Beskrivning
LW-25/10 kvävgaskompressor – Högtrycks oljefri N2-booster för industriella applikationer på 1,00 MPa
LW-25/10 är konstruerad för att leverera 25 m³/min vid 1,00 MPa utloppstryck och är en tvåstegs, tvåradig oljefri kolvkompressor med kväve, specialbyggd för högtryckskväveinjektion, pipeline-förstärkning och krävande petrokemiska processapplikationer. Noll smörjmedelskontaminering, klassad för kontinuerlig drift och optimerad för industriell drift dygnet runt vid förhöjt tryck.
Produktöversikt
De LW-25/10 kvävgaskompressor representerar en specialiserad högtryckslösning inom vår portfölj av oljefria kolvkompressorer, konstruerad för applikationer där både betydande flöde och förhöjt utloppstryck är icke-förhandlingsbara krav. Med en nominell kapacitet på 25 m³/min och en exceptionell 1,00 MPa utloppstryck, intar denna enhet en unik position i skärningspunkten mellan högflödes- och högtryckskvävgaskompression.
Det som skiljer LW-25/10 från konventionella högtrycksalternativ är dess helt oljefri kompressionsmekanismKolvringarna och rytmringarna är tillverkade av avancerade självsmörjande PTFE-kompositmaterial som fungerar utan kolvätesmörjmedel, vilket säkerställer att kväveströmmen förblir helt fri från oljeföroreningar. Denna inneboende oljefria egenskap ger ISO 8573-1 Klass 0-certifiering nativt, vilket gör enheten omedelbart lämplig för de mest krävande applikationerna, inklusive livsmedelskvalitetskväve, farmaceutisk processgas, halvledartillverkning och inertering av petrokemiska reaktorer utan ytterligare rening nedströms.
Kompressorn använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) konfiguration som noggrant hanterar det höga tryckförhållandet som krävs för 1,00 MPa urladdning. Genom att dela kompressionsarbetet över två cylindrar med ett optimerat mellanstegstryck, bibehåller LW-25/10 termisk stabilitet och bevarar PTFE-tätningselementens integritet även under kontinuerlig maximal belastning. Den robusta gjutjärnsramen och den precisionsbalanserade smidda vevaxeln i stål är klassade för en minsta livslängd på 120 000 timmar enligt standardiserade underhållsprotokoll.
Tekniska specifikationer – LW-25/10
| Parameter | Värde | Enhet |
|---|---|---|
| Modell | LW-25/10 | – |
| Mönster | Tvåsteg, tvåradigt (二列二级) | – |
| Kapacitet | 25 | m³/min |
| Utloppstryck | 1.00 | MPa |
| Kompressorstorlek (L × B × H) | 2500 × 1600 × 2700 | mm |
| Vikt | 4.50 | t |
| Driva | 200 | kW |
| Spänning | 380 / 6k eller 10k | 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. Oljefri PTFE-tätningsteknik för höga temperaturer
LW-25/10 använder en egenutvecklad självsmörjande kolvring och ryttarbandsenhet Tillverkad av högpresterande PTFE-kompositer förstärkta med glasfiber och bronspartiklar, speciellt formulerade för högtrycksanvändning. Detta material uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar oljeångöverföring till kväveproduktströmmen. Ringarna är konstruerade för de förhöjda utloppstemperaturerna som är förknippade med drift på 1,00 MPa, och bibehåller dimensionsstabilitet och tätningsintegritet upp till 190 °C. För operatörer inom reglerade industrier ger detta inbyggd ISO 8573-1 klass 0-överensstämmelse utan kapitalkostnaderna, underhållsbördan eller energibördan för nedströms oljefiltreringssystem.
2. Optimerad tvåstegs högtryckstermodynamisk design
De tvåstegskompressionsarkitektur LW-25/10 är termodynamiskt optimerad för det krävande utloppstrycksmålet på 1,00 MPa. Genom att noggrant dela tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder med ett optimerat mellanstegstryck uppnår kompressorn en betydligt lägre medeleffektiv temperatur per steg jämfört med enstegskonstruktioner. En högeffektiv rörformad intercooler mellan stegen avlägsnar kompressionsvärmen och bibehåller utloppstemperaturerna under 160 °C även vid maximal kontinuerlig belastning. Denna avancerade värmehantering är avgörande för att bevara PTFE-ringens integritet vid höga tryckförhållanden och förlänger ventilplattans livslängd med cirka 45% jämfört med enstegsalternativ.
3. Förstärkt gjutjärnsram med kraftbalans
Huvudramen är gjuten av GG25 grått gjutjärn (motsvarande ASTM A48 klass 30B) med förstärkta väggsektioner och integrerade kylvattenkanaler. tvåradig motstående cylindrar ger naturlig kraftutjämning av första ordningen, vilket minskar obalanserade tröghetskrafter som överförs till fundamentet med över 80% jämfört med enradiga konstruktioner. Denna mekaniska fördel är särskilt värdefull för LW-25/10 med tanke på dess högtrycksdrift, där de fram- och återgående krafterna är betydligt högre än för lågtrycksekvivalenter. Den reducerade vibrationsöverföringen möjliggör installation på ett lättare tröghetsblock i armerad betong (minst 8 ton jämfört med 12+ ton för enradiga högtrycksekvivalenter), vilket minskar anläggningskostnaderna.
4. Flexibel spänningskonfiguration för industriell integration
LW-25/10 drivs av en 200 kW induktionsmotor Finns i konfigurationer på 380 V, 6 kV eller 10 kV, i enlighet med IEC 60034-1 effektivitetsklass IE3. De flexibla spänningsalternativen möjliggör direkt integration i olika industriella elektriska infrastrukturer: 380 V-konfigurationen passar anläggningar med befintlig lågspänningsdistribution, medan 6 kV- och 10 kV-alternativen eliminerar behovet av nedtransformatorer i stora industrianläggningar med mellanspänningsbussystem. Denna elektriska mångsidighet minskar infrastrukturkostnaderna och förbättrar den totala energieffektiviteten genom att minimera transformationsförluster.
Applikationsscenarier
Högtryckskväveinsprutning för petrokemiska reaktorer
Inom petrokemiska och raffinerade verksamheter tillhandahåller LW-25/10 högtryckskvävgas för reaktorinerting, konservering av katalysatorbädd, nödinjektion av kväve och rensning av processkärlUtloppstrycket på 1,00 MPa är tillräckligt för att övervinna driftstrycket i typiska reaktorer med fast bädd, fluidkatalytiska krackningsenheter och hydrokrackningssystem, vilket möjliggör direkt kväveinjektion utan mellanliggande förstärkning. Den kontinuerliga driften säkerställer oavbruten kvävetillgänglighet under längre omställningsperioder. Oljefrihetscertifieringen är obligatorisk för petrokemiska tillämpningar där kväve kommer i kontakt med katalysatorbäddar eller in i processflöden som måste förbli helt kolvätefria för att förhindra katalysatorförgiftning eller produktkontaminering.
Högtrycks-VPSA-kvävgasboosterstationer
För VPSA-kvävegeneratorer som producerar kväve med hög renhet vid nära atmosfärstryck, LW-25/10 högtryckskvävgasbooster komprimerar lågtrycksprodukten till 1,00 MPa för krävande distributionsapplikationer. Det förhöjda utloppstrycket är särskilt värdefullt för VPSA-installationer som betjänar högtrycksprocesser, långdistansrörledningsnät med betydande friktionsförluster eller anläggningar som kräver kväve vid tryck för direktinsprutning i processkärl. Den oljefria kompressionsvägen är absolut nödvändig eftersom kolvätekontaminering permanent skulle förgifta kolmolekylsiktsadsorbenten, vilket försämrar separationseffektiviteten och kräver kostsamt adsorbentbyte.
Kväveförstärkning och tryckuppehåll i rörledningar
Industriella gasdistributionsnät som sträcker sig flera kilometer kräver kväve vid förhöjt tryck för att övervinna friktionsförluster i rörledningen och upprätthålla tillräckligt flöde vid avlägsna konsumenter. LW-25/10:s utloppstryck på 1,00 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för distribution över avstånd upp till 5 km genom DN200-rörledningar, vilket gör den lämplig för centraliserad kväveförsörjning till stora industrikomplex, kemiska parker och integrerade tillverkningsanläggningar. Kapaciteten på 25 m³/min stöder flera högtryckskonsumenter samtidigt, inklusive reaktorinerteringssystem, tanktäckningsstationer och nödkväveinjektionspunkter.
Högtrycksförpackningar för livsmedel och system med modifierad atmosfär
Storskaliga livsmedelsförpackningsanläggningar med höghastighets MAP-linjer (Modified Atmosphere Packaging) kräver kväve vid förhöjt tryck för att uppnå snabb gasförskjutning i förpackningskamrarna. LW-25/10:s utloppstryck på 1,00 MPa möjliggör snabb påfyllning av kväveinjektion, vilket minskar cykeltiderna och ökar genomströmningen i förpackningslinjen. Den oljefria certifieringen säkerställer överensstämmelse med FDA 21 CFR 173.310 och EU-förordning 231/2012 för livsmedelsklassat kväve. Avsaknaden av oljekontaminering eliminerar riskerna för bismaker, härskning eller missfärgning av produkten som kan uppstå med smorda kompressorer i livsmedelskontaktapplikationer.
Material och konstruktion
LW-25/10 är tillverkad av premiummaterial utvalda för kompatibilitet med högt kvävetryck, värmebeständighet och förlängd livslängd:
| Komponent | Material | Specifikation |
|---|---|---|
| Cylinderblock | Grått gjutjärn | GG25 / HT250, förstärkta väggar, integrerade kylmantlar |
| Vevaxel | Smidd legeringsstål | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 dynamiskt balanserad |
| Kolvringar | PTFE-glas-bronskomposit | Självsmörjande, tål höga temperaturer upp till 190°C |
| Ryttarband | PTFE-komposit | Kolvstyrning, slitageskydd, slitage <0,04 mm/1000h |
| Ventilplattor | Rostfritt stål | SS316, högtrycks koncentrisk ringfjäderbelastad design |
| Vevstakar | Smidd stål med Babbitt-lager | Precisionsbearbetad, oljesmord big end |
| Intercooler | Kolstålsskal / SS316-rör | ASME VIII Div.1, 1,5× vattentest, 30 min hålltid |
| Efterkylare | Kolstålsskal / SS316-rör | Högeffektivt flänsrör, kylvattenklassat för 32°C |
| Högtrycksrörledningar | Sömlöst kolstål | ASTM A106 Grad B, Schema 80 |
Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i strikt enlighet med ASME BPVC avsnitt VIII division 1 eller kinesiska GB 150-standarder. Varje svetsfog 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 hållperiod på 30 minuter.
Installations- och underhållsriktlinjer
Grund- och strukturkrav
LW-25/10 har en torrvikt på 4,50 ton och en tyngdpunkt cirka 950 mm ovanför bottenplattan. Tack vare den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen minskas obalanserade krafter avsevärt trots högtrycksdriften, vilket möjliggör installation på en armerad betongtröghetsblock på 8–10 tonBlocket bör monteras på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 6–8 Hz) för att förhindra vibrationsöverföring. Minsta frihöjdskrav: 1,5 m på den icke-drivande sidan för ventilåtkomst, 1,2 m på drivsidan för motorunderhåll och 2,0 m ovanför för kranåtkomst vid större översyner.
Design av kylvattensystem
Kylvattenbehovet är ungefär 28 m³/h vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Vattendistributionskretsen försörjer cylindermantlarna, intercoolern och efterkylaren i parallella grenar. Specifikationer för vattenkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt löst material < 500 mg/L, kloridhalt < 50 mg/L (för att förhindra korrosion av SS316-rör), suspenderat material < 30 mg/L och total hårdhet < 300 mg/L som CaCO₃. För anläggningar med marginell vattenkvalitet rekommenderas starkt ett slutet kyltorn med sidoströmsfiltrering och kemisk behandling för att förhindra beläggningsbildning och korrosion i högtryckskylkretsarna.
Schema för förebyggande underhåll
| Intervall | Serviceartikel | Åtgärd krävs |
|---|---|---|
| Dagligen | Driftsinspektion | Kontrollera vibrationsnivåer, onormalt ljud, kylvattenflöde, utloppstemperatur och tryck |
| 250 timmar | Inspektion av ventilplatta | Ta bort och inspektera sug-/utloppsventilerna för kolavlagringar, fjäderutmattning eller sprickbildning. |
| 1 000 timmar | Bedömning av kolvringsslitage | Mät ringspårens spel; byt ut ringarna om spelet överstiger 0,20 mm |
| 4 000 timmar | Mellanöversyn | Byt ut alla kolvringar, rytmband och ventilplattenheter |
| 8 000 timmar | Stor översyn | Kontrollera vevaxelns lagertappar, mät huvudlagerspelet, byt lager om >0,08 mm |
Den oljefria designen hos LW-25/10 minskar underhållskomplexiteten dramatiskt jämfört med smorda alternativ. Det finns inga oljebyten att schemalägga, inga smörjoljeprover att analysera, inga oljefilterelement att byta ut och inga oljeseparatorpatroner att övervaka. De primära slitagedelarna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 4 000–6 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden. Denna förenkling av underhållet leder till lägre arbetskostnader, minskat reservdelslager och högre tillgänglighet av utrustning.
Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar
Kvävgaskompressorn LW-25/10 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla eller överträffa 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-25/10-installationer måste ha kontinuerlig övervakning av syrebrist i kompressorrummet och alla angränsande områden där kväveläckage kan ackumuleras. Ventilationssystem måste konstrueras för att hålla omgivande syrekoncentrationer över 19,5% volym enligt OSHA 29 CFR 1910.146 (tillståndskrävande slutna utrymmen). Nödavstängningsspärrar ska aktiveras vid 19,5% O₂ (larm) och utlösa automatisk kompressorisolering vid 18,0% O₂ (hård avstängning). Personalens inträdesrutiner i slutna kompressorrum måste inkludera bärbara syrgasmonitorer och ett protokoll för kompressorsystem. Dessutom kräver utloppstrycket på 1,00 MPa att alla nedströms rör och kärl är klassade för maximalt arbetstryck med lämpliga säkerhetsanordningar.
Prestanda- och effektivitetsanalys
LW-25/10 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 8,00 kW per m³/min av kväve som levereras vid 1,00 MPa utloppstryck. Detta effektivitetsmått är respektabelt för en oljefri kolvkompressor som arbetar vid ett högt tryckförhållande, vilket återspeglar de termodynamiska utmaningarna med att komprimera kväve till 1,00 MPa. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer i liknande högtryckstillämpningar vanligtvis 8,5–9,5 kW/m³/min, medan membrankompressorer (ofta valda för oljefri högtrycksdrift) kan överstiga 12 kW/m³/min.
Över ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar genererar LW-25/10:s effektivitetsfördel cirka 40 000–100 000 kWh årliga energibesparingar jämfört med mindre effektiva alternativ. Vid en genomsnittlig industriell eltariff på 1TP⁻¹⁴T0,08/kWh motsvarar detta 1TP⁻¹⁴T3 200–1TP⁻¹⁴T8 000 i direkt driftskostnadsminskning per år. Den primära ekonomiska drivkraften för valet av LW-25/10 är dock vanligtvis eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och nedströms reningsutrustning snarare än marginella energibesparingar.
De total ägandekostnad för högtryckskvävgaskompression minskas avsevärt av avsaknaden av olja i kompressionsvägen. En typisk oljesmord kompressor med denna tryckklassning kräver koalescensfilter, adsorbenter av aktivt kol, oljeövervakningsinstrument och regelbundna oljebyten som tillsammans adderar $8 000–$15 000 i årliga driftskostnader. LW-25/10:s oljefria design eliminerar dessa kostnader helt, samtidigt som den tar bort energiförlusten som är förknippad med nedströms oljeborttagningsutrustning.
Anpassning och OEM-funktioner
Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-25/10 till specifika platsförhållanden, integrationskrav och slutanvändarens specifikationer:
- Nyckelfärdiga paket för medarmontering: Kompressor, motor, intercooler, efterkylare, högtrycksinstrument och kontrollpanel är förmonterade på en stålkonstruktion med integrerade lyftöglor och förankringsbultmallar. Förtestning av alla system i fabriken minskar driftsättningstiden med cirka 60% och minimerar uppstartsriskerna.
- 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. Integrerade gasdetekterings- 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 integration med anläggningens DCS/SCADA-system. Automatisk last-/avlastningsstyrning och kompatibilitet med variabel frekvensomriktare (VFD) optimerar dellasteffektiviteten.
- Alternativ för högtryckspaket: Integrerade högtrycksbehållare, tryckregleringsskidor och kvävgasfördelningsgrenrör kan levereras som en del av ett komplett systempaket. Alla högtryckskomponenter är konstruerade och testade enligt ASME BPVC-standarder.
- OEM- och Private Label-program: Anpassade färger, namnskyltar med märkesprofil och lokaliserade dokumentationspaket finns tillgängliga för distributörer av gasutrustning och systemintegratörer. Tekniska manualer, reservdelslistor och underhållsprocedurer kan tillhandahållas på flera språk.
Anpassade konfigurationer är tillgängliga från MOQ 1 enhetTeknisk granskning och offertgenerering tar vanligtvis 5–7 arbetsdagar. Standardleveranstiden är 12–14 veckor; återbeställningar levereras inom 8–10 veckor från orderbekräftelse.
Fallstudie: Kväveinjektionssystem för petrokemisk reaktor
Klient: Ett stort petrokemiskt komplex i Mellanöstern som driver produktionsenheter för polyeten och polypropen
Utmaning: Kundens befintliga oljesmorda kvävgaskompressor (amerikanskt märke, 12 års drift) upplevde progressiv oljeöverföring till kväveinsprutningssystemet som används för reaktorinerting och konservering av katalysatorbädden. Oljeföroreningsnivåerna nådde 3,5 mg/m³, vilket översteg den gräns på 0,1 mg/m³ som specificerats av katalysatorleverantören. Oljan deaktiverade Ziegler-Natta-katalysatorn, vilket minskade polymerutbytet med 2,8% och krävde förtida katalysatorbyte till en kostnad av $180 000 per kampanj. Dessutom var kompressorns utloppstryck på 0,70 MPa otillräckligt för nya högtrycksreaktorkonstruktioner som kräver 0,95 MPa kväve.
Lösning: Vi levererade en LW-25/10 oljefri kvävgaskompressor som en direkt ersättning, konfigurerad på en specialanpassad medar med integrerad intercooler, efterkylare, högtrycksbehållare och en Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med DCS-integration. Utloppstrycket på 1,00 MPa uppfyllde de nya reaktorkraven med marginal, medan den oljefria konstruktionen eliminerade katalysatorkontaminering. Ett 3 m³ utjämningskärl installerades uppströms för att buffra efterfrågefluktuationer från flera reaktorenheter.
Kvantifierade resultat efter 18 månader:
- Kvävehalt av olja: Minskad från 3,5 mg/m³ till <0,01 mg/m³, uppnår ISO 8573-1 klass 0-certifiering
- Incidenter med katalysatoravaktivering: Eliminerad helt, återställer polymerutbytet till designspecifikationerna
- Katalysatorbytesfrekvens: Förlängd från 12 månader till 24 månader, vilket sparar $180 000 per cykel
- Årlig underhållskostnad: Minskad med 48% genom eliminering av oljerelaterade reparationer och separatoröversyner
- Oplanerad driftstopp: Noll händelser under 18 månaders kontinuerlig drift
”LW-25/10 löste vårt problem med katalysatorföroreningar permanent. Trycket på 1,00 MPa ger oss den marginal vi behöver för nya reaktorkonstruktioner, och den oljefria designen har eliminerat vår mest ihållande driftsproblematik. Återbetalningstiden var under 14 månader.” — Processteknisk chef, petrokemiskt komplex
Vanliga frågor och urvalsguide
Relaterade produkter och lösningar
LW-serien kvävgaskompressorer med stor kapacitet
Högflödes oljefria kolvkompressorer (30–130 m³/min) för kryogen ASU-backup, VPSA-förstärkning och industriell rörledningsdistribution. Utloppstryck från 0,30 till 1,00 MPa.
DW-serien högtryckskvävgaskompressorer
DW-serien är konstruerad för utloppstryck från 1,00 MPa till 2,00 MPa och täcker tillämpningar för kväveinsprutning under ultrahögt tryck, pipeline-förstärkning och kemisk syntes.
ZW-serien flerstegs oljefria kompressorer
Vertikala, flerstegs oljefria kompressorer för syre, kväve, väte och specialgaser. Utloppstryck upp till 9,00 MPa för högtrycksgasfyllning och kemiska processtillämpningar.
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 uppgradera ditt högtryckskvävgassystem?
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
