LW-16.5/13 kvävgaskompressor – Oljefri N2-booster med medelhögt flöde och högt tryck för krävande industriella tillämpningar

LW-16.5/13 är konstruerad för att leverera 16,5 m³/min vid 1,30 MPa utloppstryck och är en tvåstegs, tvåradig oljefri kolvkompressor med kväve, specialbyggd för högtryckskväveinjektion, kemisk syntes och specialiserad industriell gasdistribution där förhöjt tryck och kompromisslös renhet möts. Noll smörjmedelskontaminering, kontinuerlig drift och optimerad för dygnet runt-drift i de mest krävande processmiljöerna.

Produktöversikt

De LW-16.5/13 kvävgaskompressor upptar en specialiserad nisch inom vår portfölj av oljefria kolvkompressorer och överbryggar gapet mellan krav på medelhög flödeskapacitet och högtrycksutlopp. Med en nominell kapacitet på 16,5 m³/min och ett förhöjt utloppstryck på 1,30 MPa, denna enhet är konstruerad för processtillämpningar där kväve måste levereras vid tryck som är betydligt högre än för konventionella fördelningsrör.

Det som skiljer LW-16.5/13 från vanliga kvävgaskompressorer är dess förmåga att uppnå 1,30 MPa utloppstryck samtidigt som fullständig oljefri integritet bibehålls genom hela kompressionsvägen. Kolvringarna och rytmbanden är tillverkade av högpresterande självsmörjande PTFE-kompositer speciellt formulerade för förhöjda tryck- och temperaturförhållanden. Detta säkerställer att kväveströmmen förblir helt fri från kolväteföroreningar, vilket uppnår ISO 8573-1 Klass 0-certifiering utan någon nedströms reningsutrustning. För kemisk syntes, inertering av högtrycksreaktorer och specialgasapplikationer är denna nativa renhet inte förhandlingsbar.

Kompressorn använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) konfiguration som är termodynamiskt avgörande för att hantera det betydande tryckförhållande som krävs för att nå 1,30 MPa. Tryckförhållandet är optimalt fördelat mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder, med en mellanstegskylare som avlägsnar kompressionsvärmen mellan stegen. Denna etappvisa metod begränsar utloppstemperaturen för varje steg till under 160 °C, vilket bevarar PTFE-tätningselementens dimensionsstabilitet och förlänger ventilplattans livslängd. Den robusta gjutjärnsramen och den precisionsbalanserade smidda vevaxeln i stål är klassade för en minsta driftstid på 120 000 timmar enligt standardiserade underhållsprotokoll.

Tekniska specifikationer – LW-16.5/13

* 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-16.5/13 använder en avancerad självsmörjande kolvring och ryttarbandssystem Tillverkad av PTFE-kompositer med hög densitet förstärkta med glasfiber, kolfiber och bronspartiklar. Denna specialiserade formulering är konstruerad för de förhöjda tryck och temperaturer som är förknippade med 1,30 MPa urladdningsdrift, och uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan någon kolvätesmörjning. Ringarna bibehåller dimensionsstabilitet upp till 190 °C, vilket säkerställer tillförlitlig tätningsprestanda även under långvarig högtrycksdrift. För operatörer av kemiska processer ger detta inbyggd ISO 8573-1 klass 0-överensstämmelse utan kapitalutgifter eller underhållsbörda för oljefiltrering nedströms.

2. Tvåstegskompression för extrema tryckförhållanden

De tvåstegskompressionsarkitektur är inte bara fördelaktigt utan också avgörande för att uppnå ett utloppstryck på 1,30 MPa från nära atmosfäriska inloppsförhållanden. Tryckförhållandet är uppdelat mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder, med en högeffektiv rörformad intercooler som avlägsnar kompressionsvärmen mellan stegen. Denna etappvisa metod begränsar utloppstemperaturen för varje steg till under 160 °C, vilket förhindrar termisk nedbrytning av PTFE-tätningselementen och förlänger ventilplattans livslängd med cirka 50% jämfört med enstegskonstruktioner som försöker med motsvarande tryckförhållanden. Intercoolern är överdimensionerad för uppgiften, vilket ger en säkerhetsmarginal vid omgivningstemperaturavvikelser.

3. Kompakt men robust ramkonstruktion

Huvudramen är gjuten av GG25 grått gjutjärn (motsvarande ASTM A48 klass 30B) med integrerade kylvattenkanaler. Trots högtryckskapaciteten bibehåller LW-16.5/13 en relativt kompakt yta på 2675 × 1550 × 2520 mm och en vikt på bara 3,00 tonDet tvåradiga motstående cylindrararrangemanget ger en inbyggd kraftdämpning av första ordningen, vilket minskar vibrationsöverföringen och möjliggör installation på ett måttligt armerat betongtröghetsblock på 5–6 ton. Denna kompakthet är särskilt fördelaktig för eftermontering i befintliga kemiska fabriker och processanläggningar där utrymme och grundkapacitet är begränsad.

4. Standard 380V industriell motordrift

LW-16.5/13 drivs av en 160 kW, 380V, 50Hz trefas induktionsmotor Överensstämmer med IEC 60034-1 effektivitetsklass IE3. Standardkonfigurationen för lågspänning integreras direkt i befintliga 380V industriella distributionscentraler utan att kräva mellanspänningsinfrastruktur, nedtransformatorer eller specialiserade ställverk. Denna elektriska enkelhet minskar både kapitalkostnader och komplexitet vid driftsättning, vilket gör LW-16.5/13 till en attraktiv uppgraderingsväg för anläggningar som övergår från flaskbaserad högtryckskvävgas eller hydrauliska gasboosters till kontinuerlig kompression på plats.

Applikationsscenarier

Högtryckskemisk syntes och reaktorinerting

I kemiska tillverkningsanläggningar tillhandahåller LW-16.5/13 högtryckskvävgas för reaktorinerting, konservering av katalysatorbädd och nödinjektion av kväve i processkärl som arbetar vid förhöjt tryck. Utloppstrycket på 1,30 MPa är tillräckligt för att övervinna det interna trycket i de flesta satsreaktorer, autoklaver och högtryckssyntesloopar, vilket möjliggör direkt kväveinjektion utan mellanliggande förstärkning. Den oljefria designen är absolut avgörande vid kemisk syntes eftersom all kolvätekontaminering skulle förgifta ädelmetallkatalysatorer, initiera oönskade sidoreaktioner eller äventyra produktrenheten vid finkemisk och farmaceutisk tillverkning.

Högtrycks-VPSA-kväveförstärkning

För VPSA-kvävegeneratorer som producerar kväve med hög renhet vid nära atmosfärstryck, LW-16.5/13 kvävgasbooster komprimerar lågtrycksprodukten till 1,30 MPa för högtrycksdistribution till krävande processkonsumenter. Kapaciteten på 16,5 m³/min är väl anpassad till medelstora VPSA-installationer som betjänar kemiska fabriker, specialgasanläggningar och högtrycksapplikationer med täckning. Den oljefria kompressionsvägen skyddar kolmolekylsikten från kolväteförgiftning, vilket bevarar adsorbentens livslängd och bibehåller kväverens renhet.

Spolning och trycktestning av olje- och gasledningar

Vid konstruktion och underhåll av olje- och gasledningar används kväve till rörledningsrensning, hydrostatisk testförskjutning och packning med torkad inert gas före driftsättning. LW-16.5/13:s utloppstryck på 1,30 MPa är tillräckligt för att spola rörledningar med medelstor diameter (upp till 24 tum nominellt borrhål) och för hydrotestförskjutning i rörledningar som arbetar vid tryck upp till 10 MPa. Den oljefria konstruktionen förhindrar kolvätekontaminering av rörledningarnas insida, vilket är avgörande för gasöverföringsrörledningar där även spår av oljerester kan förorena gaskvalitetsmätare, kompressorstationer och slutanvändarutrustning.

Specialiserade gas- och flaskpåfyllningsoperationer

Specialgasanläggningar och industriella gasdistributörer kräver högtryckskvävgas för cylinderfyllning, paketladdning och gasblandningsberedningLW-16.5/13:s utloppstryck på 1,30 MPa är tillräckligt för att fylla högtryckskvävgascylindrar (vanligtvis 15 MPa arbetstryck) genom en flerstegs gasbooster eller kompressorkaskad. Den oljefria certifieringen säkerställer att fyllda cylindrar uppfyller renhetsspecifikationerna för kväve av analytisk kvalitet, ultrahög renhet och forskningskvalitet utan att ytterligare reningssteg krävs.

Material och konstruktion

LW-16.5/13 är tillverkad av premiummaterial utvalda för kompatibilitet med högt kvävetryck, förhöjd temperaturbeständighet 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. 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 rumskrav

LW-16.5/13 har en torrvikt på 3,00 ton och en tyngdpunkt cirka 800 mm ovanför bottenplattan. Den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen ger utmärkt kraftbalans, vilket möjliggör installation på en armerad betongblock med tröghetsmoment på 5–6 tonBlocket bör monteras på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz) för att förhindra vibrationsöverföring. Nödvändiga utrymmen: 1,2 m på den icke-drivande sidan för ventilåtkomst, 1,0 m på drivsidan för motorunderhåll och 1,5 m ovanför för kranåtkomst vid större översyner. Det kompakta formatet gör LW-16.5/13 lämplig för installation i befintliga maskinrum med begränsad golvyta.

Design av kylvattensystem

Kylvattenbehovet är ungefär 18 m³/h vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Vattendistributionskretsen försörjer cylindermantlarna och intercoolern 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 ett kompakt slutet kyltorn med sidoströmsfiltrering för att förhindra beläggningsbildning och korrosion i högtryckskylkretsarna.

Schema för förebyggande underhåll

Den oljefria designen hos LW-16.5/13 förenklar underhållet 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 enda förbrukningsbara slitagedelarna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 4 000–6 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden. Vid ett utloppstryck på 1,30 MPa är ringslitaget något förhöjt jämfört med lågtrycksdrift, och vi rekommenderar att man håller sig till utbytesintervallet på 4 000 timmar för optimal tillförlitlighet.

Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar

Kvävgaskompressorn LW-16.5/13 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla följande internationella standarder och regelverk:

Prestanda- och effektivitetsanalys

LW-16.5/13 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 9,70 kW per m³/min av kväve levererat vid 1,30 MPa utloppstryck. Denna specifika effekt återspeglar den termodynamiska effekten som är förknippad med det höga tryckförhållandet som krävs för att nå 1,30 MPa från nära atmosfäriska inloppsförhållanden. Även om den är högre än lågtryckskompressorer, är denna effektivitet konkurrenskraftig inom segmentet för högtrycks-oljefria kolvkompressorer. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer som arbetar vid motsvarande tryckförhållanden vanligtvis 10,5–12,0 kW/m³/min, och hydrauliska gasboosters (ofta används för högtryckskväve) kan överstiga 15 kW/m³/min.

Över ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar ger LW-16.5/13:s effektivitetsfördel jämfört med mindre effektiva alternativ cirka 66 000–132 000 kWh årliga energibesparingarVid $0,08/kWh motsvarar detta $5 280–$10 560 i direkt elkostnadsminskning per år. Den primära ekonomiska motiveringen för LW-16,5/13 härrör dock vanligtvis från eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och undvikande av nedströms reningsutrustning snarare än marginella energibesparingar. total ägandekostnad för högtryckskvävgaskompression reduceras med uppskattningsvis 25–35% under en 10-årig livslängd jämfört med oljesmorda alternativ som kräver omfattande rening nedströms.

Den oljefria designen eliminerar också energiförlusten från nedströms oljeborttagningsutrustning. En typisk oljesmord högtryckskompressor kräver flerstegs koalescensfilter, adsorberare av aktivt kol och kontinuerlig oljeövervakningsinstrumentation som tillsammans förbrukar 4–6% av kompressorns uteffekt. LW-16.5/13:s inbyggda oljefria certifiering eliminerar denna parasitbelastning helt, vilket förbättrar den effektiva systemets effektivitet och minskar kraven på elektrisk infrastruktur.

Anpassning och OEM-funktioner

Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-16.5/13 till specifika processkrav, platsförhållanden och integrationsbegränsningar:

• 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 kemiska 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 mekanisk belastning under uppstart.
• Alternativ för högtryckspaket: Integrerade högtryckskvävgasbehållare (upp till 2,0 m³ vid 1,6 MPa), tryckregleringsstationer och fördelningsrör kan matas på den gemensamma meden, vilket skapar ett komplett högtryckskvävgasförsörjningssystem.
• Miljöskydd: C5-M marinbeläggningssystem för kustinstallationer; tropiska elektriska komponenter för omgivningstemperaturer upp till 55 °C; och IP54-klassade akustiska kapslingar som minskar buller från 84 dB(A) till 70 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 enhetIngenjörsförslag levereras vanligtvis inom 3–5 arbetsdagar. Standardleveranstiden är 10–12 veckor; expressleverans inom 8 veckor är tillgänglig för kvalificerade beställningar.

Fallstudie: Uppgradering av inerteringssystem för reaktorer i kemisk anläggning

Klient: En specialkemikalietillverkare i östra Kina som driver batchreaktorer för farmaceutiska mellanprodukter

Utmaning: Kundens befintliga kväveförsörjning var beroende av en samling högtryckscylindrar (15 MPa) som var sammankopplade för att mata reaktorns inerteringssystem med 1,20 MPa. Den månatliga cylinderförbrukningen uppgick till 120 cylindrar, och hanteringsarbete, leveransschemaläggning och cylinderhyra förbrukade 180 000 USD per år. Cylinderförsörjningen var också opålitlig under perioder med hög efterfrågan, vilket orsakade produktionsförseningar. Dessutom upptäcktes kvarvarande oljeföroreningar från cylinderpåfyllningsstationen i kväveströmmen, vilket försämrade katalysatorns prestanda i hydreringsreaktorerna.

Lösning: Vi levererade en LW-16.5/13 oljefri kvävgaskompressor i kombination med en liten VPSA-kvävegenerator (99,9% renhet, 18 m³/min) på en gemensam medarplattform. LW-16.5/13 komprimerar VPSA-produkten till 1,30 MPa och matar reaktorns inertingrör direkt. En högtrycksbehållare på 1,5 m³ integrerades på medarplattformen för att buffra efterfrågefluktuationer under satsreaktorcykler. Den oljefria designen eliminerade katalysatorkontaminering, medan genereringen på plats eliminerade cylinderberoendet.

Kvantifierade resultat efter 18 månader:

• Kostnad för kväveförsörjning: Minskad med 58% ($180 000 till $75 600/år) jämfört med cylindertillförsel
• Arbetskraft för hantering av cylinder: Eliminerad helt, vilket sparar 480 arbetstimmar/år
• Incidenter med katalysatorkontaminering: Minskat från 3 per år till noll, förbättrar batchutbyteskonsistensen
• Produktionsförseningar på grund av gasbrist: Utslagen, förbättrar leverans i tid från 92% till 99,5%
• Kväverenhet: Konsekvent >99,9% med oljehalt <0,01 mg/m³, vilket uppfyller ISO 8573-1 klass 0
• Återbetalningsperiod: 2,1 år baserat enbart på bensinkostnad och arbetsbesparingar

”LW-16.5/13 har eliminerat vårt cylinderberoende och förbättrat vår processsäkerhet dramatiskt. Den oljefria certifieringen ger oss förtroende för att våra katalysatorer är skyddade och att vårt produktionsschema inte längre är gisslan för gasleveranslastbilar.” — Fabrikschef, specialkemikalieanläggning

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 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