Beskrivning
LW-52/8 kvävgaskompressor – Oljefri N2-booster med hög kapacitet för industriell distribution på 0,80 MPa
LW-52/8 är en tvåstegs, tvåradig oljefri kvävgaskompressor med kolv, konstruerad för storskalig kryogen luftseparation, högtrycks-VPSA-kvävgasförstärkning och krävande petrokemiska rörledningsdistributionsnätverk, med en kapacitet på 52 m³/min vid 0,80 MPa utloppstryck.
Produktöversikt
De LW-52/8 kvävgaskompressor står som ett högpresterande flaggskepp inom vår oljefria kolvkompressorserie, konstruerad specifikt för applikationer som kräver både betydande flödeskapacitet och förhöjt utloppstryck. Med ett imponerande 52 m³/min kapacitet i kombination med en 0,80 MPa utloppstryck, den här enheten uppfyller de mest krävande kraven på kväveförstärkning i storskalig industriell gasinfrastruktur.
Det som skiljer LW-52/8 från konventionella alternativ är dess helt oljefri kompressionsvägKolvringarna och rytmringarna är precisionsbearbetade av avancerade självsmörjande PTFE-kompositmaterial som fungerar utan kolvätesmörjmedel. Denna inneboende oljefria egenskap säkerställer att kväveproduktströmmen förblir helt okontaminerad, vilket uppnår... ISO 8573-1 Klass 0-certifiering För operatörer inom livsmedelsbearbetning, läkemedelstillverkning och elektroniktillverkning eliminerar detta kapitalutgifterna och den löpande underhållsbördan för nedströms filtreringssystem för oljeborttagning.
Kompressorarkitekturen använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) konfiguration som optimalt fördelar tryckförhållandet över två kompressionscylindrar. Denna etappvisa metod är avgörande för att hantera de termiska belastningarna som är förknippade med ett utloppstryck på 0,80 MPa samtidigt som PTFE-tätningselementens integritet bevaras. Varje steg har en oberoende intercooler, vilket säkerställer att gastemperaturerna hålls inom säkra driftsintervall även under kontinuerlig drift med maximal kapacitet. Den robusta gjutjärnsramen och den dynamiskt balanserade smidda vevaxeln i stål är klassade för en minsta livslängd på 120 000 timmar enligt standardiserade underhållsprotokoll.
Tekniska specifikationer – LW-52/8
| Parameter | Värde | Enhet |
|---|---|---|
| Modell | LW-52/8 | – |
| Mönster | Tvåsteg, tvåradigt (二列二级) | – |
| Kapacitet | 52 | m³/min |
| Utloppstryck | 0.80 | MPa |
| Kompressorstorlek (L × B × H) | 2360 × 1655 × 2235 | mm |
| Vikt | 6.00 | t |
| Driva | 350 | kW |
| Spänning | 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. Avancerat oljefritt PTFE-komposittätningssystem
LW-52/8 använder en egenutvecklad självsmörjande kolvring och ryttarbandsenhet Tillverkad av PTFE-kompositer med hög densitet förstärkta med glasfiber och bronspartiklar. Denna materialformulering uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar risken för att oljeånga överförs till kväveproduktströmmen. För industriella gasoperatörer innebär detta inbyggd ISO 8573-1 klass 0-överensstämmelse utan kapitalkostnader, underhållsbörda eller energiförluster som krävs för oljefiltreringsutrustning efter nedströms drift. PTFE-ringarna är specifikt formulerade för de förhöjda utloppstemperaturerna som är förknippade med drift på 0,80 MPa, och bibehåller dimensionsstabilitet upp till 180 °C.
2. Optimerad tvåstegs termodynamisk design
De tvåstegskompressionsarkitektur Utgångstrycket på LW-52/8 är termodynamiskt optimerat för ett utloppstryck på 0,80 MPa. Genom att dividera det totala tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder uppnår kompressorn en betydligt lägre genomsnittlig effektiv temperatur per steg jämfört med enstegskonstruktioner. En dedikerad högeffektiv rörformad intercooler mellan stegen avlägsnar kompressionsvärmen och hålls under 155 °C även vid maximal kontinuerlig belastning. Denna värmehantering är avgörande för att bevara PTFE-ringens integritet och förlänga ventilplattans livslängd med cirka 40% jämfört med enstegsalternativ som arbetar med motsvarande tryckförhållanden.
3. Kraftig gjutjärnsram med inneboende kraftbalans
Huvudramen är gjuten av GG25 grått gjutjärn (motsvarande ASTM A48 klass 30B) med integrerade kylvattenkanaler som är maskinbearbetade direkt i gjutstycket. tvåradig motstående cylindrar ger naturlig kraftutjämning av första ordningen, vilket minskar de obalanserade tröghetskrafterna som överförs till fundamentet med över 80% jämfört med enradiga konstruktioner med motsvarande kapacitet. Denna mekaniska fördel möjliggör installation på ett lättare armerat betongblock (minst 10 ton jämfört med 15+ ton för enradiga ekvivalenter), vilket avsevärt minskar anläggningskostnaderna och förenklar eftermontering i befintliga kompressorhus där fundamentkapaciteten kan vara begränsad.
4. Mellanspänningsmotordrift för industriell integration
LW-52/8 drivs av en 350 kW mellanspänningsinduktionsmotor Finns i antingen 6kV- eller 10kV-konfigurationer, i enlighet med IEC 60034-1 effektivitetsklass IE3. Mellanspänningsdrivningen eliminerar behovet av överdimensionerade lågspänningsställverk och kraftiga kablar som skulle krävas för en 380V-motor med denna effektklassning. Direkt integration i industriella mellanspänningsdistributionsnät minskar kostnaderna för elektrisk infrastruktur, minimerar I²R-förluster i kraftkablar och förbättrar den totala energieffektiviteten. För anläggningar med 6kV- eller 10kV-bussystem som standard i stora industrianläggningar erbjuder LW-52/8 plug-and-play-elektrisk kompatibilitet.
Applikationsscenarier
Storskaliga kryogena luftseparationsanläggningar
I stora kryogena ASU-anläggningar som producerar 2 000–5 000 Nm³/h gasformigt kväve fungerar LW-52/8 som primär högtryckskvävgasbooster mellan kylboxen och fördelningsröret. Dess kapacitet på 52 m³/min matchar produktionen från storskaliga ASU:er, medan utloppstrycket på 0,80 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för långdistansdistribution i rörledningar till nedströms konsumenter såsom integrerade stålverk, petrokemiska komplex och LNG-återförgasningsterminaler. Den oljefria designen är avgörande i dessa tillämpningar eftersom all oljeförorening skulle äventyra renheten hos kvävet som tillförs känsliga processer, särskilt i halvledar- och läkemedelstillverkningsanläggningar som betjänas av samma distributionsnätverk.
Högtrycks-VPSA-kvävgasboosterstationer
För stora VPSA-kvävegeneratorer som producerar kväve med renhet 99,5–99,9% vid nära atmosfärstryck, LW-52/8 kvävgasbooster komprimerar lågtrycksprodukten till 0,80 MPa för högtrycksdistribution. Det förhöjda utloppstrycket är särskilt värdefullt för VPSA-installationer som betjänar flera konsumenter via en centraliserad grenrör, där tryckförlusterna över distributionsnätet kan vara betydande. Den oljefria kompressionsvägen är absolut nödvändig i VPSA-tjänster eftersom kolvätekontaminering irreversibelt skulle förgifta kolmolekylsiktsadsorbenten, vilket försämrar separationseffektiviteten och kräver kostsamt byte av adsorbent.
Petrokemisk högtryckskväveinsprutning
Inom petrokemisk verksamhet och raffinaderiverksamhet tillhandahåller LW-52/8 högtryckskvävgas för reaktorinerting, katalysatorkonservering, rörledningsrensning och nödinjektion av kväve i processkärl. Utloppstrycket på 0,80 MPa är tillräckligt för att övervinna tryckklassificeringarna för typiska processkärl och reaktorsystem, vilket möjliggör direkt kväveinjektion utan mellanliggande påfyllning. Den kontinuerliga driftklassificeringen säkerställer oavbruten kvävetillgänglighet under längre drift- och underhållskampanjer som kan sträcka sig över flera veckor. Oljefrihetscertifieringen är obligatorisk för petrokemiska tillämpningar där kväve kommer i kontakt med katalysatorbäddar eller in i processflöden som måste förbli kolvätefria.
Inertisering av stålverk och gasförsegling i masugn
Integrerade stålverk kräver stora mängder kväve för masugnsgasförsegling, inertering av gjutlåda och skänkmetallurgiLW-52/8:s kapacitet på 52 m³/min kan betjäna flera masugnar eller kontinuerliga gjutningslinjer samtidigt via en centraliserad högtryckskvävgasgrenrör. Utloppstrycket på 0,80 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för att övervinna mottrycket i masugnsgassystem och upprätthålla ett positivt tätningsgasflöde vid munstyckets nivå. Den oljefria konstruktionen förhindrar oljekontaminering av masugnsgas, vilket skulle kunna förorena nedströms gasreningsutrustning och äventyra kvaliteten på den återvunna masugnsgasen som används för kraftproduktion.
Material och konstruktion
LW-52/8 är tillverkad av premiummaterial utvalda för kvävekompatibilitet, högtrycksanvändning och förlängd livslängd:
| Komponent | Material | Specifikation |
|---|---|---|
| Cylinderblock | Grått gjutjärn | GG25 / HT250, integrerade kylvattenmantlar |
| Vevaxel | Smidd legeringsstål | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 dynamiskt balanserad |
| Kolvringar | PTFE-glas-bronskomposit | Självsmörjande, tål höga temperaturer upp till 180°C |
| Ryttarband | PTFE-komposit | Kolvstyrning, slitageskydd, slitage <0,04 mm/1000h |
| Ventilplattor | Rostfritt stål | SS316, 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 | Finnrörsdesign, kylvattenklassning 32°C |
| Basram | Konstruktionsstål | Svetsad tillverkning, vibrationsdämpade monteringsplattor |
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-52/8 har en torrvikt på 6,00 ton och en tyngdpunkt cirka 900 mm ovanför bottenplattan. Tack vare den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen är obalanserade krafter minimala, vilket möjliggör installation på en armerad betongblock med tröghetsmoment på 10–12 tonBlocket bör monteras på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 6–8 Hz) för att förhindra vibrationsöverföring till intilliggande strukturer och instrument. 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 55 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 i kylarna), 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.
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, fjäderutmattning eller sprickbildning. |
| 1 000 timmar | Bedömning av kolvringsslitage | 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 lagertappar, mät huvudlagerspelet, byt lager om >0,08 mm |
Den oljefria designen hos LW-52/8 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-52/8 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-52/8-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 kompisar.
Prestanda- och effektivitetsanalys
LW-52/8 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 6,73 kW per m³/min av kväve levererat vid 0,80 MPa utloppstryck. Detta effektivitetsmått är berömvärt för en oljefri kolvkompressor som arbetar vid ett förhöjt tryckförhållande, vilket placerar enheten gynnsamt inom kapacitetsklassen 40–60 m³/min. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer i liknande högtryckstillämpningar vanligtvis 7,0–7,8 kW/m³/min, medan äldre enstegskolvkonstruktioner kan överstiga 8,5 kW/m³/min vid motsvarande utloppstryck.
Under ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar genererar LW-52/8:s effektivitetsfördel cirka 112 000–280 000 kWh årliga energibesparingar jämfört med mindre effektiva alternativ. Vid en genomsnittlig industriell eltariff på $0,08/kWh motsvarar detta $8 960–$22 400 i direkt driftskostnadsminskning per år. I kombination med fullständig eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror (smörjolja, filterelement, separatorpatroner, spilloljehantering och oljeanalys) är 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 och tryckklassning kräver koalescensfilter, adsorbenter av aktivt kol och kontinuerlig oljeövervakningsinstrumentation som tillsammans förbrukar 3–5% av kompressorns uteffekt. LW-52/8:s oljefria design eliminerar denna parasitbelastning helt och hållet, vilket ytterligare förbättrar systemets effektivitet.
Anpassning och OEM-funktioner
Vi erbjuder omfattande anpassningsmöjligheter för att anpassa LW-52/8 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 driftsättningsrisker genom förtestning av alla system i fabriken.
- 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 och minskar mekaniskt slitage under uppstart.
- Miljöskyddssystem: 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, lämpliga för inomhusinstallationer utan dedikerade kompressorhus.
- 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: Uppgradering av kvävedistribution vid stålverk
Klient: Ett integrerat stålverk i Sydostasien med två masugnar och fyra stränggjutningslinjer
Utmaning: Brukets befintliga kvävgasförsörjning bestod av två åldrande oljesmorda kompressorer (europeiskt märke, 18 års drift) som matade ett gemensamt 0,60 MPa fördelningsrör. Kompressorerna upplevde frekvent oljeöverföring till kvävgasströmmen, vilket förorenade masugnens gastätningssystem och orsakade igensättning av gjutrörets munstycken under kontinuerlig gjutning. Underhållskostnaderna hade eskalerat till 1485 000 USD/år på grund av oljerelaterade reparationer, och trycket på 0,60 MPa var otillräckligt för de nya högtrycks-inerteringskraven för gjutröret.
Lösning: Vi levererade en LW-52/8 oljefri kvävgaskompressor som ersättning för primärkompressorn, konfigurerad på en specialanpassad medar med integrerad intercooler, efterkylare och en Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med SCADA-integration. Utloppstrycket på 0,80 MPa uppfyllde de nya kraven för inertering av gjutlådan, medan den oljefria konstruktionen eliminerade kontaminering av masugnsgas och gjutningssystem. Ett 5 m³ utjämningskärl installerades uppströms för att buffra efterfrågefluktuationer från gjutlinjerna.
Kvantifierade resultat efter 24 månader:
- Kvävehalt av olja: Minskad från 4,2 mg/m³ till <0,01 mg/m³, uppnår ISO 8573-1 klass 0-certifiering
- Tillfällen med igensättning av tappmunstycken: Eliminerad helt, vilket förbättrar gjututbytet med 1,2%
- Årlig underhållskostnad: Minskad med 45% ($85 000 till $46 750) genom eliminering av oljerelaterade reparationer
- Energiförbrukning: Förbättrad med 6,8% jämfört med den utbytta enheten, vilket sparar cirka $19 200/år
- Oplanerad driftstopp: Noll händelser under 24 månaders kontinuerlig drift
”LW-52/8 har förvandlat vår kvävgasförsörjning från ett underhållsproblem till ett pålitligt verktyg. Elimineringen av oljeföroreningar har förbättrat vår gjutkvalitet och minskat antalet munstycksbyten med 80%. Återbetalningstiden var under 20 månader.” — Chefsingenjör, stålverksdrift
Vanliga frågor och urvalsguide
Relaterade produkter och lösningar
DW-serien högtryckskvävgaskompressorer
DW-serien är konstruerad för utloppstryck från 0,40 MPa till 2,00 MPa och täcker tillämpningar för kväveinjektion, högtrycksrörledningsförstärkning och kemisk syntes. Kapaciteter från 2 till 130 m³/min med tvåstegs- och flerstegskonfigurationer.
ZW-serien flerstegs oljefria kompressorer
Vertikala, flerstegs oljefria kompressorer för syre, kväve, väte och specialgaser. Utloppstryck upp till 9,00 MPa för högtrycksgaspåfyllning, flaskpåfyllning och kemiska processtillämpningar.
MW-seriens medeltryckskompressorer
Oljefria kompressorer med medeltryck (1,0–4,0 MPa) för kväveåtervinning, gasförvätskning och processgaskompression inom petrokemisk verksamhet och raffinaderiverksamhet.
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 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
