Beskrivning
LW-20/8 kvävgaskompressor – Oljefri N2-booster med medelhög kapacitet för kontinuerlig industriell drift
LW-20/8 är en tvåstegs, tvåradig oljefri kvävgaskompressor med kolv, konstruerad för medelstor kryogen luftseparation, VPSA-kvävgasboosterstationer och industriell rörledningsdistribution, med en kapacitet på 20 m³/min vid ett utloppstryck på 0,80 MPa. Den är konstruerad för kryogen luftseparation i medelstora skalor, VPSA-kvävgasboosterstationer och industriell rörledningsdistribution. Noll smörjmedelskontaminering, klassad för kontinuerlig drift dygnet runt och byggd för krävande industriella miljöer.
Produktöversikt
De LW-20/8 kvävgaskompressor intar en strategisk position i vårt sortiment av oljefria kolvkompressorer och överbryggar klyftan mellan kompakta instegsenheter och storskaliga industriella boosters. Med en nominell kapacitet på 20 m³/min och ett utloppstryck på 0,80 MPa, fungerar denna modell som ryggraden i medelstora kvävedistributionssystem inom kryogen luftseparation, petrokemisk inertning och livsmedelsbearbetningsindustrier.
Det som skiljer LW-20/8 från konventionella alternativ är dess helt oljefri kompressionsvägKolvringarna och rytmbanden är precisionsbearbetade av självsmörjande PTFE-kompositmaterial som fungerar utan kolvätesmörjmedel, vilket säkerställer att kväveströmmen förblir helt fri från oljeföroreningar. Denna naturliga oljefria egenskap är avgörande för tillämpningar som kräver ISO 8573-1 klass 0-certifiering, inklusive kvävgasskydd av livsmedelskvalitet, inerting av farmaceutiska processer och atmosfärskontroll vid elektroniktillverkning.
Kompressorn använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) arkitektur som termodynamiskt optimerar tryckförhållandet mellan två cylindrar. Varje steg kyls oberoende via en dedikerad intercooler, vilket bibehåller utloppstemperaturerna inom säkra driftsgränser även under kontinuerlig drift dygnet runt. Den robusta gjutjärnsramen och den dynamiskt balanserade smidda vevaxeln i stål är konstruerade för en minsta livslängd på 15 år enligt standardiserade underhållsprotokoll.
Tekniska specifikationer – LW-20/8
| Parameter | Värde | Enhet |
|---|---|---|
| Modell | LW-20/8 | – |
| Mönster | Tvåsteg, tvåradigt (二列二级) | – |
| Kapacitet | 20 | m³/min |
| Utloppstryck | 0.80 | MPa |
| Kompressorstorlek (L × B × H) | 2732 × 1550 × 2432 | mm |
| Vikt | 3.00 | t |
| Driva | 132 | kW |
| Spänning | 380 | V |
| Gasmedium | Kväve (N₂) | – |
| Smörjning | Oljefri | – |
* Alla specifikationer är klassade vid standardreferensförhållanden (ISO 1217, bilaga C). Faktisk prestanda kan variera beroende på platsens höjd över havet, omgivningstemperatur och inloppsförhållanden.
Viktiga funktioner och tekniska fördelar
1. Oljefritt PTFE-komposittätningssystem
LW-20/8 använder en avancerad självsmörjande kolvring och ryttarbandsenhet Tillverkad av PTFE-kompositer med hög densitet förstärkta med glasfiber och bronspartiklar. Detta materialsystem uppnår en friktionskoefficient under 0,08 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar risken för att oljeånga överförs till kväveproduktströmmen. För reglerade industrier ger detta ISO 8573-1 Klass 0-överensstämmelse nativt – utan kapitalkostnaderna, underhållsbördan eller energikostnaden för nedströms filtreringssystem för oljeavlägsning.
2. Termodynamisk optimering i två steg
De tvåstegskompressionsarrangemang delar upp det totala tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder, vilket minskar den genomsnittliga effektiva temperaturen per steg och förbättrar den volymetriska verkningsgraden. En integrerad rörformad intercooler avlägsnar kompressionsvärmen mellan stegen och bibehåller utloppstemperaturerna under 155 °C även vid maximal kontinuerlig belastning. Denna termiska hanteringsstrategi förlänger ventilplattans livslängd med cirka 35% jämfört med enstegskonstruktioner som arbetar vid motsvarande tryckförhållanden, samtidigt som den förhindrar termisk nedbrytning av PTFE-tätningselementen.
3. Robust ram med inneboende kraftbalans
Kompressorblocket är gjutet av GG25 grått gjutjärn (motsvarande ASTM A48 klass 30B) med integrerade kylvattenkanaler. Den tvåradiga motstående cylindrarkonfigurationen ger naturlig kraftutjämning av första ordningen, vilket minskar obalanserade tröghetskrafter som överförs till fundamentet med över 80% jämfört med enradiga konstruktioner. Denna mekaniska fördel möjliggör installation på ett lättare tröghetsblock i betong (minst 5 ton jämfört med 8+ ton för motsvarigheter med en rad), vilket minskar anläggningskostnaderna och förenklar eftermontering i befintliga kompressorhus eller maskinrum.
4. Standard 380V industriell motordrift
LW-20/8 drivs av en 132 kW, 380V, 50Hz trefas induktionsmotor Överensstämmer med IEC 60034-1 IE3 effektivitetsklass. Standardkonfigurationen för lågspänning integreras direkt i befintliga 380V industriella distributionscentraler utan behov av mellanspänningsställverk, nedtransformatorer eller specialiserad elektrisk infrastruktur. Detta förenklar både kapitalutgifter och driftsättningstidslinjer, vilket gör LW-20/8 till en attraktiv uppgraderingsväg för anläggningar som övergår från flaskkväve eller membrangeneratorer till komprimerad kväveförsörjning på plats.
Applikationsscenarier
Medelstora kryogena luftseparationsanläggningar
I kryogena ASU-anläggningar som producerar 500–1 500 Nm³/h gasformigt kväve fungerar LW-20/8 som primär kvävebooster mellan kylboxen och fördelningsröret. Dess kapacitet på 20 m³/min matchar effekten från medelstora luftbehandlingsaggregat (ASU), medan utloppstrycket på 0,80 MPa är optimerat för distribution i rörledningar till nedströms konsumenter såsom kemiska reaktorer, inertningssystem för stålverksskänkar och spolgasnätverk för LNG-anläggningar. Den oljefria designen är särskilt viktig i reservscenarier för ASU där kväverenheten inte kan äventyras under underhåll av det primära systemet eller störningar i kylboxen.
VPSA kväveboosterstationer
Kvävegeneratorer med vakuumtrycksvängningsadsorption (VPSA) producerar gasformigt kväve vid nära atmosfärstryck (0,05–0,10 MPa). LW-20/8 kvävgasbooster komprimerar denna lågtrycksprodukt till 0,80 MPa för distribution till användningspunkter. Den oljefria kompressionsvägen är avgörande för VPSA-användning eftersom all kolväteförorening skulle förgifta kolmolekylsiktsadsorbenten, vilket permanent försämrar generatorns separationseffektivitet och kräva kostsamt byte av adsorbent. Kapaciteten på 20 m³/min stöder medelstora VPSA-installationer som betjänar flera industriella konsumenter via en centraliserad kvävegrenrör.
Petrokemisk tankgårdsblankettering och inertering
Raffinaderitankparker och petrokemiska lagringsanläggningar kräver betydande mängder kväve för tanktäckning, inertering och gasfyllning för att förhindra explosiv ångbildning och bibehålla produktkvaliteten. LW-20/8:s kontinuerliga driftklassning och utloppstryck på 0,80 MPa gör att den kan betjäna flera lagringstankar samtidigt via en centraliserad kvävefördelningsgrenrör. Tryckhöjden är tillräcklig för att övervinna tankens övertrycksventilinställningar och bibehålla positivt tryck under produktuttagscykler, även i anläggningar med upphöjda tankgeometrier eller långa distributionsledningar.
Livsmedelsbearbetning och förpackning med modifierad atmosfär
Storskaliga livsmedelsbearbetningsanläggningar använder kväve för modifierad atmosfärförpackning (MAP), lagring i kontrollerad atmosfär och kvävegendrivning för att förlänga produkternas hållbarhet och bibehålla färskheten. LW-20/8:s kapacitet på 20 m³/min kan samtidigt försörja flera höghastighetsförpackningslinjer, kvävespolningstunnlar och förvaringsvalv. Den oljefria certifieringen säkerställer överensstämmelse med FDA 21 CFR 173.310 och EU-förordning 231/2012 för kväve i kontakt med livsmedel, vilket eliminerar risken för bismaker, härskning eller missfärgning av produkten som kan uppstå med smorda kompressoralternativ.
Material och konstruktion
Varje komponent i LW-20/8 är utvald för kompatibilitet med kväve, korrosionsbeständighet och långsiktig mekanisk hållbarhet:
| Komponent | Material | Specifikation |
|---|---|---|
| Cylinderblock | Grått gjutjärn | GG25 / HT250, integrerade kylvattenmantlar |
| Vevaxel | Smidd legeringsstål | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 balanserad |
| Kolvringar | PTFE-glas-bronskomposit | Självsmörjande, slitage <0,05 mm/1000h |
| Ryttarband | PTFE-komposit | Kolvstyrning, förhindrar kontakt med cylinderväggen |
| Ventilplattor | Rostfritt stål | SS316, koncentrisk ringfjäderbelastad design |
| Vevstakar | Smidd stål med Babbitt-lager | Precisionsbearbetad, oljesmord big end |
| Intercooler | Kolstålsskal / SS304-rör | ASME VIII Div.1, 1,5× hydrostatiskt test |
| Efterkylare | Kolstålsskal / SS304-rör | Finnrörsdesign, kylvattenklassning 32°C |
Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i enlighet med ASME BPVC avsnitt VIII division 1 eller kinesiska GB 150-standarder. Svetsfogar genomgår 100% radiografisk inspektion (RT) enligt ASME avsnitt V, artikel 2, och varje färdigställt tryckkärl utsätts för ett hydrostatiskt tryckprov vid 1,5 gånger det maximalt tillåtna arbetstrycket (MAWP) under en minsta hålltid på 30 minuter.
Installations- och underhållsriktlinjer
Krav för fundament och montering
LW-20/8 har en torrvikt på 3,00 ton och en tyngdpunkt cirka 820 mm ovanför bottenplattan. Tack vare den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen är obalanserade krafter minimala, vilket möjliggör installation på en armerad betongblock med tröghetsmoment på 5–6 tonBlocket bör monteras på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 6–8 Hz) för att förhindra vibrationsöverföring till intilliggande strukturer. Minsta frihöjdskrav: 1,2 m på den icke-drivande sidan för ventilåtkomst, 1,0 m på drivsidan för motorunderhåll och 1,8 m ovanför för kranåtkomst vid större översyner.
Specifikationer för kylvattensystem
Kylvattenflödesbehovet är ungefär 22 m³/h vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Vattendistributionskretsen försörjer cylindermantlarna, intercoolern och efterkylaren parallellt. Specifikationer för vattenkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt löst material < 500 mg/L, kloridhalt < 50 mg/L (för att förhindra korrosion av SS304-rör) och suspenderat material < 30 mg/L. För anläggningar med marginell vattenkvalitet rekommenderas starkt ett slutet kyltorn med sidoströmsfiltrering och kemisk behandling för att förhindra beläggningsbildning och nedsmutsning av rören.
Schema för förebyggande underhåll
| Intervall | Serviceartikel | Åtgärd krävs |
|---|---|---|
| Dagligen | Driftsinspektion | Kontrollera vibrationsnivåer, onormalt ljud, kylvattenflöde, utloppstemperatur |
| 250 timmar | Inspektion av ventilplatta | Ta bort och inspektera sug-/utloppsventilerna för kolavlagringar eller sprickbildning |
| 1 000 timmar | Mätning av kolvring | Mät ringspårens spel; byt ut ringarna om spelet överstiger 0,25 mm |
| 4 000 timmar | Mellanöversyn | Byt ut alla kolvringar, rytmband och ventilplattenheter |
| 8 000 timmar | Stor översyn | Kontrollera vevaxelns axeltappar, mät lagerspel, byt ut huvudlager om >0,08 mm |
Den oljefria designen hos LW-20/8 minskar underhållskomplexiteten avsevärt jämfört med smorda alternativ. Det finns inga oljebyten att schemalägga, inga oljeprover att analysera, inga filterelement att byta ut och inga oljeseparatorpatroner att övervaka. De enda återkommande slitagefaktorerna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 4 000–6 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden.
Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar
Kvävgaskompressorn LW-20/8 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla följande internationella standarder och regelverk:
ASME BPVC Sektion VIII Div.1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU Modul A
IEC 60034-1 (IE3-effektivitet), IEC 60204-1, ISO 12100 (Maskinsäkerhet)
ISO 8573-1 Klass 0 (oljeinnehåll), oberoende testad av TÜV Rheinland
ISO 9001:2015 (Kvalitetsledning), ISO 14001:2015 (Miljöledning)
Kväve klassificeras som en enkel kvävande gas. Alla LW-20/8-installationer måste ha kontinuerlig övervakning av syrebrist i kompressorrummet och angränsande områden. Ventilationssystem måste vara utformade för att hålla omgivande syrekoncentrationer över 19,5% volym enligt OSHA 29 CFR 1910.146. Nödavstängningsspärrar ska aktiveras vid 19,5% O₂ (larm) och utlösa automatisk kompressorisolering vid 18,0% O₂ (hård avstängning). Personalens inträdesrutiner måste inkludera bärbara syrgasmonitorer och protokoll för kompisar.
Prestanda- och effektivitetsanalys
LW-20/8 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 6,60 kW per m³/min av kväve levererat vid 0,80 MPa utloppstryck. Denna effektivitetsmätning placerar enheten konkurrenskraftigt inom segmentet för oljefria kolvkompressorer på 15–30 m³/min. Som jämförelse förbrukar typiska oljesmorda skruvkompressorer som arbetar med motsvarande tryckförhållanden 7,0–7,8 kW/m³/min, medan äldre enstegskolvkonstruktioner kan överstiga 8,5 kW/m³/min.
Över ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar ger LW-20/8:s effektivitetsfördel cirka 64 000–160 000 kWh årliga energibesparingar jämfört med mindre effektiva alternativ. Vid en genomsnittlig industriell eltariff på $0,08/kWh motsvarar detta $5 120–$12 800 i direkt driftskostnadsminskning per år. I kombination med eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror (smörjolja, filterelement, separatorpatroner, spilloljeavfallshantering) total ägandekostnad för kvävekompression minskas med uppskattningsvis 20–30% under en 10-årig driftstid.
Avsaknaden av olja i kompressionsvägen eliminerar också energiförlusten som är förknippad med nedströms oljeborttagningsutrustning. En typisk oljesmord kompressor av denna storlek kräver koalescensfilter, adsorberare av aktivt kol och oljeövervakningsinstrument som tillsammans förbrukar 3–5% av kompressorns uteffekt. LW-20/8:s oljefria design eliminerar denna parasitbelastning helt och hållet, vilket förbättrar den totala systemeffektiviteten.
Anpassning och OEM-funktioner
Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-20/8 till specifika platsförhållanden, integrationskrav och slutanvändarens specifikationer:
- Nyckelfärdiga paket för medarmontering: Kompressor, motor, intercooler, efterkylare, instrument och kontrollpanel är förmonterade på en stålkonstruktion med integrerade lyftöglor och förankringsbultmallar. Denna metod minskar installationstiden på fältet med cirka 60% och minimerar riskerna vid driftsättning.
- Konfigurationer för farliga områden: Motor- och elkapslingar som uppfyller ATEX-zon 2 och IECEx finns tillgängliga för installationer i petrokemiska anläggningar där explosiv atmosfär ibland kan förekomma. Gasdetektering och automatiska ventilationsspärrar kan integreras i styrsystemet.
- Avancerad processkontroll: Tillval: Siemens S7-1200 eller Allen-Bradley CompactLogix PLC med 10-tums HMI-pekskärm, fjärrövervakning via Modbus TCP/IP eller OPC-UA och sömlös DCS/SCADA-integration. Automatisk last-/avlastningsstyrning och kompatibilitet med variabel hastighet (VFD) optimerar dellasteffektiviteten.
- Miljöskydd: C5-M marinkvalitetsbeläggningssystem för kust- eller offshoreinstallationer; tropiska elektriska komponenter för omgivningstemperaturer upp till 55 °C; och IP54-klassade akustiska kapslingar som minskar bullernivån från 85 dB(A) till 72 dB(A) på 1 meters avstånd.
- OEM och privat etikett: Anpassade färger, namnskyltar med märkesprofil och dokumentationspaket finns tillgängliga för systemintegratörer och distributörer av gasutrustning. Tekniska manualer, reservdelslistor och underhållsprocedurer kan tillhandahållas på lokala språk.
Anpassade konfigurationer är tillgängliga från MOQ 1 enhetTeknisk granskning och offertgenerering tar vanligtvis 5–7 arbetsdagar. Leveransschemat för prototyper varierar från 12–14 veckor; återbeställningar levereras inom 8–10 veckor från orderbekräftelse.
Fallstudie: Uppgradering av kväveförsörjning för livsmedelsförpackningar
Klient: En stor tillverkare av snacksmat i Thailand
Utmaning: Tillverkaren förlitade sig på förångning av flytande kväve för sina förpackningslinjer med modifierad atmosfär (MAP). Stigande priser på flytande kväve, konflikter med leveransscheman och problem med underhåll av förångaren orsakade produktionsförseningar. Dessutom introducerade den befintliga smorda kväveförstärkaren (konkurrentmärke) spåroljekontaminering som orsakade bismaker i känsliga produktlinjer, vilket resulterade i kundklagomål och produktåterkallelser.
Lösning: Vi levererade en LW-20/8 oljefri kvävgaskompressor i kombination med en medelstor VPSA-kvävegenerator (99,9% renhet, 25 m³/min) på en gemensam medar. LW-20/8 ökar VPSA-produkten från 0,08 MPa till 0,80 MPa för distribution till sex höghastighetsförpackningslinjer. Medarna utformades för att passa in i det befintliga tvättrummet, vilket eliminerar behovet av byggnadsutbyggnad.
Kvantifierade resultat efter 24 månader:
- Kostnad för kväveförsörjning: Minskad med 48% jämfört med inköp och leverans av flytande kväve
- Oljeförorening i kväve: Eliminerad helt (ISO 8573-1 Klass 0 uppnådd)
- Återkallelse av produkter: Noll sedan driftsättning (tidigare 2–3 per år)
- Underhållskostnader: Minskade med 35% på grund av eliminering av oljebyten, filterbyten och separatoröversyner
- Produktionsstopp: Minskad med 60% (inga fler konflikter med schemaläggningen av leverans av flytande kväve)
- Återbetalningsperiod: 2,1 år baserat på besparingar i bensinkostnader och undvikna återkallelseskostnader
”Kompressorn LW-20/8 har helt förändrat vår kväveförsörjning. Vi oroar oss inte längre för leveranser av flytande kväve, våra problem med produktkvaliteten har försvunnit och vårt underhållsteam lägger mycket mindre tid på kompressorunderhåll. Investeringen betalade sig själv på drygt två år.” — Anläggningschef
Vanliga frågor och urvalsguide
Relaterade produkter och lösningar
LW-serien kvävgaskompressorer med stor kapacitet
Högflödesfria kolvkompressorer (30–130 m³/min) för storskalig kryogen ASU-backup, VPSA-förstärkning och industriell rörledningsdistribution. Utloppstryck från 0,30 till 0,80 MPa.
DW-serien högtryckskvävgaskompressorer
Oljefria kompressorer för medelhögt till högt tryck (0,40–2,00 MPa) för kväveinjektion, rörledningsförstärkning och kemisk syntes. Kapaciteter från 2 till 130 m³/min.
ZW-seriens kompakta oljefria kompressorer
Kompakta oljefria kompressorer (2–10 m³/min) för småskalig VPSA-tryckförstärkning, kvävgasförsörjning i laboratorier och inertisering inom elektroniktillverkning. Utloppstryck upp till 0,80 MPa.
För en omfattande översikt över våra industriell kvävgaskompressor portfölj, inklusive oljefria syrgaskompressorer, vätgaskompressorer, koldioxidkompressorer och specialanpassade specialgaslösningar, vänligen kontakta vårt applikationsteknikteam eller bläddra i vår produktkatalog online.
Redo att optimera ditt kvävekompressionssystem?
Våra applikationsingenjörer står redo att utvärdera era kväveflödesbehov, sugförhållanden, utloppstrycksmål och integrationsbegränsningar. Vi tillhandahåller kostnadsfria tekniska förslag, ritningar för grundläggning, rörlednings- och instrumentdiagram (P&ID) och detaljerade analyser av total ägandekostnad (TCO) inom 48 timmar efter att vi mottagit er förfrågan.
E-post: [email protected] | Svar inom 24 timmar
