LW-20/18 stikstofcompressor – Olievrije hogedruk N2-booster voor industriële toepassingen tot 1,80 MPa

De LW-20/18 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 20 m³/min te leveren bij een persdruk van 1,80 MPa. Hij is speciaal ontwikkeld voor hogedrukstikstofinjectie, het vullen van gasflessen en veeleisende petrochemische procesapplicaties. De compressor is vrij van smeermiddelverontreiniging, geschikt voor continu gebruik en geoptimaliseerd voor langdurig industrieel gebruik onder hoge druk.

Productoverzicht

De LW-20/18 stikstofcompressor Het neemt een gespecialiseerde positie in binnen ons portfolio van olievrije zuigercompressoren en is ontworpen voor toepassingen waarbij een verhoogde persdruk de bepalende operationele vereiste is. Met een nominaal vermogen van 20 m³/min en een uitzonderlijke 1,80 MPa uitlaatdrukDeze unit overbrugt de kloof tussen stikstofdistributie onder middelhoge druk en procesgastoepassingen onder hoge druk die een aanzienlijke doorstroming bij verhoogde druk vereisen.

Wat de LW-20/18 fundamenteel onderscheidt van conventionele alternatieven, is zijn volledig olievrij compressiemechanismeDe zuigerveren en geleidebanden zijn vervaardigd uit zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken, waardoor de stikstofstroom volledig vrij blijft van olieverontreiniging. Deze intrinsieke olievrije eigenschap is onmisbaar voor toepassingen die dit vereisen. ISO 8573-1 Klasse 0-certificeringwaaronder stikstof voor hogedrukverpakkingen van levensmiddelen, het vullen van farmaceutische gasflessen en de levering van procesgas van elektronische kwaliteit, waar zelfs sporen van olieverontreiniging de productintegriteit in gevaar zouden brengen.

De compressorarchitectuur volgt een tweetraps, twee rijen (二列二级) Een configuratie die thermodynamisch is geoptimaliseerd voor de hoge drukverhouding die vereist is bij een uitlaatdruk van 1,80 MPa. Door de drukverhouding te verdelen over twee compressiecilinders, beheert de LW-20/18 de aanzienlijke thermische belasting die gepaard gaat met hogedrukcompressie, terwijl de integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft. Elke trap is voorzien van een onafhankelijke, zeer efficiënte tussenkoeler, waardoor de gastemperaturen binnen veilige bedrijfsgrenzen blijven, zelfs bij langdurig gebruik onder maximale belasting. 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-20/18

* 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. Het vermogen van 240 (250) kW geeft aan dat het standaardvermogen 240 kW is, met een optionele motor van 250 kW beschikbaar.

Belangrijkste kenmerken en technische voordelen

1. Olievrije PTFE-afdichtingstechnologie voor hoge druk

De LW-20/18 maakt gebruik van een gepatenteerde technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten versterkt met glasvezel en bronsdeeltjes, specifiek samengesteld voor hogedruktoepassingen. Dit materiaal bereikt een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 zonder externe koolwaterstofsmering, waardoor het meevoeren van oliedampen naar de stikstofproductstroom volledig wordt voorkomen. De hogedrukformule behoudt de dimensionale stabiliteit en afdichtingsintegriteit bij de verhoogde temperaturen die gepaard gaan met een persdruk van 1,80 MPa, waardoor een optimale werking wordt gegarandeerd. native ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit zonder daaropvolgende oliefiltratieapparatuur. Voor het vullen van hogedrukgasflessen en procesgastoepassingen is deze intrinsieke zuiverheid ononderhandelbaar.

2. Tweetrapscompressie voor extreme drukverhoudingen

De tweetraps compressiearchitectuur De thermodynamische eigenschappen van de LW-20/18 zijn essentieel voor het beheersen van de extreme drukverhouding die nodig is om een ​​persdruk van 1,80 MPa te bereiken bij een inlaatdruk die bijna atmosferisch is. Door de drukverhouding te verdelen over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, beperkt de compressor de gemiddelde effectieve temperatuur per trap tot beheersbare niveaus. Een speciale, hoogwaardige buizenwarmtewisselaar tussen de trappen voert de aanzienlijke compressiewarmte af, waardoor de perstemperatuur onder de 160 °C blijft, zelfs bij maximale continue belasting. Dit thermisch beheer is cruciaal voor het behoud van de integriteit van de PTFE-ringen onder hoge druk en verlengt de levensduur van de klepplaten met ongeveer 451 TP3T in vergelijking met eentrapsontwerpen die een vergelijkbare drukverhouding nastreven.

3. Verstevigd frame voor hogedrukwerking

Het hoofdframe is gegoten uit GG30 grijs gietijzer (verbeterd ten opzichte van GG25 voor hogedrukmodellen) met dikkere wandsecties en geïntegreerde koelwaterkanalen. tweerijige opstelling van tegenover elkaar geplaatste cilinders Dit zorgt voor een natuurlijke eerste-orde krachtcompensatie, wat vooral belangrijk is bij de hogere gasdrukken die worden gegenereerd door een uitlaatdruk van 1,80 MPa. Deze mechanische balans vermindert de onbalans inertiekrachten die op de fundering worden overgebracht met meer dan 80% in vergelijking met ontwerpen met één rij, waardoor installatie op een gewapend betonnen inertieblok mogelijk is. 8–10 ton ondanks de hoge operationele belasting. De compacte afmetingen—2500 × 1600 × 2700 mm—zijn opmerkelijk voor een hogedrukcompressor van deze capaciteit, waardoor installatie in bestaande machinekamers mogelijk is zonder ingrijpende bouwkundige aanpassingen.

4. Flexibele spanningsconfiguratie voor industriële integratie

De LW-20/18 wordt aangedreven door een 240(250) kW inductiemotor Verkrijgbaar in 380V, 6kV of 10kV configuraties, conform IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De standaard 380V-optie is geschikt voor installaties met een bestaande laagspanningsdistributie-infrastructuur, terwijl de 6kV- en 10kV-configuraties directe integratie in middenspannings industriële bussystemen mogelijk maken zonder step-down transformatoren. Deze elektrische flexibiliteit is met name waardevol voor grote petrochemische complexen en staalfabrieken waar 6kV of 10kV distributie standaard is, waardoor de kosten voor de elektrische infrastructuur worden verlaagd en de algehele energie-efficiëntie wordt verbeterd door I²R-verliezen in de stroombekabeling te minimaliseren.

Toepassingsscenario's

Hogedrukstikstofcilindervulstations

De LW-20/18 is bij uitstek geschikt voor industriële gasflesvulprocessen waarbij stikstof moet worden gecomprimeerd tot 1,80 MPa (of hoger met cascadevulling) voor het vullen van standaard industriële gasflessen. De capaciteit van 20 m³/min maakt een vulstation met hoge doorvoer mogelijk, dat 50 tot 80 flessen per uur kan vullen, afhankelijk van de flesgrootte en de begindruk. Het olievrije ontwerp is cruciaal bij het vullen van flessen, omdat eventuele olieverontreiniging in de fles zou achterblijven en bij de eindgebruiker terecht zou komen, wat mogelijk gevoelige processen in de voedingsmiddelen-, farmaceutische en elektronica-industrie zou kunnen verontreinigen. LW-20/18 hogedruk stikstofcompressor Garandeert dat elke cilinder voldoet aan de ISO 8573-1 Klasse 0 zuiverheidsnormen zonder aanvullende zuiveringsstappen.

Petrochemische hogedrukprocesstikstof

In petrochemische en raffinaderijprocessen levert de LW-20/18 stikstof onder hoge druk voor Druktesten van de reactor, katalysatorregeneratie, noodinjectie van stikstof in hogedrukvaten en druktesten van pijpleidingenDe persdruk van 1,80 MPa is voldoende voor het testen van vaten en pijpleidingen met een nominale werkdruk van 1,5 MPa (conform de ASME B31.3 hydrotestvereisten bij 1,5× de ontwerpdruk). De olievrije certificering is verplicht voor toepassingen waarbij stikstof in contact komt met katalysatorbedden of in processtromen terechtkomt die volledig koolwaterstofvrij moeten blijven. De classificatie voor continu bedrijf garandeert een betrouwbare beschikbaarheid van stikstof tijdens langdurige onderhoudsbeurten.

Hogedruk VPSA stikstofbooster

Voor VPSA-stikstofgeneratoren die zeer zuivere stikstof produceren bij een druk die dicht bij de atmosferische druk ligt, comprimeert de LW-20/18 het lagedrukproduct tot 1,80 MPa voor distributie onder hoge druk. Deze verhoogde druk is met name waardevol voor VPSA-installaties die meerdere hogedrukverbruikers bedienen via een centrale verdeelleiding, waar de aanzienlijke drukverliezen in het distributienetwerk moeten worden overwonnen. Het olievrije compressiepad is absoluut essentieel, omdat koolwaterstofverontreiniging het koolstofmoleculaire zeefadsorbent onomkeerbaar zou vergiftigen, waardoor de scheidingsefficiëntie permanent zou afnemen en kostbare vervanging van het adsorbent nodig zou zijn.

Voeding en dranken: Hogedrukstikstofinjectie

Grootschalige bottelarijen voor dranken en voedselverwerkingsbedrijven hebben stikstof onder hoge druk nodig voor containerdrukverhoging, stikstofdosering en opslag onder gecontroleerde atmosfeerDe LW-20/18 levert met een persdruk van 1,80 MPa de benodigde druk voor het snel doseren van stikstof in drankverpakkingen vóór het afsluiten, waardoor zuurstofindringing wordt voorkomen en de houdbaarheid van het product wordt verlengd. De olievrije certificering garandeert naleving van FDA 21 CFR 173.310 en EU-verordening 231/2012 voor stikstof die in contact komt met levensmiddelen, waardoor elk risico op olieverontreiniging die de smaak, het uiterlijk of de veiligheid van het product kan beïnvloeden, wordt uitgesloten.

Materiaal en constructie

De LW-20/18 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor hogedrukstikstof, 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%-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 constructie-eisen

De LW-20/18 heeft een drooggewicht van 4,20 ton en een zwaartepunt op ongeveer 850 mm boven de grondplaat. Ondanks de hoge bedrijfsbelastingen zorgt het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders voor een uitstekende krachtverdeling, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 8-10 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 6–8 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht naar aangrenzende constructies te voorkomen. 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 de motor voor toegang met een kraan tijdens grote revisies.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 28 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 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 hogedrukkoelers te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de LW-20/18 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 geleidebandendie doorgaans een levensduur van 3.500 tot 5.500 bedrijfsuren halen onder schone stikstofomstandigheden bij hoge druk. Deze vereenvoudiging van het onderhoud vertaalt zich in lagere arbeidskosten, een kleinere voorraad reserveonderdelen en een hogere beschikbaarheid van de apparatuur.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De LW-20/18 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-20/18 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 12,0–12,5 kW per m³/min stikstof wordt geleverd bij een persdruk van 1,80 MPa. Deze efficiëntie is te verwachten voor een olievrije zuigercompressor die werkt bij een extreme drukverhouding (ongeveer 18:1 ten opzichte van de atmosferische inlaat) en is gunstig vergeleken met membraancompressoren, die vaak worden gekozen voor olievrije hogedruktoepassingen, maar een verbruik van 15-20 kW/m³/min kunnen hebben. Ter vergelijking: oliegesmeerde zuigercompressoren verbruiken bij vergelijkbare hogedruktoepassingen doorgaans 11-13 kW/m³/min, maar brengen een onaanvaardbaar risico op olieverontreiniging met zich mee.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-20/18 ten opzichte van alternatieven met membraan een besparing op van circa 48.000–120.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij een gemiddeld industrieel elektriciteitstarief van $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de bedrijfskosten per jaar van $3.840–$9.600. De belangrijkste economische drijfveer voor de keuze voor LW-20/18 is echter doorgaans de het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen en het vermijden van apparatuur voor verdere zuivering. in plaats van marginale energiebesparingen.

De totale eigendomskosten voor hogedruk stikstofcompressie Het verbruik wordt verder verlaagd door de afwezigheid van olie in het compressiepad. Een typische oliegesmeerde hogedrukcompressor vereist coalescentiefilters, actieve kooladsorbers en continue oliemonitoringsinstrumenten die samen 3 tot 51 ton van het vermogen van de compressor verbruiken en een aanzienlijke investering vergen. Het olievrije ontwerp van de LW-20/18 elimineert deze parasitaire belasting en de bijbehorende investeringskosten volledig.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-20/18 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• 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. Deze aanpak verkort de installatietijd op locatie met ongeveer 60% en minimaliseert de risico's tijdens de inbedrijfstelling doordat alle systemen in de fabriek vooraf worden getest.
• Vulpakketten voor gasflessen: Optioneel geïntegreerd vulverdeelstuk voor cilinders met drukgestuurde kleppen, cilinderdrukbewaking en automatische vulafsluiting. Compatibel met standaard industriële gascilinders (40L, 50L, 80L) en hogedrukbuistrailers.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen die voldoen aan de ATEX Zone 2- en IECEx-normen voor installaties in petrochemische installaties 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.
• Milieubeschermingssystemen: 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 de geluidsemissie reduceren van 86 dB(A) tot 73 dB(A) op 1 meter afstand.
• OEM- en private labelprogramma's: Aangepaste lakkleuren, merknaamplaatjes en lokale documentatiepakketten voor distributeurs en systeemintegratoren van gasapparatuur.

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: Modernisering van een industrieel gasflesvulstation

Cliënt: Een regionale leverancier van industriële gassen met een vulinstallatie voor gasflessen in Thailand.

Uitdaging: De bestaande hogedruk-stikstofcompressor van de klant (oliegesmeerde zuigercompressor, 20 jaar in gebruik) vertoonde een progressieve olielekkage in de gevulde cilinders, wat leidde tot klachten van elektronicafabrikanten en farmaceutische bedrijven. De olieverontreiniging in de gevulde cilinders bereikte 3,5 mg/m³, ruim boven de specificatie van 0,1 mg/m³. De verouderde compressor kampte bovendien met frequente klepdefecten en lekkage van zuigerveren, wat resulteerde in ongeplande stilstand van gemiddeld 12 uur per maand en een vermindering van de vulcapaciteit met 151 TP3T.

Oplossing: Wij leverden een LW-20/18 olievrije stikstofcompressor Met een geïntegreerd vulverdeelstuk voor cilinders, geconfigureerd op een op maat gemaakt frame met een Siemens S7-1200 PLC-besturingspaneel en automatische drukregeling. De persdruk van 1,80 MPa maakte het mogelijk om 40L- en 50L-cilinders direct te vullen tot een werkdruk van 15 MPa via een drietraps cascadesysteem. Het olievrije ontwerp maakte na-vullingsreiniging overbodig en garandeerde ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit voor elke cilinder.

Gekwantificeerde resultaten na 18 maanden:

• Inhoud cilinderolie: Verlaagd van 3,5 mg/m³ naar <0,01 mg/m³, waarbij de ISO 8573-1 Klasse 0-certificering is behaald.
• Klachten van klanten: Volledig geëlimineerd; nul afgekeurde cilinders van klanten uit de elektronica- en farmaceutische sector
• Vulcapaciteit: Verhoogd met 18% Dit komt door het elimineren van ongeplande stilstand en de verbeterde betrouwbaarheid van de compressor.
• Jaarlijkse onderhoudskosten: Verminderd met 52% ($42,000 tot $20,160) door het elimineren van oliegerelateerde reparaties en klepdefecten
• Ongeplande downtime: Nul gebeurtenissen in 18 maanden ononderbroken bedrijf

“De LW-20/18 heeft onze cilindervulprocessen volledig getransformeerd. Onze klanten keuren cilinders niet langer af vanwege olieverontreiniging en ons onderhoudsteam is overgestapt van het oplossen van storingen naar het uitvoeren van gepland preventief onderhoud. Het geïntegreerde vulverdeelstuk heeft bovendien onze personeelsbehoefte met 30% verminderd.” — Operations Director, leverancier van industriële gassen

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