LW-9.5/30 stikstofcompressor – olievrije N2-booster voor hogedrukprocesapplicaties van 3,00 MPa

De LW-9.5/30 is een tweetraps, drierijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 9,5 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-9.5/30 stikstofcompressor neemt een cruciale positie in binnen ons assortiment olievrije zuigercompressoren, speciaal ontworpen voor toepassingen die zowel een aanzienlijke doorvoercapaciteit als een hoge persdruk vereisen. Met een nominaal vermogen van 9,5 m³/min en een uitzonderlijke 3,00 MPa uitlaatdrukDeze unit voldoet aan de meest veeleisende eisen voor hogedrukstikstofinjectie in industriële gasverwerking, chemische synthese en petrochemische processen.

Wat de LW-9.5/30 onderscheidt van conventionele alternatieven is zijn volledig olievrij compressiepadDe zuigerveren en geleidebanden zijn nauwkeurig gefreesd uit geavanceerde, zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken. Deze intrinsieke olievrije eigenschap zorgt ervoor dat de stikstofproductstroom volledig onverontreinigd blijft, waardoor een optimale werking wordt bereikt. ISO 8573-1 Klasse 0-certificering van nature. Bij een persdruk van 3,00 MPa is het risico op het meevoeren van oliedampen groter dan bij toepassingen met lage druk, waardoor het olievrije ontwerp niet alleen voordelig, maar absoluut essentieel is voor de procesintegriteit.

De compressorarchitectuur maakt gebruik van een tweetraps, drie rijen (二列三级) Een configuratie die de aanzienlijke drukverhouding optimaal verdeelt over meerdere compressietrappen. Deze meertrapsbenadering is thermodynamisch essentieel voor het beheersen van de thermische belasting die gepaard gaat met een persdruk van 3,00 MPa, terwijl de integriteit van de PTFE-afdichtingselementen behouden blijft. Elke trap is voorzien van een onafhankelijke tussenkoeler, waardoor de gastemperaturen binnen veilige bedrijfsgrenzen blijven, zelfs bij langdurig gebruik op maximale capaciteit. 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-9.5/30

* 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. Meertrapscompressie voor extreme drukverhoudingen

De architectuur in twee fasen en drie rijen (二列三级). De LW-9.5/30 is thermodynamisch essentieel voor het bereiken van de beoogde persdruk van 3,00 MPa bij typische inlaatdrukken van 0,05–0,10 MPa. De totale drukverhouding van circa 30:1 tot 60:1 is verdeeld over drie compressierijen met twee koelpunten tussen de trappen. Deze meertrapsconstructie 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 circa 501 TP3T wordt verlengd in vergelijking met tweetrapsconstructies die werken bij een equivalente totale drukverhouding. De configuratie met drie rijen zorgt bovendien voor een betere krachtbalans, waardoor trillingsoverdracht naar de fundering wordt verminderd.

2. Olievrije PTFE-composietafdichting voor hoge druk

De LW-9.5/30 maakt gebruik van een gepatenteerde technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit hoogwaardige PTFE-composieten, speciaal ontwikkeld voor hogedruktoepassingen. Deze ringen zijn versterkt met glasvezel en bronsdeeltjes om een ​​wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,06 te bereiken zonder externe koolwaterstofsmering. Bij een persdruk van 3,00 MPa zou de partiële druk van oliedamp ongeveer tien keer hoger zijn dan bij 0,30 MPa, waardoor olieverontreiniging stroomafwaarts exponentieel moeilijker te verwijderen is. Het van nature olievrije ontwerp van de LW-9.5/30 elimineert deze uitdaging volledig en levert ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Zonder dat er achteraf filterapparatuur nodig is. De PTFE-formulering is geschikt voor continu gebruik bij temperaturen tot 185 °C, waardoor een betrouwbare afdichting gegarandeerd is onder de thermische belasting van ultrahogedrukcompressie.

3. Versterkte frameconstructie voor hoge drukbelastingen

Het hoofdframe is gegoten uit GG25 grijs gietijzer (gelijkwaardig aan ASTM A48 Klasse 30B) met aanzienlijk versterkte wandsecties en geïntegreerde koelwaterkanalen. De hogedrukcilinder is voorzien van verdikte wanddelen, extra externe ribben en spanningsontlastende groeven om de mechanische spanningen te weerstaan ​​die gepaard gaan met piekdrukken van 3,00 MPa. configuratie met drie rijen Dit zorgt voor een betere verdeling van de traagheidskrachten in vergelijking met ontwerpen met twee rijen, waarbij de extra rij bijdraagt ​​aan een soepelere koppeloverdracht en verminderde torsietrillingen in de krukas. Deze mechanische verfijning is met name waardevol voor hogedrukcompressoren, waar de piekgaskrachten op de zuigers aanzienlijk hoger liggen.

4. Standaard 380V industriële motoraandrijving

De LW-9.5/30 wordt aangedreven door een 110 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor Voldoet aan IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De standaard laagspanningsconfiguratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande 380V industriële verdeelborden zonder dat middenspanningsschakelaars of step-down transformatoren nodig zijn. Deze elektrische eenvoud verlaagt zowel de investeringskosten als de complexiteit van de inbedrijfstelling, waardoor de unit toegankelijk is voor een breed scala aan industriële installaties. Voor locaties met 6kV of 10kV bussystemen kan een optionele motor met geïntegreerde step-down transformator op een gemeenschappelijk frame worden geleverd.

Toepassingsscenario's

Stikstofinjectie onder hoge druk voor chemische synthese

In chemische procesinstallaties levert de LW-9.5/30 stikstof onder hoge druk voor Het doorspoelen van de ammoniaksyntheselus, het inertiseren van de ureumreactor en het conserveren van de methanolsynthesekatalysator.De afvoerdruk van 3,00 MPa is voldoende om stikstof rechtstreeks in hogedrukchemische reactoren te injecteren die werken bij 2,0–2,5 MPa, waardoor een positieve inerte gaslaag tijdens alle bedrijfsfasen behouden blijft. Het olievrije ontwerp is absoluut cruciaal in chemische syntheseprocessen, omdat elke koolwaterstofverontreiniging edelmetaalkatalysatoren zou vergiftigen, de productkwaliteit zou aantasten en mogelijk gevaarlijke omstandigheden zou creëren bij exotherme reacties.

Gasliquefactie & Cryogene Opslag Booster

In stikstofvloeistoffabrieken en cryogene opslagfaciliteiten, de LW-9.5/30 stikstofbooster Het apparaat comprimeert stikstof vanuit de verdamper of opslagtank tot de druk die nodig is voor distributie, verdere verwerking of overdracht naar hogedrukopslagvaten. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende voor het toevoeren van stikstof aan cryogene vloeistofopslagsystemen, het transporteren van stikstof door hogedrukwarmtewisselaars en het leveren van stikstof aan procesapparatuur die een verhoogde druk vereist. Het olievrije ontwerp voorkomt verontreiniging van cryogene apparatuur en zorgt ervoor dat het vloeibare stikstofproduct voldoet aan de strenge zuiverheidseisen voor toepassingen in de voedingsmiddelen-, medische en elektronische sector.

Inertisering en testen van hogedrukvaten in de petrochemische industrie

In petrochemische en raffinaderijprocessen levert de LW-9.5/30 stikstof onder hoge druk voor Behoud van reactorkatalysatoren, noodinjectie van stikstof in hogedrukvaten, hydrostatische beproeving van procesleidingen en druktesten van pijpleidingen.De persdruk van 3,00 MPa is voldoende om stikstof in procesvaten te injecteren die werken bij drukken tot 2,5 MPa, waardoor een positieve inerte gaslaag behouden blijft tijdens opstarten, uitschakelen en storingen. De olievrije certificering is verplicht voor petrochemische toepassingen waarbij stikstof in contact komt met katalysatorbedden of in processtromen terechtkomt die volledig koolwaterstofvrij moeten blijven.

Superkritische vloeistofextractie en -verwerking

In de voedingsmiddelenindustrie, de farmaceutische industrie en de productie van speciale chemicaliën wordt superkritische stikstof gebruikt voor extractie van actieve stoffen, deeltjesvorming en nauwkeurige reiniging van gevoelige componentenHet kritische punt van stikstof ligt op 3,39 MPa en -147 °C. Dit betekent dat de LW-9.5/30 met een afvoerdruk van 3,00 MPa stikstof, in combinatie met matige koeling, zeer dicht bij superkritische omstandigheden brengt. Deze bijna-superkritische stikstof wordt gebruikt voor het extraheren van cafeïne uit koffie, het decafeïneren van thee, het extraheren van etherische oliën en het reinigen van precisie-optische componenten. Het olievrije ontwerp is essentieel voor deze toepassingen, omdat eventuele koolwaterstofverontreiniging samen met de gewenste verbindingen zou worden geëxtraheerd, wat de zuiverheid en veiligheid van het product in gevaar zou brengen.

Materiaal en constructie

De LW-9.5/30 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor stikstof onder ultrahoge druk, hun 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-9.5/30 heeft een drooggewicht van 3,70 ton en een zwaartepunt op circa 850 mm boven de grondplaat. Dankzij de configuratie met drie rijen worden de onbalanskrachten goed verdeeld, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 6-8 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers worden gemonteerd (eigen frequentie 7–10 Hz). 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. Speciale aandacht moet worden besteed aan de hogedruk-afvoerleiding, die correct moet worden ondersteund, verankerd en spanningsvrij gemaakt om trillingsgerelateerde vermoeidheid bij 3,00 MPa te voorkomen.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 22 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels en twee parallel geschakelde tussenkoelers van water. Gezien de extreme drukverhouding zijn de tussenkoelers absoluut cruciaal voor thermisch beheer en moeten ze te allen tijde prioritaire koelwatertoevoer ontvangen. 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 locaties met een marginale waterkwaliteit.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de LW-9.5/30 vereenvoudigt het onderhoud 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. De hogedrukventielplaten in de derde trap vereisen mogelijk frequentere inspectie vanwege de extreme mechanische belasting bij 3,00 MPa, maar de totale onderhoudslast blijft aanzienlijk lager dan bij oliegesmeerde systemen.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De LW-9.5/30 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-9.5/30 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 11,58 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 hogedrukzuigercompressoren (persdruk > 2,50 MPa) is dit rendement concurrerend en vaak zelfs hoger dan dat van membraancompressoren, die het belangrijkste alternatief zijn voor olievrije ultra-hogedruktoepassingen. Ter vergelijking: oliegesmeerde zuigercompressoren verbruiken in vergelijkbare toepassingen doorgaans 12,0–14,0 kW/m³/min, terwijl membraancompressoren meer dan 18 kW/m³/min kunnen verbruiken.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de LW-9.5/30 ten opzichte van minder efficiënte alternatieven een rendement op van ongeveer 38.000–95.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de elektriciteitskosten van $3.040–$7.600 per jaar. De belangrijkste economische rechtvaardiging voor de LW-9.5/30 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. Bij 3,00 MPa is de partiële druk van oliedamp ongeveer tien keer hoger dan bij 0,30 MPa, waardoor het verwijderen van olie stroomafwaarts exponentieel moeilijker en duurder wordt. totale eigendomskosten voor ultra-hogedruk stikstofcompressie De uitstoot wordt naar schatting met 30–45% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar wanneer olievrije werking wordt vergeleken met gesmeerde systemen met volledige nazuivering.

Het ontwerp met meerdere trappen draagt ​​ook bij aan de efficiëntie door de gemiddelde effectieve temperatuur te verlagen en de volumetrische efficiëntie te verbeteren. De twee koelpunten tussen de trappen voeren ongeveer 35% aan compressiewarmte af, waardoor de benodigde arbeid in de volgende trappen afneemt en de algehele isothermische efficiëntie van het compressieproces verbetert.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de LW-9.5/30 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: Voorgemonteerde compressor, motor, dubbele intercoolers, nakoeler, hogedruk-afvoerleidingen, instrumentatie en bedieningspaneel op een stalen frame. Alle hogedrukverbindingen worden in de fabriek getest op 1,5 × MAWP vóór verzending. Dit beperkt de installatie ter plaatse tot alleen de elektrische en koelwateraansluitingen.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen voor petrochemische installaties, conform ATEX Zone 2 en IECEx. Geïntegreerde gasdetectie, automatische ventilatievergrendelingen en noodafsluitkleppen in het besturingssysteem.
• 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 DCS/SCADA-integratie. Veiligheidsvergrendelingen voor hoge druk, waaronder automatische ontlasting bij overdruk, noodafsluitkleppen en gefaseerde drukontlasting.
• 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 op 1 meter afstand 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; versnelde levering binnen 10 weken is mogelijk voor in aanmerking komende bestellingen.

Casestudie: Upgrade van het hogedrukstikstofsysteem van een chemische fabriek

Cliënt: Een kunstmestfabrikant in Indonesië met installaties voor de synthese van ammoniak en ureum.

Uitdaging: De bestaande hogedrukstikstofvoorziening van de fabriek bestond uit een oliegesmeerde compressor (20 jaar in gebruik) die de ammoniaksyntheselus en de inertiseringssystemen van de ureumreactor voedde. De olieverontreiniging in de stikstofstroom had een concentratie van 2,8 mg/m³ bereikt, wat leidde tot progressieve vergiftiging van de op ijzer gebaseerde ammoniaksynthesekatalysator. De katalysatoractiviteit was in 18 maanden tijd met 151 ton afgenomen, waardoor de productie van de fabriek daalde en het energieverbruik steeg. De kosten voor de vervanging van de katalysator werden geschat op 1450.000 ton, en de fabriek dreigde met een productiestop.

Oplossing: Wij leverden een LW-9.5/30 olievrije stikstofcompressor Als primaire hogedrukbooster werd deze 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 hogedrukinertisering, terwijl het olievrije ontwerp katalysatorvergiftiging voorkwam. Stroomopwaarts werd een buffervat van 2 m³ geïnstalleerd om vraagfluctuaties van het batch-gebaseerde inertiseringssysteem van de ureumreactor 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
• Katalysatoractiviteit voor ammoniaksynthese: Gestabiliseerdwaarbij geen verdere daling werd waargenomen.
• Vermeden kosten voor vervanging van de katalysator: $450,000 (voor onbepaalde tijd uitgesteld)
• Verbetering van de plantopbrengst: Teruggebracht naar de oorspronkelijke ontwerpcapaciteitwaardoor de omzet met $2,1M/jaar stijgt.
• Energieverbruik: Verbeterd door 5.2% ten opzichte van de vervangen unit, wat een besparing oplevert van $12.800/jaar.
• Ongeplande downtime: Nul gebeurtenissen in 24 maanden ononderbroken bedrijf

“De LW-9.5/30 heeft onze ammoniakfabriek behoed voor een catastrofale vervanging van de katalysator en een daaropvolgende productiestop. Het olievrije ontwerp heeft de werking van onze katalysator hersteld en de vervuiling geëlimineerd die onze productie dreigde te ondermijnen. Deze compressor heeft zichzelf in de eerste zes maanden terugverdiend door de bespaarde katalysatorkosten alleen al.” — Hoofdingenieur, kunstmestfabriek

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