LW-18/12 kvävgaskompressor – Oljefri N2-booster med medelhögt flöde och högt tryck för krävande industriella tillämpningar

LW-18/12 är konstruerad för att leverera 18 m³/min vid 1,20 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 miljöerna.

Produktöversikt

De LW-18/12 kvävgaskompressor upptar en specialiserad nisch inom vår portfölj av oljefria kolvkompressorer, konstruerad för applikationer där förhöjt utloppstryck prioriteras framför absolut flödesvolym. Med en nominell kapacitet på 18 m³/min och en exceptionell 1,20 MPa utloppstryck, överbryggar denna enhet klyftan mellan vanliga kvävgasboosters för medeltryck och ultrahögtrycksområdet för flerstegs specialgaskompressorer.

Det som skiljer LW-18/12 från konventionella högtrycksalternativ är dess helt oljefri kompressionsmekanism med självsmörjande PTFE-kompositkolvringar och rytmarband. Denna designfilosofi eliminerar all risk för kolvätekontaminering i kväveproduktströmmen, vilket gör enheten omedelbart lämplig för kemisk syntes med hög renhet, kväveinjektion av farmaceutisk kvalitet och processgastillförsel av elektronikkvalitet utan att ytterligare reningssteg efterföljande krävs. Den oljefria certifieringen är särskilt viktig vid 1,20 MPa eftersom oljekontaminering vid förhöjt tryck blir exponentiellt svårare och dyrare att avlägsna.

Dess tvåsteg, tvårad (二列二级) Konfigurationen är termodynamiskt optimerad för det höga tryckförhållandet som krävs vid ett utlopp på 1,20 MPa. Den stegvisa kompressionen med kylning mellan stegen begränsar utloppstemperaturen för varje cylinder till säkra driftsintervall, vilket bevarar PTFE-tätningselementens integritet och förlänger ventilens livslängd. Den robusta konstruktionen—2632 × 1550 × 2332 mm och 3,00 ton—återspeglar den kraftiga ingenjörskonst som krävs för att upprätthålla högtrycksdrift samtidigt som LW-seriens kompakta format bibehålls.

Tekniska specifikationer – LW-18/12

* 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-18/12 använder en specialiserad självsmörjande kolvring och ryttarbandssystem Tillverkad av högpresterande PTFE-kompositer förstärkta med glasfiber, bronspartiklar och molybdendisulfid. Denna avancerade formulering uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar risken för oljeångöverföring även vid de förhöjda temperaturerna som är förknippade med 1,20 MPa utloppstryck. För operatörer inom kemisk syntes och läkemedelstillverkning ger detta inbyggd ISO 8573-1 klass 0-överensstämmelse utan kapitalkostnaderna, energikostnaderna eller underhållsbördan för högtryckssystem för oljeborttagning som annars skulle vara obligatoriska vid denna trycknivå.

2. Tvåstegskompression för extrema tryckförhållanden

De tvåstegskompressionsarkitektur För LW-18/12 är temperaturen hos LW-18/12 termodynamiskt avgörande för att uppnå ett utloppstryck på 1,20 MPa vid typiska kväveförhållanden (0,05–0,10 MPa). Genom att dividera det extrema tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder begränsar kompressorn utloppstemperaturen för varje steg till under 160 °C. En högeffektiv rörformad intercooler mellan stegen avlägsnar kompressionsvärmen, vilket förhindrar termisk nedbrytning av PTFE-tätningselementen och förlänger ventilplattans livslängd med cirka 50% jämfört med enstegskonstruktioner som försöker med motsvarande tryckförhållanden. Den etappvisa metoden förbättrar också den volymetriska verkningsgraden och levererar mer kväve per förbrukad effektenhet.

3. Förstärkt högtryckscylinderkonstruktion

Högtryckscylindern på LW-18/12 är konstruerad av GG30 grått gjutjärn med tjockare väggsektioner och förstärkta topplocksbultar jämfört med standardtrycksmodeller. Topplocket har ett flerskiktat packningssystem med tändringar i rostfritt stål för att förhindra genomblåsning vid 1,20 MPa. Ventilhållarna är tillverkade av SS316L smidd stångmaterial snarare än gjutgods, vilket eliminerar porositetsrisker som kan leda till katastrofala fel vid hög cyklisk tryckbelastning. Alla högtryckskomponenter utsätts för 100% magnetisk partikelinspektion (MT) och ultraljudsprovning (UT) för att upptäcka defekter under ytan före montering.

4. Standard 380V industriell motordrift

LW-18/12 drivs av en 160 kW, 380V, 50Hz trefas induktionsmotor Klassad enligt IEC 60034-1 effektivitetsklass IE3. Standardkonfigurationen för lågspänning integreras direkt i befintliga 380V industriella distributionscentraler utan behov av mellanspänningsinfrastruktur, vilket gör denna modell tillgänglig för anläggningar som kanske inte har 6kV eller 10kV bussystem. Effekten på 160 kW är optimerad för flödet på 18 m³/min och trycket på 1,20 MPa, vilket uppnår en gynnsam balans mellan kapitalkostnad och driftseffektivitet för applikationer med medelhögt flöde och högt tryck.

Applikationsscenarier

Högtryckskemisk syntes och reaktorinerting

I kemiska tillverkningsanläggningar tillhandahåller LW-18/12 högtryckskvävgas för reaktorinerting, konservering av katalysatorbädd och nödinjektion av kväve i processkärl som arbetar vid förhöjt tryck. Utloppstrycket på 1,20 MPa är tillräckligt för att övervinna driftstrycket i typiska kemiska reaktorer och destillationskolonner, vilket möjliggör direkt kväveinjektion utan mellanliggande tryckökning. Den oljefria designen är absolut avgörande vid kemisk syntes eftersom även spår av oljekontaminering kan förgifta ädelmetallkatalysatorer, initiera oönskade sidoreaktioner eller förorena produktströmmar med hög renhet. Kapaciteten på 18 m³/min stöder flera reaktorsystem som arbetar parallellt inom en medelstor kemisk anläggning.

Farmaceutisk högtryckskvävinjektion

Läkemedelstillverkningsanläggningar kräver högrent kväve för inertering av sterila kärl, trycksättning av frystorkningskammaren (frystorkning) och aseptisk rensning av fyllningsledningenDen LW-18/12 högtryckskvävgaskompressor levererar det tryck på 1,20 MPa som krävs för frystorkningskammare samtidigt som den oljefria certifieringen enligt ISO 8573-1 klass 0 bibehålls. Kapaciteten på 18 m³/min kan samtidigt försörja flera frystorkar, sterila hålltankar och påfyllningslinjer inom en medelstor läkemedelsanläggning. Den oljefria designen eliminerar risken för produktkontaminering som kan utlösa FDA:s regleringsåtgärder eller avvisa batcher.

Elektronik högtrycksprocessgasförsörjning

Vid tillverkning av halvledare och platta bildskärmar används kväve för hantering av högtrycksskivor, kammarrensning och processstöd för kemisk ångdeponering (CVD)LW-18/12:s utloppstryck på 1,20 MPa är tillräckligt för distribution av högrent kväve till processverktyg som arbetar vid förhöjt tryck. Certifieringen som oljefri är inte förhandlingsbar inom elektroniktillverkning eftersom även oljekontaminering under ppm kan orsaka waferdefekter, minska enhetsutbytet och äventyra prestandan hos känsliga optiska beläggningar. Kapaciteten på 18 m³/min stöder ett kluster av processverktyg i ett renrumsfack.

Kvävgasflaskpåfyllning och gasdistribution

Industriella gasdistributörer och flaskpåfyllningsstationer kräver högtryckskvävgaskompressorer för att fylla vanliga industriella gasflaskor (vanligtvis 15 MPa vid 20 °C) från lågtryckskällor såsom flytande kväveförångare eller membrangeneratorer. LW-18/12 fungerar som första stegets booster I ett flerstegspåfyllningssystem komprimeras kvävgas från 0,10 MPa till 1,20 MPa för efterföljande högtryckskomprimering till cylindertryck. Den oljefria designen säkerställer att fyllda cylindrar uppfyller renhetsspecifikationerna för medicinska, livsmedels- och elektronikkvalitetsmarknader utan att cylindertömning och omrensning krävs på grund av oljeföroreningar.

Material och konstruktion

LW-18/12 är tillverkad av premiummaterial som är speciellt utvalda för högtryckskvävgasanvändning, korrosionsbeständighet och förlängd livslängd under krävande förhållanden:

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. Högtryckskomponenter genomgår ytterligare magnetisk partikelinspektion (MT) och ultraljudsprovning (UT) för att säkerställa nolltolerans mot defekter.

Installations- och underhållsriktlinjer

Grund- och strukturkrav

LW-18/12 har en torrvikt på 3,00 ton och en tyngdpunkt cirka 800 mm ovanför bottenplattan. Den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen ger en inneboende kraftbalans, vilket möjliggör installation på en armerad betongplatta på 5–6 tonDynan bör monteras på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz) för att förhindra vibrationsöverföring till känslig intilliggande utrustning såsom analysinstrument eller precisionstillverkningsverktyg. Minsta frihöjdskrav: 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.

Design av kylvattensystem

Kylvattenbehovet är ungefär 22 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 högtryckskylarna), 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 högtrycksvärmeväxlarna.

Schema för förebyggande underhåll

Den oljefria designen hos LW-18/12 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 primära slitagedelarna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 3 500–5 500 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden vid 1,20 MPa. Högtrycksventilaggregaten kräver mer frekvent inspektion än lågtrycksmodeller på grund av den ökade mekaniska belastningen på ventilplattor och fjädrar.

Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar

Kvävgaskompressorn LW-18/12 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla eller överträffa följande internationella standarder och regelverk:

Prestanda- och effektivitetsanalys

LW-18/12 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 8,89 kW per m³/min av kväve levererat vid 1,20 MPa utloppstryck. Denna specifika effekt är högre än lägre tryckmodeller på grund av den termodynamiska effekten som är förknippad med förhöjda tryckförhållanden, men den är fortfarande konkurrenskraftig inom segmentet för högtrycks-oljefria kolvkompressorer. Som sammanhang förbrukar oljesmorda skruvkompressorer som arbetar med motsvarande tryckförhållanden vanligtvis 9,5–10,5 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 ger LW-18/12:s effektivitetsfördel jämfört med mindre effektiva alternativ cirka 72 000–144 000 kWh årliga energibesparingarVid en genomsnittlig industriell eltariff på $0,08/kWh motsvarar detta $5 760–$11 520 i direkt driftskostnadsminskning per år. Den primära ekonomiska drivkraften för valet av LW-18/12 är dock vanligtvis eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och undvikande av högtrycksutrustning för oljeborttagning snarare än marginella energibesparingar.

Vid 1,20 MPa blir kostnaden och komplexiteten för nedströms oljeborttagningsutrustning oöverkomlig. En typisk oljesmord kompressor vid detta tryck skulle kräva flera steg av koalescerande filtrering, adsorption av aktivt kol och kontinuerlig oljeövervakningsinstrumentation, vilket tillsammans förbrukar 5–8% av kompressorns effekt och kräver årliga underhållskostnader på $8 000–$15 000. LW-18/12:s oljefria design eliminerar denna parasitbelastning och underhållsbörda helt och hållet, vilket ger en... betydligt lägre total ägandekostnad för högtryckskvävgaskompression.

Anpassning och OEM-funktioner

Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-18/12 till specifika krav för högtrycksapplikationer, platsförhållanden och integrationsbegränsningar:

• Nyckelfärdiga paket för medarmontering: Kompressor, motor, intercooler, efterkylare, högtrycksinstrument och kontrollpanel är förmonterade på en stålkonstruktion med integrerade lyftöglor och förankringsbultmallar. Fabrikstestning av alla högtryckssystem minskar driftsättningstiden på fältet och minimerar uppstartsrisker.
• Konfigurationer för farliga områden: Motor- och elkapslingar som uppfyller ATEX-zon 2 och IECEx finns tillgängliga för installationer i kemiska processanläggningar 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-/avlastningskontroll och tryckreglering optimerar driften för varierande behovsprofiler.
• Högtryckssäkerhetssystem: Redundanta högtrycksventiler, sprängbleckaggregat och automatiska avstängningsventiler kan integreras för att uppfylla specifika krav på säkerhetsintegritetsnivå (SIL). Trycktransmittrar med 4–20 mA utgång ger kontinuerlig övervakning av utloppstrycket.
• 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 eget varumärke och lokaliserade dokumentationspaket för distributörer av gasutrustning och systemintegratörer som betjänar specialiserade industriella marknader.

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 kväveförsörjning vid farmaceutisk frystorkning

Klient: En läkemedelsproduktionsanläggning i Europa specialiserad på injicerbara biologiska läkemedel och vacciner

Utmaning: Anläggningens frystorkningskammare (lyofiliseringskammare) krävde högtryckskvävgas på 1,00–1,20 MPa för kammartrycksättning och proppinsättning. Den befintliga försörjningen var beroende av högtryckskvävgasflaskor som levererades varje vecka, med kostnader som översteg 180 000 euro/år och frekventa leveransavbrott under vinterväder. Anläggningen stod också inför regulatoriska påtryckningar för att minska sitt koldioxidavtryck från transport av flaskor och förångningsförluster.

Lösning: Vi levererade en LW-18/12 oljefri kvävgaskompressor i kombination med en liten VPSA-kvävegenerator (99,9% renhet, 20 m³/min) på en gemensam meda. LW-18/12 komprimerar VPSA-produkten från 0,08 MPa till 1,20 MPa och matar frystorkningskammarens kvävehuvud direkt. Den oljefria designen säkerställde överensstämmelse med EU GMP Annex 1 (steril tillverkning) krav för oljefria processgaser. Ett 2 m³ högtrycksbuffertkärl installerades nedströms för att absorbera efterfrågetoppar under kammarcykling.

Kvantifierade resultat efter 18 månader:

• Kostnad för kväveförsörjning: Minskad med 58% (180 000 till 75 600 euro/år) jämfört med flaskleverans
• Leveranssäkerhet: 100% generering på plats, noll väderrelaterade störningar
• Kväverenhet: Konsekvent >99,9% med oljehalt <0,01 mg/m³, vilket överstiger GMP-kraven
• Koldioxidavtryck: Minskad med 65% genom eliminering av förluster vid cylindertransport och förångning
• Underhåll: En schemalagd trafik per år (4 000-timmarsintervall), jämfört med veckovis cylinderhantering
• Återbetalningsperiod: 2,1 år enbart baserat på besparingar på bensinkostnader

”LW-18/12 har eliminerat vårt beroende av flaskleveranser och gett oss fullständig kontroll över vår kvävgasförsörjning. Den oljefria certifieringen var avgörande för vår GMP-efterlevnad, och kostnadsbesparingarna har överträffat våra prognoser. Vårt hållbarhetsteam är särskilt nöjda med minskningen av koldioxidavtrycket.” — Teknisk chef, läkemedelstillverkning

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