LW-25/16 kvävgaskompressor – Högtrycks oljefri N2-booster för industriella tillämpningar på 1,60 MPa

LW-25/16 är en tvåstegs, tvåradig oljefri kvävgaskompressor med kolv, konstruerad för att leverera 25 m³/min vid 1,60 MPa utloppstryck. Den är konstruerad för att leverera 25 m³/min vid ett utloppstryck på 1,60 MPa. Den är konstruerad för att leverera tvåstegs, tvåradig, oljefri kolvkompressor med kväve avsedd för högtrycksinjektion, pipeline-förstärkning och krävande petrokemiska processtillämpningar. Noll smörjmedelsförorening, klassad för kontinuerlig drift och byggd för dygnet runt-drift vid förhöjt tryck.

Produktöversikt

De LW-25/16 kvävgaskompressor intar en specialiserad position inom vår portfölj av oljefria kolvkompressorer och överbryggar klyftan mellan kvävgasdistribution med medelhögt tryck och processtillämpningar med högt tryck. Med en nominell kapacitet på 25 m³/min och en exceptionell 1,60 MPa utloppstryck, denna enhet uppfyller de mest krävande kraven på kvävekompression inom industriell gasinfrastruktur där både ett betydande flöde och förhöjt tryck krävs samtidigt.

Det som skiljer LW-25/16 från konventionella högtrycksalternativ är dess helt oljefri kompressionsmekanismKolvringarna och rytmringarna är tillverkade av avancerade självsmörjande PTFE-kompositmaterial speciellt framtagna för högtrycksanvändning. Dessa komponenter fungerar utan kolvätesmörjmedel, vilket säkerställer att kväveströmmen förblir helt fri från oljeföroreningar även vid de förhöjda temperaturer och tryck som är förknippade med 1,60 MPa utlopp. Denna inneboende oljefria egenskap ger... ISO 8573-1 Klass 0-certifiering nativt, vilket eliminerar behovet av kostsamma nedströms system för oljeavlägsning som annars skulle vara obligatoriska i högtrycksapplikationer.

Kompressorn använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) konfiguration som är avgörande för att hantera det extrema tryckförhållandet som krävs för att uppnå 1,60 MPa utlopp från nära atmosfäriska inloppsförhållanden. Den stegvisa kompressionen fördelar den termiska belastningen över två cylindrar, med en oberoende högeffektiv intercooler mellan stegen som håller gastemperaturerna inom säkra driftsgränser. Den robusta gjutjärnsramen och den precisionssmidda vevaxeln är konstruerade för att motstå de betydande mekaniska krafter som genereras av högtrycksdrift, med en nominell livslängd som överstiger 100 000 timmar enligt standardiserade underhållsprotokoll.

Tekniska specifikationer – LW-25/16

* 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. Högtrycks oljefri PTFE-tätningsteknik

LW-25/16 använder en egenutvecklad självsmörjande högtryckskolvring och ryttarbandssystem Tillverkad av avancerade PTFE-kompositer förstärkta med höghållfast glasfiber och bronspartiklar. Denna materialformulering är specifikt konstruerad för de extrema tryckskillnader och förhöjda temperaturer som uppstår vid ett utloppstryck på 1,60 MPa. Ringarna uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar risken för oljekontaminering. För användare av högtryckskväve inom petrokemiska, farmaceutiska och specialgasapplikationer ger detta inbyggd ISO 8573-1 klass 0-överensstämmelse utan komplexiteten, kostnaden och tillförlitligheten hos nedströms oljefiltreringssystem som arbetar vid förhöjt tryck.

2. Tvåstegskompression för extrema tryckförhållanden

De tvåstegskompressionsarkitektur är absolut avgörande för att uppnå ett utlopp på 1,60 MPa från atmosfäriska inloppsförhållanden, vilket motsvarar ett totalt tryckförhållande på cirka 16:1. Genom att dividera detta extrema förhållande mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder begränsar LW-25/16 utloppstemperaturen för varje steg till under 160 °C, vilket bevarar den strukturella integriteten hos PTFE-tätningselementen. En högeffektiv rörformad intercooler mellan stegen avlägsnar den betydande kompressionsvärmen, med kylvattenflödet utformat för att hålla temperaturerna mellan stegen under 45 °C även vid maximal kontinuerlig belastning. Denna termiska styrning förlänger ventilplattans livslängd med cirka 50% jämfört med enstegskonstruktioner som försöker med motsvarande tryckförhållanden.

3. Förstärkt kraftig ram för högtrycksdrift

Huvudramen är gjuten av GG30 grått gjutjärn (uppgraderad från GG25 som används i modeller med lägre tryck) med tjockare väggsektioner och förstärkta lagerpiedestaler för att motstå de betydligt högre mekaniska belastningarna som genereras av ett utloppstryck på 1,60 MPa. 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 viktig för högtryckskompressorer där toppcylinderkrafterna är betydligt förhöjda. Den smidda vevaxeln i stål är dynamiskt balanserad enligt ISO 1940 G2.5-standarder och har förstorade lagertappar för att hantera de högre lagerbelastningarna.

4. Flexibel spänningskonfiguration för industriell integration

LW-25/16 finns tillgänglig med en 200 kW drivmotor i tre spänningskonfigurationer: 380 V för anläggningar med lågspänningsdistributionsinfrastruktur, eller 6 kV/10 kV för direkt integration i industriella mellanspänningsnätverk. 380 V-alternativet är idealiskt för mindre installationer eller eftermonteringsprojekt där mellanspänningsinfrastruktur inte finns tillgänglig. 6 kV- och 10 kV-alternativen eliminerar behovet av nedtransformatorer i stora industrianläggningar, vilket minskar kostnaderna för elinfrastruktur och förbättrar den totala energieffektiviteten. Alla motorkonfigurationer uppfyller IEC 60034-1 effektivitetsklass IE3.

Applikationsscenarier

Högtrycksförstärkning av kvävgasledningar

I industriella gasdistributionsnät som sträcker sig över flera anläggningar eller stora fabriksplatser fungerar LW-25/16 som en högtryckskvävgasboosterstation för att övervinna friktionsförluster i rörledningen och bibehålla tillräckligt tryck vid avlägsna förbrukningspunkter. Dess utloppstryck på 1,60 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för distribution över avstånd över 5 km, vilket gör den idealisk för centraliserad kväveförsörjning till flera processenheter, tankparker och avlägsna laststationer. Kapaciteten på 25 m³/min stöder medelstora industrikomplex med flera samtidiga kvävekonsumenter. Den oljefria designen är avgörande för rörledningsapplikationer eftersom all oljeförorening skulle spridas genom hela distributionsnätet och potentiellt påverka alla nedströms konsumenter.

Inerting och konservering av katalysatorer i petrokemiska reaktorer

Petrokemiska reaktorer, katalytiska krackningsanläggningar och hydroprocessningsenheter kräver högtryckskväve för reaktorinerting under uppstart och avstängning, konservering av katalysatorbädd under standby-perioder och nödtrycksminskningDen LW-25/16 högtryckskvävgaskompressor levererar det tryck på 1,60 MPa som krävs för att övervinna reaktorsystemtrycket och injicera kväve direkt i processkärlen. Den oljefria konstruktionen är absolut obligatorisk i dessa tillämpningar eftersom oljeföroreningar skulle förgifta dyra katalysatorbäddar, vilket permanent försämrar den katalytiska aktiviteten och kräver kostsamt katalysatorbyte eller regenerering.

Kvävgaspåfyllnings- och flaskpåfyllningsstationer

Industriella gaspåfyllningsstationer och flaskpåfyllningsanläggningar kräver högtryckskvävgaskompressorer för att fylla vanliga gasflaskor (vanligtvis 15 MPa arbetstryck) och rörvagnar (upp till 20 MPa). Även om LW-25/16:s utloppstryck på 1,60 MPa inte direkt uppnår flaskpåfyllningstrycket, fungerar den som en mellanliggande booster i flerstegskompressionståg, komprimering av kväve från atmosfäriska eller lågtryckskällor till sugtrycket hos högtrycksmembran- eller kolvkompressorer. Den oljefria konstruktionen säkerställer att kväve som kommer in i högtryckssteget är helt oförorenat, vilket förhindrar oljeansamling i högtryckscylindrar och rörvagnar som kan äventyra gasens renhet och skapa säkerhetsrisker.

Högtrycks kväveinsprutning för livsmedel och drycker

Storskaliga livsmedels- och dryckesbearbetningsanläggningar använder högtryckskväve för produktdispenseringssystem, trycksatt förpackning och kontrollerad atmosfärlagring vid förhöjt tryckLW-25/16:s utloppstryck på 1,60 MPa är tillräckligt för direktinsprutning i trycksatta produkttankar och doseringssystem utan mellanliggande påfyllning. Den oljefria certifieringen säkerställer överensstämmelse med FDA 21 CFR 173.310 och EU-förordning 231/2012 för kväve i kontakt med livsmedel. Kapaciteten på 25 m³/min stöder produktionslinjer med hög genomströmning där flera doseringsstationer är i drift samtidigt.

Material och konstruktion

LW-25/16 är tillverkad av premiummaterial som är speciellt utvalda för högtryckskvävgasanvändning, termisk stressbeständighet och förlängd livslängd:

Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i strikt enlighet med ASME BPVC avsnitt VIII division 1 eller kinesiska GB 150-standarder, med ytterligare säkerhetsmarginaler för högtrycksanvändning. 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. Högtrycksrör 100% testas pneumatiskt vid 1,1× MAWP efter hydrostatisk provning.

Installations- och underhållsriktlinjer

Grund- och strukturkrav

LW-25/16 har en torrvikt på 4,50 ton och en tyngdpunkt cirka 950 mm ovanför bottenplattan. På grund av de betydligt högre mekaniska krafterna som genereras av 1,60 MPa utloppstryck, en armerad betongtröghetsblock på 9–12 ton krävs. Blocket måste monteras på kraftiga vibrationsisolatorer (egenfrekvens 5–7 Hz) som kan hantera de förhöjda dynamiska belastningarna. Fundamentkonstruktionen måste ta hänsyn till toppkrafterna i cylindern, vilka är betydligt högre än för lågtryckskompressorer med motsvarande kapacitet. 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. Högtrycks-interkylaren och efterkylaren kräver särskilt effektiv kylning för att hantera den betydande kompressionsvärmen vid 1,60 MPa. Vattenkvalitetsspecifikationer: pH 6,5–8,5, totalt löst material < 400 mg/L, kloridhalt < 40 mg/L (avgörande för korrosionsskydd i SS316-rör), suspenderat material < 25 mg/L och total hårdhet < 250 mg/L som CaCO₃. Ett slutet kyltorn med sidoströmsfiltrering och kemisk behandling rekommenderas starkt för alla installationer för att säkerställa jämn vattenkvalitet och förhindra beläggningsbildning i högtrycksvärmeväxlarrör.

Schema för förebyggande underhåll

Den oljefria designen hos LW-25/16 minskar underhållskomplexiteten avsevärt jämfört med smorda högtrycksalternativ. Det finns inga oljebyten att schemalägga, inga smörjoljeprover att analysera, inga oljefilterelement att byta ut och inga högtrycksoljeavskiljarpatroner att övervaka. De primära slitagedelarna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 3 500–5 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden vid högt tryck. Ventilplattaggregat uppnår vanligtvis 2 000–3 500 timmar innan de behöver renoveras i högtrycksdrift.

Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar

Kvävgaskompressorn LW-25/16 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla eller överträffa följande internationella standarder och regelverk:

Prestanda- och effektivitetsanalys

LW-25/16 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 8,00 kW per m³/min av kväve levererat vid 1,60 MPa utloppstryck. Detta effektivitetsmått återspeglar de termodynamiska utmaningar som är förknippade med komprimering till förhöjda tryckförhållanden, men förblir ändå konkurrenskraftigt inom segmentet för högtrycks-oljefria kolvkompressorer. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer som arbetar vid motsvarande tryckförhållanden vanligtvis 8,5–9,5 kW/m³/min, medan högtrycksmembrankompressorer (ofta valda för oljefria tillämpningar) kan överstiga 12 kW/m³/min.

Över ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar ger LW-25/16:s effektivitetsfördel jämfört med mindre effektiva alternativ cirka 100 000–240 000 kWh årliga energibesparingarVid en genomsnittlig industriell eltariff på $0,08/kWh motsvarar detta $8 000–$19 200 i direkt driftskostnadsminskning per år. Den primära ekonomiska drivkraften för valet av LW-25/16 är dock vanligtvis eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och nedströms reningsutrustning snarare än marginella energibesparingar.

De total ägandekostnad för högtryckskvävgaskompression minskas ytterligare av avsaknaden av olja i kompressionsvägen. En typisk oljesmord högtryckskompressor av denna storlek kräver koalescensfilter, adsorbenter av aktivt kol, oljeövervakningsinstrument och regelbundna oljebyten som tillsammans adderar $15 000–$25 000 i årliga driftskostnader. LW-25/16:s oljefria design eliminerar dessa kostnader helt och samtidigt förbättrar tillförlitligheten genom att ta bort det vanligaste felläget i högtryckskompressorer: kontaminering och nedbrytning av oljesystemet.

Anpassning och OEM-funktioner

Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-25/16 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.
• Högtryckssäkerhetssystem: Automatiska tryckavlastningsventiler, sprängbleckaggregat, högtrycksisoleringsventiler och nödtrycksreduceringssystem kan integreras i utloppsrören. Alla säkerhetssystem är konstruerade enligt ASME BPVC avsnitt VIII-krav.
• Miljöskydd: C5-M marinkvalitetsbeläggningssystem för kustinstallationer; tropiska elektriska komponenter för omgivningstemperaturer upp till 55 °C; och IP54-klassade akustiska kapslingar som minskar bullernivån från 87 dB(A) till 74 dB(A) på 1 meters avstånd.
• OEM och privat etikett: Anpassade färger, namnskyltar med varumärken och lokaliserade dokumentationspaket för distributörer av gasutrustning och systemintegratörer.

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: Uppgradering av inerteringssystem för petrokemisk reaktor

Klient: Ett stort petrokemiskt komplex i Mellanöstern som driver produktionsenheter för polyeten och polypropen

Utmaning: Kundens befintliga högtryckskvävgasförsörjning för reaktorinerting och katalysatorkonservering tillhandahölls av två oljesmorda kolvkompressorer (amerikanskt märke, 20 års drift). Oljeöverföring till kväveströmmen förorenade Ziegler-Natta-katalysatorbäddar, vilket minskade polymerisationseffektiviteten med 8–12% och krävde katalysatorbyte var 14:e månad istället för det planerade 24-månadersintervallet. Oljan förorenade också reaktorns interna delar, vilket krävde oplanerade avstängningar för rengöring. Årliga förluster från katalysatornedbrytning och oplanerade driftstopp översteg $2,3 miljoner.

Lösning: Vi levererade en LW-25/16 oljefri kvävgaskompressor som primär högtryckskvävekälla, konfigurerad på en specialanpassad medar med integrerad intercooler, efterkylare, högtryckssäkerhetssystem (övertrycksventiler, sprängbleck, isoleringsventiler) och en Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med SCADA-integration. Utloppstrycket på 1,60 MPa uppfyllde alla krav på reaktorinerting och katalysatorkonservering. En redundant reservenhet installerades för 100%:s tillgänglighet.

Kvantifierade resultat efter 30 månader:

• Kvävehalt av olja: Minskad från 5,8 mg/m³ till <0,01 mg/m³, uppnår ISO 8573-1 klass 0-certifiering
• Intervall för katalysatorbyte: Förlängd från 14 månader till 28 månader, vilket sparar $1,8 miljoner/år i katalysatorkostnader
• Polymerisationseffektivitet: Förbättrad med 9.5%, vilket ökar den årliga produktionen med 12 000 ton
• Oplanerad driftstopp: Utslagen—noll oljerelaterade driftstopp på 30 månader
• Total underhållskostnad: Minskad med 38% genom att eliminera reparationer av oljesystem och rengöring av katalysatorer

”LW-25/16 har varit omvälvande för vår verksamhet. Elimineringen av oljeföroreningar har återställt vår katalysatorprestanda till designnivåer och helt eliminerat de oplanerade driftstopp som kostade oss miljoner. Återbetalningsperioden var under 12 månader.” — Vice VD för verksamheten, petrokemiska komplexet

Vanliga frågor och urvalsguide

Relaterade produkter och lösningar

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 krav på högtryckskvävgasflöde, sugförhållanden, utloppstrycksmål och integrationsbegränsningar. Vi tillhandahåller kostnadsfria tekniska förslag, ritningar för grundläggning, rörlednings- och instrumentdiagram (P&ID), konstruktioner för högtryckssäkerhetssystem och detaljerade analyser av total ägandekostnad (TCO) inom 48 timmar efter att vi mottagit er förfrågan.

E-post: [email protected] | Svar inom 24 timmar