Beskrivning
LW-30/8 kvävekompressor – Högflödes oljefri N2-booster för distribution i rörledningar med medelhögt tryck
LW-30/8 är en tvåstegs, tvåradig oljefri kvävgaskompressor med kolv, konstruerad för medelstor kryogen luftseparation, VPSA-kvävgasboosterstationer och industriella rörledningsnätverk som kräver förhöjt tryck. Noll smörjmedelskontaminering, klassad för kontinuerlig drift och byggd för driftsäkerhet dygnet runt.
Produktöversikt
De LW-30/8 kvävgaskompressor intar en strategiskt viktig position i vårt sortiment av oljefria kolvkompressorer och överbryggar kvävgasproduktion i medelhögt flöde med krav på förhöjd tryckfördelning. Med en nominell kapacitet på 30 m³/min och ett utloppstryck på 0,80 MPa, fungerar denna enhet som ryggrad i medelstora kryogena luftseparationsanläggningar, industriella VPSA-boosterinstallationer och kvävgasledningsnät där högre tryckhöjd krävs för att övervinna friktionsförluster i distributionen.
Det som skiljer LW-30/8 från konventionella smorda kompressorer är dess helt oljefri kompressionsvägKolvringarna och rytmbanden är precisionstillverkade av självsmörjande PTFE-kompositmaterial som fungerar utan kolvätesmörjmedel, vilket säkerställer att kväveströmmen förblir helt fri från oljeföroreningar. Denna inneboende oljefria egenskap är oumbärlig för tillämpningar som kräver ISO 8573-1 klass 0-certifiering, inklusive kväve för livsmedelsförpackningar, inertering av läkemedelsreaktorer, processgas av elektronikkvalitet och råmaterial för kemisk syntes.
Kompressorarkitekturen följer en tvåsteg, tvårad (二列二级) konfiguration som fördelar det totala tryckförhållandet över två kompressionscylindrar. Denna etappvisa metod minskar utloppstemperaturen per steg, förbättrar den volymetriska verkningsgraden och förlänger ventilernas och tätningselementens livslängd. Varje kompressionssteg är utrustat med en oberoende intercooler, vilket bibehåller gastemperaturerna inom termiskt säkra driftsintervall även under kontinuerlig maximal belastning. Den robusta gjutjärnsramen och den dynamiskt balanserade smidda vevaxeln i stål är klassade för en minsta livslängd på 120 000 timmar enligt standardprotokoll för förebyggande underhåll.
Tekniska specifikationer – LW-30/8
| Parameter | Värde | Enhet |
|---|---|---|
| Modell | LW-30/8 | – |
| Mönster | Tvåsteg, tvåradigt (二列二级) | – |
| Kapacitet | 30 | m³/min |
| Utloppstryck | 0.80 | MPa |
| Kompressorstorlek (L × B × H) | 2890 × 1600 × 2173 | mm |
| Vikt | 4.12 | 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. Oljefritt PTFE-komposittätningssystem
LW-30/8 använder en egenutvecklad självsmörjande kolvring och ryttarbandsenhet Tillverkad av PTFE-kompositer med hög densitet förstärkta med glasfiber och bronspartiklar. Denna materialformulering uppnår en dynamisk friktionskoefficient under 0,08 utan extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar risken för att oljeånga överförs till kväveproduktströmmen. För operatörer inom reglerade industrier innebär detta direkt... ISO 8573-1 Klass 0-överensstämmelse utan kapitalinvesteringarna, driftskostnaderna och underhållsbördan för nedströms oljefiltreringståg.
2. Tvåstegs termodynamisk optimering med mellankylning
De tvåstegskompressionsarkitektur LW-30/8:s utloppstryck är termodynamiskt optimerad för ett utloppstryck på 0,80 MPa. Genom att fördela tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder uppnår kompressorn en lägre medeleffektiv temperatur per steg. En dedikerad rörformad intercooler mellan stegen avlägsnar kompressionsvärmen och hålls under 155 °C även vid maximal kontinuerlig belastning. Denna termiska styrningsstrategi förlänger ventilplattans livslängd med cirka 35% jämfört med enstegskompressorer som arbetar med motsvarande totala tryckförhållanden, och den förhindrar termisk nedbrytning av PTFE-tätningselementen som annars skulle kunna uppstå vid förhöjda temperaturer.
3. Kraftig gjutjärnsram med inneboende kraftbalans
Huvudkompressorblocket är gjutet av GG25 grått gjutjärn (motsvarande ASTM A48 klass 30B) med integrerade kylvattenkanaler som är maskinbearbetade i cylindertrummorna. Det tvåradiga motstående cylinderarrangemanget 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 gör att LW-30/8 kan arbeta på ett relativt blygsamt fundamentblock (minst 7 ton jämfört med 12+ ton för enradiga ekvivalenter), vilket minskar anläggningskostnaderna och förenklar eftermontering i befintliga kompressorhus eller maskinrum.
4. Flexibel spänningskonfiguration för industriell integration
Drivmotorn på 200 kW finns tillgänglig i 380V, 6kV eller 10kV konfigurationer, vilket möjliggör sömlös integration i olika industriella eldistributionsarkitekturer. Standardalternativet 380V är idealiskt för anläggningar med befintlig lågspänningsinfrastruktur, medan 6kV- och 10kV-varianterna eliminerar behovet av nedtransformatorer i storskaliga luftseparationsanläggningar där mellanspänningsbussystem är standard. Denna spänningsflexibilitet minskar kostnaderna för den elektriska infrastrukturen, förbättrar den totala energieffektiviteten genom att minimera transformatorförluster och förenklar driftsättningsprocessen.
Applikationsscenarier
Medelstora kryogena luftseparationsanläggningar
I kryogena ASU-anläggningar som producerar 600–1 500 Nm³/h gasformigt kväve fungerar LW-30/8 som primär kvävebooster mellan kylboxen och fördelningsröret för medeltryck. Dess kapacitet på 30 m³/min överensstämmer exakt med produktionen från medelstora avgasaggregat (ASUs), medan utloppstrycket på 0,80 MPa ger tillräckligt med tryckhöjd för distribution i rörledningar över avstånd upp till 3 km till nedströms konsumenter, såsom inerteringsstationer för stålverk, täckningssystem för kemiska reaktorer och spolgasnätverk för LNG-anläggningar. Den oljefria designen är särskilt viktig vid ASU-användning eftersom all kolväteförorening skulle försämra den kryogena separationseffektiviteten och potentiellt skada nedströms molekylsiktstorkar.
VPSA kväveboosterstationer
Kvävegeneratorer med vakuumtrycksvängningsadsorption (VPSA) producerar gasformigt kväve vid nära atmosfärstryck (0,05–0,10 MPa). LW-30/8 kvävgasbooster komprimerar denna lågtrycksprodukt till 0,80 MPa för distribution till användningspunkter. Den oljefria kompressionsvägen är absolut nödvändig i VPSA-tjänster eftersom all kolväteförorening skulle förgifta kolmolekylsiktsadsorbenten, vilket permanent försämrar kvävegeneratorns separationseffektivitet och kräva kostsamt adsorbentbyte. Utloppstrycket på 0,80 MPa är särskilt fördelaktigt för VPSA-installationer som betjänar flera konsumenter via ett grenat distributionsnät där tryckförlusterna är betydande.
Kväveinjektion i petrokemiska och raffinaderirörledningar
Raffinaderitankparker, petrokemiska lagringsanläggningar och processanläggningar kräver stora mängder kväve för tanktäckning, inertering och rensning av rörledningar för att förhindra explosiv ångbildning och bibehålla produktkvaliteten. LW-30/8:s utloppstryck på 0,80 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för att övervinna friktionsförluster i rörledningen över avstånd upp till 3 km, vilket gör den lämplig för centraliserad kvävgasförsörjning till flera lagringstankar, processkärl och facklingssystem via ett enda distributionsrör. Den kontinuerliga driften säkerställer oavbruten kvävgastillgänglighet under längre underhållskampanjer som kan sträcka sig över flera veckor.
Livsmedelsbearbetning och förpackning med modifierad atmosfär
Storskaliga livsmedelsförpackningsanläggningar och bearbetningsanläggningar kräver högflödeskväve för förpackning i modifierad atmosfär (MAP), lagring i kontrollerad atmosfär och spolning av processutrustning med inert gas. LW-30/8:s kapacitet på 30 m³/min kan samtidigt försörja flera höghastighetsförpackningslinjer, industriugnar och lagringssilos, medan dess oljefria certifiering säkerställer överensstämmelse med FDA 21 CFR 173.310 (livsmedelsklassat kväve) och EU-förordning 231/2012. Avsaknaden av oljekontaminering eliminerar risken för bismaker, härskning eller missfärgning av produkten som kan uppstå när smorda kompressorer används i livsmedelskontaktapplikationer, vilket skyddar varumärkets rykte och undviker kostsamma produktåterkallelser.
Material och konstruktion
Varje komponent i LW-30/8 är utvald för kvävekompatibilitet, korrosionsbeständighet och långsiktig mekanisk integritet under kontinuerlig drift:
| Komponent | Material | Specifikation |
|---|---|---|
| Cylinderblock | Grått gjutjärn | GG25 / HT250, integrerade vattenmantlar |
| Vevaxel | Smidd legeringsstål | 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 balanserad |
| Kolvringar | PTFE-glas-bronskomposit | Självsmörjande, slitage <0,05 mm/1000h |
| Ryttarband | PTFE-komposit | Kolvstyrning, förhindrar kontakt med cylinderväggen |
| Ventilplattor | Rostfritt stål | SS316, koncentrisk ringfjäderbelastad design |
| Vevstakar | Smidd stål med Babbitt-lager | Precisionsbearbetad, oljesmord big end |
| Intercooler | Kolstålsskal / SS304-rör | ASME VIII Div.1, 1,5× hydrostatiskt test |
| Efterkylare | Kolstålsskal / SS304-rör | Finnrörsdesign, 32°C kylvatteninlopp |
Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i 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 hålltid på 30 minuter innan det släpps från fabriken.
Installations- och underhållsriktlinjer
Grundkrav
LW-30/8 har en torrvikt på 4,12 ton och en tyngdpunkt cirka 820 mm ovanför bottenplattan. Tack vare den tvåradiga motstående cylindrarkonstruktionen är de obalanserade krafterna minimala, vilket möjliggör installation på en armerad betongtröghetsblock på 7–9 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 och underhåll, 1,2 m på drivsidan för motorservice och 2,0 m ovanför för kranåtkomst vid större översyner.
Kylvattensystem
LW-30/8 kräver ungefär 28 m³/h kylvatten vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Kylvattendistributionskretsen försörjer cylindermantlarna, intercoolern och efterkylaren parallellt. Vattenkvalitetsspecifikationer: pH 6,5–8,5, totalt löst material < 500 mg/L, kloridhalt < 50 mg/L (för att förhindra korrosion av SS304-rör i kylarna), suspenderat material < 30 mg/L och total hårdhet < 300 mg/L som CaCO₃. För anläggningar med marginell vattenkvalitet eller höga omgivningstemperaturer 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-/utloppsventilplattorna för kolavlagringar 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 axeltappar, mät lagerspel, byt ut huvudlager om >0,08 mm |
Den oljefria designen hos LW-30/8 minskar underhållskomplexiteten dramatiskt jämfört med smorda alternativ. Det finns inga oljebyten att schemalägga, inga oljeprover att skicka för laboratorieanalys, inga filterelement att lagra och byta ut, och inga oljeseparatorpatroner att övervaka. De enda återkommande slitagefaktorerna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 4 000–6 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden. Denna förenkling av underhållet leder direkt till minskade arbetskostnader, lägre reservdelslager och högre tillgänglighet av utrustning.
Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar
Kvävgaskompressorn LW-30/8 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-30/8-installationer måste ha kontinuerlig övervakning av syrebrist i kompressorrummet och alla angränsande områden där kväveläckage kan ackumuleras. Ventilationssystem måste vara utformade 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-30/8 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 6,67 kW per m³/min av kväve levererat vid 0,80 MPa utloppstryck. Denna effektivitetsmätning placerar enheten konkurrenskraftigt inom segmentet för oljefria kolvkompressorer på 20–40 m³/min, särskilt med tanke på det förhöjda utloppstrycket i förhållande till modeller med lägre tryck. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer i liknande tillämpningar vanligtvis 7,0–7,8 kW/m³/min, medan äldre enstegskolvkonstruktioner kan överstiga 8,5 kW/m³/min vid motsvarande tryckförhållanden.
Över ett standardiserat årligt driftschema på 8 000 timmar ger LW-30/8:s effektivitetsfördel cirka 80 000–200 000 kWh årliga energibesparingar jämfört med mindre effektiva alternativ. Vid en genomsnittlig industriell eltariff på $0,08/kWh motsvarar detta $6 400–$16 000 i direkt driftskostnadsminskning per år. I kombination med eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror (smörjolja, filterelement, separatorpatroner, spilloljeavfallshantering) 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 kräver koalescensfilter, adsorberare av aktivt kol och övervakningsinstrument som tillsammans förbrukar 3–5% av kompressorns uteffekt. LW-30/8:s oljefria design eliminerar denna parasitbelastning helt och hållet, vilket ytterligare förbättrar systemets nettoeffektivitet.
Anpassning och OEM-funktioner
Vi erbjuder omfattande anpassningsalternativ för att anpassa LW-30/8 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 att fabrikstesta alla gränssnitt före leverans.
- 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. Gasdetektering och automatiska ventilationsspärrar kan integreras i styrsystemet för att säkerställa säker drift i klassificerade områden.
- 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 DCS/SCADA-integration. Automatisk last-/avlastningsstyrning och kompatibilitet med variabel hastighet (VFD) optimerar dellasteffektiviteten för applikationer med variabelt kvävebehov.
- Miljöskydd: 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 privat etikett: Anpassade färger, namnskyltar med eget varumärke och lokaliserade dokumentationspaket finns tillgängliga för systemintegratörer och distributörer av gasutrustning. Tekniska manualer, reservdelslistor och underhållsprocedurer kan tillhandahållas på lokala språk för att stödja globala distributionsnätverk.
Anpassade konfigurationer är tillgängliga från MOQ 1 enhetTeknisk granskning och offertgenerering tar vanligtvis 5–7 arbetsdagar. Leveransscheman för prototyper varierar från 12–14 veckor; upprepade produktionsordrar levereras inom 8–10 veckor från orderbekräftelse.
Fallstudie: Uppgradering av kvävebooster till VPSA för inertering av stålverk
Klient: En stor stålproducent som driver en masugn och kontinuerlig gjutningsanläggning i Thailand
Utmaning: Kundens befintliga oljesmorda kvävgasbooster (japanskt märke, 18 års drift) upplevde progressiv oljeöverföring till kvävgasproduktströmmen. Oljeföroreningsnivåerna nådde 3,5 mg/m³, vilket översteg den gräns på 0,1 mg/m³ som specificerats av deras kunder inom livsmedelsförpackningsavdelningen. Oljan förstörde också den slutliga poleringsbädden med aktivt kol och orsakade frekventa oplanerade driftstopp för separatorunderhåll, vilket resulterade i cirka 120 timmars produktionsförlust årligen.
Lösning: Vi levererade en LW-30/8 oljefri kvävgaskompressor som en direkt ersättning, konfigurerad på en specialanpassad medar med integrerad intercooler, efterkylare och en Siemens S7-1200 PLC-kontrollpanel med fjärrövervakningsfunktion. Medarnas fotavtryck konstruerades för att matcha det befintliga fundamentet, vilket eliminerade behovet av anläggningsmodifieringar. Ett 3 m³ utjämningskärl lades till uppströms för att dämpa tryckpulsationer från VPSA-adsorptionscykeln och ge buffertkapacitet under cykelövergångar.
Kvantifierade resultat efter 24 månader:
- Kvävehalt av olja: Minskad från 3,5 mg/m³ till <0,01 mg/m³, uppnår ISO 8573-1 klass 0-certifiering
- Intervall för utbyte av aktivt kolbädd: Förlängd från 6 månader till 36 månader, vilket sparar 18 000 kr/år på förbrukningsvaror
- Oplanerad driftstopp: Minskad från 120 timmar/år till noll, vilket återvinner cirka $240 000 i förlorat produktionsvärde
- Totala underhållskostnader: Minskade med 40% på grund av eliminering av oljebyten, filterbyten och separatoröversyner
- Energiförbrukning: Förbättrad med 6,8% jämfört med den utbytta enheten, motsvarande $12 800/årsbesparingar vid lokala elpriser
”LW-30/8 har helt eliminerat våra problem med kväverens renhet och oplanerade driftstopp. Våra kunder inom livsmedelsförpackningar är nöjda, vårt underhållsteam har minskat sin arbetsbelastning avsevärt och energibesparingarna är en välkommen bonus. Återbetalningstiden var under 20 månader.” — Anläggningschef
Vanliga frågor och urvalsguide
Relaterade produkter och lösningar
LW-52/3 kvävgaskompressor med stor kapacitet
Högflödes oljefri kolvkompressor som levererar 52 m³/min vid 0,30 MPa för storskalig kryogen ASU-backup och VPSA-förstärkning. Idealisk för installationer som kräver maximalt flöde vid lägre tryckhöjd.
DW-serien högtryckskvävgaskompressorer
Oljefria kompressorer för medelhögt till högt tryck (0,40–2,00 MPa) för kväveinjektion, rörledningsförstärkning och kemisk syntes. Kapaciteter från 2 till 130 m³/min.
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 optimera ditt kvävekompressionssystem?
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
