Beschrijving
LW-20/8 stikstofcompressor – Olievrije N2-booster met gemiddelde capaciteit voor continu industrieel gebruik
De LW-20/8 levert 20 m³/min bij een persdruk van 0,80 MPa en is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen voor middelgrote cryogene luchtscheiding, VPSA-stikstofboosterstations en industriële pijpleidingdistributie. De compressor is vrij van smeermiddelverontreiniging, geschikt voor continu gebruik (24/7) en gebouwd voor veeleisende industriële omgevingen.
Productoverzicht
De LW-20/8 stikstofcompressor neemt een strategische positie in binnen ons assortiment olievrije zuigercompressoren en overbrugt de kloof tussen compacte instapmodellen en grootschalige industriële boosters. Met een nominaal vermogen van 20 m³/min en een afvoerdruk van 0,80 MPaDit model vormt de basis van middelgrote stikstofdistributiesystemen in de cryogene luchtscheiding, petrochemische inertisering en de voedingsmiddelenindustrie.
Wat de LW-20/8 onderscheidt van conventionele alternatieven is zijn volledig olievrij compressiepadDe zuigerveren en geleidebanden zijn nauwkeurig gefreesd uit zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken, waardoor de stikstofstroom volledig vrij blijft van olieverontreiniging. Deze van nature olievrije eigenschap is essentieel voor toepassingen die ISO 8573-1 Klasse 0-certificering vereisen, waaronder stikstofafscherming voor de voedingsindustrie, inertisering van farmaceutische processen en atmosfeerbeheersing bij de productie van elektronica.
De compressor maakt gebruik van een tweetraps, twee rijen (二列二级) Een architectuur die de drukverhouding tussen twee cilinders thermodynamisch optimaliseert. Elke trap wordt onafhankelijk gekoeld via een aparte tussenkoeler, waardoor de uitlaattemperaturen binnen veilige bedrijfslimieten blijven, zelfs bij continu gebruik (24/7). Het robuuste gietijzeren frame en de dynamisch gebalanceerde gesmede stalen krukas zijn ontworpen voor een minimale levensduur van 15 jaar volgens standaard onderhoudsprotocollen.
Technische specificaties – LW-20/8
| Parameter | Waarde | Eenheid |
|---|---|---|
| Model | LW-20/8 | – |
| Patroon | Tweetraps, twee rijen (二列二级) | – |
| Capaciteit | 20 | m³/min |
| Afvoerdruk | 0.80 | MPa |
| Compressorafmetingen (L × B × H) | 2732 × 1550 × 2432 | mm |
| Gewicht | 3.00 | T |
| Stroom | 132 | kW |
| Spanning | 380 | V |
| Gasmedium | Stikstof (N₂) | – |
| Smering | Olievrij | – |
* 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. Olievrij PTFE-composietafdichtingssysteem
De LW-20/8 maakt gebruik van een geavanceerde technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten versterkt met glasvezel en bronsdeeltjes. Dit materiaalsysteem bereikt een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,08 zonder externe koolwaterstofsmering, waardoor het risico op oliedampoverdracht naar de stikstofproductstroom volledig wordt geëlimineerd. Voor gereguleerde industrieën biedt dit de volgende voordelen: ISO 8573-1 Klasse 0-conformiteit rechtstreeks en zonder de investeringskosten, onderhoudslast of het energieverbruik van latere olieverwijderingsfiltratiesystemen.
2. Tweetraps thermodynamische optimalisatie
De tweetraps compressie-opstelling De totale drukverhouding wordt verdeeld over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, waardoor de gemiddelde effectieve temperatuur per trap wordt verlaagd en het volumetrisch rendement wordt verbeterd. Een geïntegreerde buizenwarmtewisselaar voert de compressiewarmte tussen de trappen af, waardoor de uitlaattemperatuur onder de 155 °C blijft, zelfs bij maximale continue belasting. Deze thermische beheersstrategie verlengt de levensduur van de klepplaten met ongeveer 351 TP3T in vergelijking met enkelvoudige ontwerpen die werken bij equivalente drukverhoudingen, en voorkomt tevens thermische degradatie van de PTFE-afdichtingselementen.
3. Robuust frame met inherente krachtbalans
Het compressorblok is gegoten uit GG25 grijs gietijzer (gelijkwaardig aan ASTM A48 Klasse 30B) met geïntegreerde koelwaterkanalen. De configuratie met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders zorgt voor een natuurlijke opheffing van de krachten van de eerste orde, waardoor de onbalans in de traagheidskrachten die op de fundering worden overgebracht met meer dan 80% wordt verminderd ten opzichte van ontwerpen met één rij. Dit mechanische voordeel maakt installatie op een lichter betonnen traagheidsblok mogelijk (minimaal 5 ton in plaats van 8+ ton voor equivalenten met één rij), waardoor de civieltechnische kosten worden verlaagd en retrofit-installaties in bestaande compressorhuizen of machinekamers worden vereenvoudigd.
4. Standaard 380V industriële motoraandrijving
De LW-20/8 wordt aangedreven door een 132 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor Voldoet aan IEC 60034-1 IE3-efficiëntieklasse. De standaard laagspanningsconfiguratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande 380V industriële verdeelborden zonder dat middenspanningsschakelaars, step-down transformatoren of gespecialiseerde elektrische infrastructuur nodig zijn. Dit vereenvoudigt zowel de investeringskosten als de inbedrijfstellingstermijnen, waardoor de LW-20/8 een aantrekkelijke upgrade-optie is voor bedrijven die overstappen van stikstof in flessen of membraangeneratoren naar een eigen persluchtvoorziening.
Toepassingsscenario's
Middelgrote cryogene luchtseparatie-installaties
In cryogene ASU-installaties die 500–1500 Nm³/u gasvormige stikstof produceren, dient de LW-20/8 als de primaire stikstofbooster tussen de koelbox en de verdeelleiding. De capaciteit van 20 m³/min komt overeen met de output van middelgrote luchtseparatie-units (ASU's), terwijl de persdruk van 0,80 MPa is geoptimaliseerd voor distributie via pijpleidingen naar downstream-verbruikers zoals chemische reactoren, inertiseringssystemen voor gietpannen in staalfabrieken en spoelgasnetwerken van LNG-installaties. Het olievrije ontwerp is met name cruciaal in back-upscenario's voor ASU's, waar de zuiverheid van stikstof niet in gevaar mag komen tijdens onderhoud aan het primaire systeem of storingen in de koelbox.
VPSA stikstofboosterstations
Vacuümdruk-swingadsorptie (VPSA) stikstofgeneratoren produceren gasvormige stikstof bij een druk die dicht bij de atmosferische druk ligt (0,05–0,10 MPa). LW-20/8 stikstofbooster Het comprimeert dit lagedrukproduct tot 0,80 MPa voor distributie naar toepassingen op de gebruiksplaats. Het olievrije compressiepad is essentieel voor VPSA-toepassingen, omdat elke koolwaterstofverontreiniging het koolstofmoleculaire zeefadsorbent zou vergiftigen, waardoor de scheidingsefficiëntie van de generator permanent zou afnemen en kostbare vervanging van het adsorbent noodzakelijk zou zijn. De capaciteit van 20 m³/min ondersteunt middelgrote VPSA-installaties die meerdere industriële afnemers bedienen via een gecentraliseerde stikstofleiding.
Afdekken en inertiseren van petrochemische tankparken
Tankparken van raffinaderijen en opslagfaciliteiten voor petrochemische producten vereisen aanzienlijke hoeveelheden stikstof voor tankafdekking, inertisering en gasvulling Om de vorming van explosieve dampen te voorkomen en de productkwaliteit te behouden. De LW-20/8 is geschikt voor continu gebruik en heeft een persdruk van 0,80 MPa, waardoor hij meerdere opslagtanks tegelijk kan bedienen via een centrale stikstofverdeelleiding. De druk is voldoende om de instellingen van de overdrukventielen in de tanks te overwinnen en een positieve druk te handhaven tijdens productafnamecycli, zelfs in installaties met verhoogde tankconstructies of lange distributieleidingen.
Voedselverwerking en verpakking onder gemodificeerde atmosfeer
Grootschalige voedselverwerkingsbedrijven gebruiken stikstof voor Verpakking onder gemodificeerde atmosfeer (MAP), opslag onder gecontroleerde atmosfeer en stikstofbeluchting Om de houdbaarheid van producten te verlengen en de versheid te behouden. De LW-20/8 heeft een capaciteit van 20 m³/min en kan gelijktijdig meerdere hogesnelheidsverpakkingslijnen, stikstoftunnels en opslagkluizen van stikstof voorzien. 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 het risico op bijsmaken, ranzigheid of verkleuring van producten, dat kan optreden bij alternatieven met gesmeerde compressoren, wordt geëlimineerd.
Materiaal en constructie
Elk onderdeel van de LW-20/8 is geselecteerd op compatibiliteit met stikstofsystemen, corrosiebestendigheid en mechanische duurzaamheid op lange termijn:
| component | Materiaal | Specificatie |
|---|---|---|
| Cilinderblok | Grijs gietijzer | GG25 / HT250, geïntegreerde koelwatermantels |
| Krukas | Gesmeed gelegeerd staal | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 gebalanceerd |
| Zuigerveren | PTFE-glas-bronscomposiet | Zelfsmerend, slijtage <0,05 mm/1000 uur |
| Rider Bands | PTFE-composiet | Zuigergeleiding, voorkomt contact met de cilinderwand |
| Klepplaten | Roestvrij staal | SS316, concentrisch ringvormig veerbelast ontwerp |
| Drijfstangen | Gesmeed staal met Babbitt-lagers | Nauwkeurig bewerkte, oliegesmeerde drijfstanglager |
| Intercooler | Behuizing van koolstofstaal / buizen van SS304 | ASME VIII Div.1, 1,5× hydrostatische test |
| Nakoeler | Behuizing van koolstofstaal / buizen van SS304 | Ontwerp met geribbelde buizen, geschikt voor koelwater van 32 °C |
Alle drukdragende componenten zijn ontworpen en vervaardigd in overeenstemming met ASME BPVC Sectie VIII Divisie 1 of de Chinese GB 150-normen. Lasverbindingen worden onderworpen aan 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 montagevereisten
De LW-20/8 heeft een droog gewicht van 3,00 ton en een zwaartepunt op circa 820 mm boven de grondplaat. Dankzij het ontwerp met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders zijn de onbalanskrachten minimaal, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 5-6 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 6–8 Hz) worden gemonteerd om trillingsoverdracht naar aangrenzende constructies 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 1,8 m boven het hoofd voor toegang met een kraan tijdens grote revisies.
Specificaties van het koelwatersysteem
De benodigde koelwaterdoorstroming bedraagt ongeveer 22 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels, de tussenkoeler en de nakoeler parallel 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 SS304-buizen te voorkomen) en zwevende deeltjes < 30 mg/L. Voor locaties met een marginale waterkwaliteit wordt een gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie en chemische behandeling sterk aanbevolen om kalkaanslag en buisvervuiling te voorkomen.
Preventief onderhoudsschema
| Interval | Serviceartikel | Actie vereist |
|---|---|---|
| Dagelijks | Operationele inspectie | Controleer trillingsniveaus, abnormale geluiden, koelwaterdebiet en uitlaattemperatuur. |
| 250 uur | Klepplaatinspectie | Verwijder en inspecteer de zuig-/perskleppen op koolstofafzettingen of scheuren. |
| 1.000 uur | Zuigerveermeting | Meet de speling in de groef van de zuigerveren; vervang de zuigerveren als de speling groter is dan 0,25 mm. |
| 4000 uur | Tussentijdse revisie | Vervang alle zuigerveren, geleidebanden en klepplaatassemblages. |
| 8.000 uur | Grote revisie | Controleer de krukaslagertappen, meet de lagerspeling en vervang de hoofdlagers indien deze groter is dan 0,08 mm. |
Het olievrije ontwerp van de LW-20/8 vermindert de onderhoudscomplexiteit aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven. Er hoeven geen olieverversingen te worden ingepland, geen oliemonsters te worden geanalyseerd, geen filterelementen te worden vervangen en geen olieafscheiderpatronen te worden gecontroleerd. De enige terugkerende slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 4.000 tot 6.000 uur halen onder schone stikstofomstandigheden.
Certificeringen voor naleving en veiligheid
De LW-20/8 stikstofcompressor is ontworpen, gefabriceerd en getest om te voldoen aan de volgende internationale normen en wettelijke kaders:
ASME BPVC Sectie VIII Div.1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU Module A
IEC 60034-1 (IE3-efficiëntie), IEC 60204-1, ISO 12100 (Machineveiligheid)
ISO 8573-1 Klasse 0 (oliegehalte), onafhankelijk getest door TÜV Rheinland
ISO 9001:2015 (Kwaliteitsmanagement), ISO 14001:2015 (Milieumanagement)
Stikstof wordt geclassificeerd als een eenvoudig verstikkend gas. Alle LW-20/8-installaties moeten continue zuurstoftekortmonitoring in de compressorruimte en aangrenzende gebieden omvatten. Ventilatiesystemen moeten zodanig ontworpen zijn dat de omgevingszuurstofconcentratie boven 19,5 l/3 ton (TP3T) blijft, conform OSHA 29 CFR 1910.146. Noodstopsystemen moeten activeren bij 19,5 l/3 ton O₂ (alarm) en de compressor automatisch uitschakelen bij 18,0 l/3 ton O₂ (harde uitschakeling). Toegangsprocedures voor personeel moeten draagbare zuurstofmonitoren en buddy-systeemprotocollen omvatten.
Prestatie- en efficiëntieanalyse
De LW-20/8 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 6,60 kW per m³/min stikstof wordt geleverd bij een persdruk van 0,80 MPa. Deze efficiëntie maakt de unit concurrerend binnen het segment van olievrije zuigercompressoren met een capaciteit van 15–30 m³/min. Ter vergelijking: typische oliegesmeerde schroefcompressoren die werken bij een vergelijkbare drukverhouding verbruiken 7,0–7,8 kW/m³/min, terwijl oudere eentraps zuigercompressoren meer dan 8,5 kW/m³/min kunnen verbruiken.
Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-20/8 een besparing op van ongeveer 64.000–160.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparing vergeleken met minder efficiënte alternatieven. Bij een gemiddeld industrieel elektriciteitstarief van $0,08/kWh vertaalt dit zich in een directe besparing op de bedrijfskosten van $5.120–$12.800 per jaar. In combinatie met de eliminatie van oliegerelateerde verbruiksartikelen (smeerolie, filterelementen, separatorpatronen, afvalolieverwerking), totale eigendomskosten voor stikstofcompressie wordt naar schatting met 20–30% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar.
De afwezigheid van olie in het compressietraject elimineert ook het energieverlies dat gepaard gaat met de olieverwijderingsapparatuur stroomafwaarts. Een typische oliegesmeerde compressor van deze omvang vereist coalescentiefilters, actieve kooladsorbers en oliemonitoringsinstrumenten die samen 3 tot 51 ton van het vermogen van de compressor verbruiken. Het olievrije ontwerp van de LW-20/8 elimineert deze parasitaire belasting volledig, waardoor de algehele systeemefficiëntie verbetert.
Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie
We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-20/8 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:
- Kant-en-klare pakketten op een frame: De compressor, motor, tussenkoeler, nakoeler, instrumentatie 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.
- Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen die voldoen aan de ATEX Zone 2- en IECEx-normen zijn beschikbaar voor installaties in petrochemische installaties waar incidenteel explosieve atmosferen kunnen voorkomen. Gasdetectie en automatische ventilatievergrendelingen kunnen in het besturingssysteem worden geïntegreerd.
- 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 DCS/SCADA-integratie. Automatische laad-/losregeling en compatibiliteit met frequentieregelaars (VFD's) optimaliseren de efficiëntie bij deellast.
- Milieubescherming: C5-M coatingsystemen van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust of op zee; tropische elektrische componenten voor omgevingstemperaturen tot 55 °C; en IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen die de geluidsemissie op 1 meter afstand reduceren van 85 dB(A) tot 72 dB(A).
- OEM & Private Label: Aangepaste lakkleuren, naamplaatjes met logo en documentatiepakketten zijn beschikbaar voor systeemintegratoren en distributeurs van gasapparatuur. Technische handleidingen, onderdelenlijsten en onderhoudsprocedures kunnen in lokale talen worden geleverd.
Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukDe technische beoordeling en het opstellen van een voorstel duren doorgaans 5-7 werkdagen. De levertijd voor prototypes varieert van 12 tot 14 weken; herhaalbestellingen worden binnen 8-10 weken na orderbevestiging geleverd.
Casestudie: Upgrade van de stikstoftoevoer in voedselverpakkingen
Cliënt: Een grote fabrikant van snacks in Thailand.
Uitdaging: De fabrikant maakte voor zijn MAP-verpakkingslijnen (modified atmosphere packaging) gebruik van vloeibare stikstofverdamping. Stijgende prijzen voor vloeibare stikstof, problemen met de leveringsplanning en onderhoudsproblemen aan de verdamper veroorzaakten productievertragingen. Bovendien introduceerde de bestaande gesmeerde stikstofbooster (van een concurrerend merk) sporen van olieverontreiniging die bijsmaken veroorzaakten in gevoelige productlijnen, met klachten van klanten en productterugroepacties tot gevolg.
Oplossing: Wij leverden een LW-20/8 olievrije stikstofcompressor Gekoppeld aan een middelgrote VPSA-stikstofgenerator (99,91 TP3T zuiverheid, 25 m³/min) op een gemeenschappelijk frame. De LW-20/8 verhoogt de druk van het VPSA-product van 0,08 MPa naar 0,80 MPa voor distributie naar zes hogesnelheidsverpakkingslijnen. Het frame is ontworpen om in de bestaande technische ruimte te passen, waardoor een gebouwuitbreiding niet nodig is.
Gekwantificeerde resultaten na 24 maanden:
- Stikstofleveringskosten: Verminderd met 48% versus aankoop en levering van vloeibare stikstof
- Olieverontreiniging in stikstof: Volledig geëlimineerd (ISO 8573-1 Klasse 0 behaald)
- Productterugroepacties: Nul sinds de ingebruikname (voorheen 2-3 per jaar)
- Onderhoudskosten: Verminderd met 35% door het vervallen van olieverversingen, filtervervangingen en revisies van de separator.
- Productiestilstand: Verminderd met 60% (geen planningsconflicten meer met betrekking tot de levering van vloeibare stikstof)
- Terugverdienperiode: 2,1 jaar gebaseerd op besparingen op brandstofkosten en vermeden terugroepacties
“De LW-20/8 compressor heeft onze stikstofvoorziening volledig getransformeerd. We hoeven ons geen zorgen meer te maken over de levering van vloeibare stikstof, onze problemen met de productkwaliteit zijn verdwenen en ons onderhoudsteam besteedt veel minder tijd aan het onderhoud van de compressor. De investering heeft zich in iets meer dan twee jaar terugverdiend.” — Manager Planttechniek
Veelgestelde vragen en selectiegids
Gerelateerde producten en oplossingen
LW-serie stikstofcompressoren met grote capaciteit
Olievrije zuigercompressoren met hoge doorstroming (30–130 m³/min) voor grootschalige cryogene ASU-back-up, VPSA-booster en industriële pijpleidingdistributie. Persdrukken van 0,30 tot 0,80 MPa.
DW-serie hogedruk stikstofcompressoren
Olievrije compressoren voor middelhoge tot hoge druk (0,40–2,00 MPa) voor stikstofinjectie, drukverhoging in pijpleidingen en chemische synthese. Capaciteiten van 2 tot 130 m³/min.
Compacte olievrije compressoren uit de ZW-serie
Compacte olievrije compressoren (2–10 m³/min) voor kleinschalige VPSA-drukverhoging, stikstofvoorziening in laboratoria en inertisering in de elektronica-industrie. Persdruk tot 0,80 MPa.
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 stikstofcompressiesysteem te optimaliseren?
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
