mogelijk is zonder tussentijdse drukverhoging. Het olievrije ontwerp is absoluut cruciaal in de chemische synthese, omdat zelfs sporen van olieverontreiniging edelmetaalkatalysatoren kunnen vergiftigen, ongewenste nevenreacties kunnen veroorzaken of zeer zuivere productstromen kunnen verontreinigen. De capaciteit van 18 m³/min ondersteunt meerdere reactorsystemen die parallel werken in een middelgrote chemische fabriek.

Farmaceutische hogedrukstikstofinjectie

Farmaceutische productiefaciliteiten hebben stikstof van hoge zuiverheid nodig voor steriele vaten inert maken, de lyofilisatiekamer (vriesdrogen) onder druk zetten en de aseptische vulleiding spoelen.De LW-18/12 hogedruk stikstofcompressor Levert de vereiste druk van 1,20 MPa voor de werking van de vriesdroogkamer, terwijl de ISO 8573-1 Klasse 0 olievrije certificering behouden blijft. De capaciteit van 18 m³/min kan gelijktijdig meerdere vriesdroogmachines, steriele opslagtanks en vulinstallaties in een middelgrote farmaceutische fabriek van olie voorzien. Het olievrije ontwerp elimineert het risico op productverontreiniging, wat zou kunnen leiden tot FDA-toezicht of afkeuring van een batch.

Elektronische hogedrukprocesgasvoorziening

Bij de fabricage van halfgeleiders en de productie van platte beeldschermen wordt stikstof gebruikt voor Ondersteuning bij het hanteren van wafers onder hoge druk, het spoelen van de kamer en het chemische dampafzettingsproces (CVD).De LW-18/12 heeft een persdruk van 1,20 MPa, wat voldoende is voor de distributie van zeer zuivere stikstof naar procesapparatuur die onder verhoogde druk werkt. De olievrije certificering is essentieel in de elektronica-industrie, omdat zelfs olieverontreiniging van minder dan 1 ppm waferdefecten kan veroorzaken, de opbrengst van componenten kan verlagen en de prestaties van gevoelige optische coatings kan aantasten. De capaciteit van 18 m³/min ondersteunt een cluster van procesapparatuur in een cleanroom.

Vullen van stikstofcilinders en gasdistributie

Industriële gasdistributeurs en vulstations voor gasflessen hebben hogedrukstikstofcompressoren nodig om standaard industriële gasflessen (doorgaans 15 MPa bij 20 °C) te vullen vanuit lageredrukbronnen zoals vloeibare stikstofverdampers of membraangeneratoren. De LW-18/12 dient als de eerste trap booster In een meertraps vulsysteem wordt stikstof gecomprimeerd van 0,10 MPa tot 1,20 MPa, waarna het onder hoge druk verder wordt gecomprimeerd tot de cilinderdruk. Het olievrije ontwerp zorgt ervoor dat gevulde cilinders voldoen aan de zuiverheidseisen van de medische, voedingsmiddelen- en elektronische stikstofmarkten, zonder dat de cilinders hoeven te worden geëvacueerd en opnieuw gespoeld vanwege olieverontreiniging.

Materiaal en constructie

De LW-18/12 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die specifiek zijn geselecteerd voor gebruik met stikstof onder hoge druk, corrosiebestendigheid en een lange levensduur onder ve veeleisende omstandigheden.

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. Hogedrukcomponenten ondergaan bovendien een magnetisch deeltjesonderzoek (MT) en ultrasoon onderzoek (UT) om een ​​fouttolerantie van nul te garanderen.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en constructie-eisen

De LW-18/12 heeft een droog gewicht van 3,00 ton en een zwaartepunt op ongeveer 800 mm boven de grondplaat. Het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders zorgt voor een inherente krachtbalans, waardoor installatie op een gewapende betonnen fundering van 5-6 tonHet kussen moet op elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 8–12 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht naar gevoelige apparatuur in de buurt, zoals analyse-instrumenten of precisiegereedschap, te voorkomen. Minimale vrije ruimte: 1,2 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de klep, 1,0 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 1,5 m boven het hoofd voor toegang met een kraan tijdens grote revisies.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 22 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels, de tussenkoeler en de nakoeler van water via parallelle aftakkingen. 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 in de hogedrukkoelers te voorkomen), zwevende deeltjes < 30 mg/L en totale hardheid < 300 mg/L als CaCO₃. Voor locaties met een marginale waterkwaliteit wordt een gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie en chemische behandeling sterk aanbevolen om kalkaanslag en corrosie in de hogedrukwarmtewisselaars te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de LW-18/12 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 belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandenDeze kleppen hebben doorgaans een levensduur van 3.500 tot 5.500 uur onder schone stikstofomstandigheden bij een druk van 1,20 MPa. De hogedrukkleppen vereisen vaker inspectie dan lagedrukmodellen vanwege de verhoogde mechanische belasting op de klepplaten en veren.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De LW-18/12 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-18/12 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 8,89 kW per m³/min stikstof wordt geleverd bij een persdruk van 1,20 MPa. Dit specifieke vermogen is hoger dan bij modellen met een lagere druk vanwege de thermodynamische nadelen van hogere drukverhoudingen, maar het blijft concurrerend binnen het segment van olievrije zuigercompressoren voor hoge druk. Ter vergelijking: oliegesmeerde schroefcompressoren die bij vergelijkbare drukverhoudingen werken, verbruiken doorgaans 9,5–10,5 kW/m³/min, terwijl membraancompressoren (vaak gekozen voor olievrije hogedruktoepassingen) meer dan 12 kW/m³/min kunnen verbruiken.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-18/12 ten opzichte van minder efficiënte alternatieven een rendement op van ongeveer 72.000–144.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij een gemiddeld industrieel elektriciteitstarief van $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de bedrijfskosten van $5.760–$11.520 per jaar. De belangrijkste economische drijfveer voor de keuze voor LW-18/12 is echter doorgaans de Het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen en het vermijden van hogedruk-olieverwijderingsapparatuur. in plaats van marginale energiebesparingen.

Bij 1,20 MPa worden de kosten en complexiteit van de olieverwijderingsapparatuur stroomafwaarts onbetaalbaar. Een typische oliegesmeerde compressor bij deze druk zou meerdere fasen van coalescentiefiltratie, adsorptie met actieve kool en continue oliemonitoring vereisen, wat gezamenlijk 5–81 TP3T van het vermogen van de compressor verbruikt en jaarlijkse onderhoudskosten van TP4T8.000–TP4T15.000 met zich meebrengt. Het olievrije ontwerp van de LW-18/12 elimineert deze parasitaire belasting en onderhoudslast volledig, wat resulteert in een Aanzienlijk lagere totale eigendomskosten voor hogedrukstikstofcompressie.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-18/12 af te stemmen op specifieke eisen voor hogedruktoepassingen, locatieomstandigheden en integratiebeperkingen:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, tussenkoeler, nakoeler, hogedrukinstrumentatie en het bedieningspaneel zijn voorgemonteerd op een stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerboutsjablonen. Door alle hogedruksystemen vooraf in de fabriek te testen, wordt de inbedrijfstellingstijd 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 verwerkingsinstallaties waar incidenteel explosieve atmosferen kunnen voorkomen. Geïntegreerde gasdetectie en automatische ventilatievergrendelingen kunnen in het besturingssysteem worden opgenomen.
• Geavanceerde procesbesturing: Optioneel: 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 drukregeling optimaliseren de werking voor variabele vraagprofielen.
• Hogedrukveiligheidssystemen: Redundante hogedruk-veiligheidskleppen, breekplaatconstructies en automatische afsluitkleppen kunnen worden geïntegreerd om te voldoen aan specifieke SIL-vereisten (Safety Integrity Level). Druktransmitters met een uitgang van 4–20 mA zorgen voor continue bewaking van de persdruk.
• 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 van gasapparatuur en systeemintegratoren die gespecialiseerde industriële markten bedienen.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukDe technische beoordeling en het opstellen van een voorstel duren doorgaans 5-7 werkdagen. De standaard levertijd is 12-14 weken; herhaalbestellingen worden binnen 8-10 weken na orderbevestiging geleverd.

Casestudie: Upgrade van de stikstoftoevoer voor farmaceutische lyofilisatie

Cliënt: Een farmaceutisch productiebedrijf in Europa, gespecialiseerd in injecteerbare biologische geneesmiddelen en vaccins.

Uitdaging: De lyofilisatiekamers (vriesdroogkamers) van de faciliteit vereisten stikstof onder hoge druk van 1,00–1,20 MPa voor het op druk brengen van de kamers en het plaatsen van de stoppers. De bestaande toevoer was afhankelijk van wekelijks geleverde hogedrukstikstofcilinders, met kosten van meer dan € 180.000 per jaar en frequente leveringsonderbrekingen tijdens winterse omstandigheden. De faciliteit stond ook onder druk van de regelgeving om de CO2-uitstoot als gevolg van cilindertransport en verdampingsverliezen te verminderen.

Oplossing: Wij leverden een LW-18/12 olievrije stikstofcompressor Gecombineerd met een kleine VPSA-stikstofgenerator (99,91 TP3T zuiverheid, 20 m³/min) op een gemeenschappelijk frame. De LW-18/12 comprimeert het VPSA-product van 0,08 MPa naar 1,20 MPa, waarna de stikstof rechtstreeks naar de lyofilisatiekamer wordt geleid. Het olievrije ontwerp garandeerde naleving van de EU GMP-bijlage 1 (steriele productie) voor olievrije procesgassen. Stroomafwaarts werd een hogedrukbuffervat van 2 m³ geïnstalleerd om pieken in de vraag tijdens de cyclus van de kamer op te vangen.

Gekwantificeerde resultaten na 18 maanden:

• Stikstofleveringskosten: Verminderd met 58% (€180.000 tot €75.600/jaar) versus gasfleslevering
• Leveringsbetrouwbaarheid: 100% eigen opwekkinggeen weersgerelateerde verstoringen
• Stikstofzuiverheid: Consistent >99,9% met een oliegehalte van <0,01 mg/m³, waarmee de GMP-vereisten worden overtroffen.
• Koolstofvoetafdruk: Verminderd met 65% door het elimineren van transport- en verdampingsverliezen van de cilinder
• Onderhoud: Eén geplande onderhoudsbeurt per jaar (interval van 4000 uur), versus wekelijkse cilinderbehandeling
• Terugverdienperiode: 2,1 jaar uitsluitend gebaseerd op de besparing op gaskosten

“De LW-18/12 heeft onze afhankelijkheid van gasflesleveringen weggenomen en ons volledige controle over onze stikstofvoorziening gegeven. De olievrije certificering was cruciaal voor onze GMP-naleving en de kostenbesparingen hebben onze verwachtingen overtroffen. Ons duurzaamheidsteam is bijzonder tevreden over de vermindering van de CO2-uitstoot.” — Directeur Engineering, Farmaceutische Productie

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