LW-20/18 氮气压缩机 – 适用于 1.80 MPa 工业应用的高压无油氮气增压器

LW-20/18 是一款两级双排无油活塞式氮气压缩机，专为高压氮气注入、气瓶充装以及高要求的石油化工工艺应用而设计，排气量为 20 立方米/分钟，排气压力为 1.80 兆帕。该压缩机零润滑油污染，可连续运行，并针对持续高压工业运行进行了优化。

产品概述

这 LW-20/18 氮气压缩机 在我们的无油活塞式压缩机产品组合中占据特殊地位，专为那些以高排气压力为主要运行要求的应用而设计。额定容量为 20 立方米/分钟 以及一位杰出的 1.80 MPa 排气压力该装置弥合了中压氮气分配和高压工艺气体应用之间的差距，这些应用需要在高压下实现大流量。

LW-20/18 与传统替代品最根本的区别在于其 完全无油压缩机构活塞环和活塞环带采用自润滑聚四氟乙烯复合材料制成，无需碳氢化合物润滑剂即可运行，确保氮气流完全不受油污染。这种固有的无油特性对于需要……的应用至关重要。 ISO 8573-1 0级认证包括高压食品包装氮气、医药气瓶灌装和电子级工艺气体供应，在这些领域，即使是微量的油污染也会损害产品的完整性。

压缩机架构遵循以下原则 两级两排（二列二级） 该结构经过热力学优化，可满足 1.80 MPa 排气所需的高压比。LW-20/18 通过将压力分配到两个压缩缸，有效应对高压压缩带来的巨大热负荷，同时确保 PTFE 密封元件的完整性。每个级都配备独立的高效中间冷却器，即使在持续最大负荷运行下，也能确保气体温度保持在安全的工作范围内。坚固的铸铁框架和动态平衡锻钢曲轴的额定使用寿命至少为 [此处应填写具体数值]。 120,000 小时 按照标准维护规程进行维护。

技术规格 – LW-20/18

* 所有规格均基于标准参考条件（ISO 1217，附录 C）进行评定。实际性能可能因海拔、环境温度和进气条件而异。功率额定值 240(250) kW 表示标准配置为 240 kW，可选配 250 kW 电机。

主要特性及工程优势

1. 高压无油聚四氟乙烯密封技术

LW-20/18采用了一种专有技术 自润滑活塞环和导向带组件 该材料采用高密度聚四氟乙烯复合材料制成，并以玻璃纤维和青铜颗粒增强，专为高压工况而配制。无需任何外部碳氢化合物润滑，该材料的摩擦系数即可低于 0.06，从而彻底消除油蒸气带入氮气产品流的情况。其高压配方即使在 1.80 MPa 的排放压力下，也能保持尺寸稳定性和密封完整性，确保 原生符合 ISO 8573-1 0 级标准 无需下游油过滤设备。对于高压气瓶充装和工艺气体应用而言，这种固有纯度是不可妥协的。

2. 适用于极端压力比的两级压缩

这 两阶段压缩架构 LW-20/18 压缩机的热力学设计对于控制从接近大气压的入口获得 1.80 MPa 排气所需的极高压比至关重要。通过将压比分配给低压缸和高压缸，压缩机将每级平均有效温度限制在可控范围内。各级之间配备的高性能壳管式中间冷却器可去除大量的压缩热，即使在最大连续负荷下也能将排气温度保持在 160°C 以下。这种热管理对于在高压条件下保持 PTFE 环的完整性至关重要，与尝试相同压比的单级设计相比，可将阀板的使用寿命延长约 451TP³T。

3. 高压运行加强框架

主框架由……铸造而成 GG30 灰铸铁 （高压机型由GG25升级而来）具有更厚的壁厚和一体式冷却水通道。 双排对置气缸排列 它能自然地抵消一级力，这在1.80 MPa排气压力产生的高气体作用力下尤为重要。与单排设计相比，这种机械平衡可将传递到基础的不平衡惯性力降低80%以上，从而允许安装在钢筋混凝土惯性块上。 8-10吨 尽管承受着高压运行负荷，但其尺寸依然紧凑——2500 × 1600 × 2700 毫米——对于这种容量的高压压缩机来说非常出色，无需进行大规模的土建改造即可在现有的机房内进行安装。

4. 灵活的电压配置，便于工业集成

LW-20/18 由……驱动 240（250）千瓦感应电机 提供 380V、6kV 或 10kV 三种配置，符合 IEC 60034-1 IE3 能效等级标准。标准的 380V 选项适用于已具备低压配电基础设施的设施，而 6kV 和 10kV 配置则可直接集成到中压工业母线系统中，无需降压变压器。这种电气灵活性对于大型石化联合企业和钢铁厂尤为重要，因为这些企业通常采用 6kV 或 10kV 配电，通过最大限度地减少电力电缆中的 I²R 损耗，可以降低电气基础设施成本并提高整体能源效率。

应用场景

高压氮气钢瓶充气站

LW-20/18 非常适合 工业气体钢瓶充装作业 该装置需将氮气压缩至 1.80 MPa（或采用级联充压方式时更高），才能为标准工业气瓶充气。其 20 立方米/分钟的充气能力可支持高吞吐量的充气站，每小时可充气 50 至 80 个气瓶，具体数量取决于气瓶尺寸和初始压力。无油设计对于气瓶充气至关重要，因为任何油污都会残留在气瓶中并最终交付给用户，从而可能污染食品、制药和电子等应用领域的敏感工艺。 LW-20/18 高压氮气压缩机 确保每个气瓶均符合 ISO 8573-1 0 级纯度标准，无需额外的净化步骤。

石油化工高压工艺氮气

在石油化工和炼油作业中，LW-20/18 提供高压氮气。 反应堆压力测试、催化剂再生、高压容器紧急氮气注入和管道压力测试1.80 MPa 的排放压力足以对额定工作压力为 1.5 MPa 的容器和管道进行压力测试（符合 ASME B31.3 标准，水压试验要求为设计压力的 1.5 倍）。对于氮气会接触催化剂床层或进入必须完全不含碳氢化合物的工艺流的应用，无油认证是强制性的。连续运行额定值可确保在长时间检修期间氮气的可靠供应。

高压VPSA氮气增压

对于在接近大气压下生产高纯氮气的VPSA制氮机，LW-20/18将低压产品压缩至1.80 MPa，以便进行高压分配。这种高压对于通过集中式集管为多个高压用户供气的VPSA装置尤为重要，因为必须克服分配网络中巨大的压力损失。无油压缩路径至关重要，因为碳氢化合物污染会不可逆地毒化碳分子筛吸附剂，永久性地降低分离效率，并需要昂贵的吸附剂更换。

食品饮料高压氮气注入

大型饮料灌装厂和食品加工厂需要高压氮气。 容器加压、氮气注入和可控气氛储存LW-20/18 的 1.80 MPa 喷射压力可提供高速氮气注入饮料容器所需的压力，防止氧气进入，延长产品保质期。其无油认证确保符合 FDA 21 CFR 173.310 和欧盟法规 231/2012 关于食品接触氮气的要求，消除了油污染影响产品口感、外观或安全性的任何风险。

材料与施工

LW-20/18 采用优质材料制成，这些材料经过精心挑选，可与高压氮气兼容，具有耐热性和延长使用寿命：

所有承压部件的设计和制造均严格按照以下规定进行： ASME BPVC 第 VIII 节第 1 部分 或中国 GB 150 标准。每个焊接接头均按照 ASME 第 V 卷第 2 条进行 100% 射线探伤 (RT)，每个完工的压力容器均在最大允许工作压力 (MAWP) 的 1.5 倍下进行水压试验，保持时间至少为 30 分钟。

安装和维护指南

基础及结构要求

LW-20/18 的干重为 4.20 吨，重心位于底板上方约 850 毫米处。尽管工作载荷很高，但其双排对置气缸设计提供了出色的力平衡，使其能够安装在…… 8-10吨钢筋混凝土惯性块该模块应安装在弹性隔振器（固有频率 6–8 Hz）上，以防止振动传递至相邻结构。最小净空要求：非驱动侧 1.5 米（用于阀门检修），驱动侧 1.2 米（用于电机维护），以及 2.0 米（用于大修期间起重机作业）。

冷却水系统设计

冷却水需求量约为 28 立方米/小时 进水温度不超过 32°C。水分配回路通过并联支路向气缸夹套、中间冷却器和后冷却器供水。水质规格：pH 值 6.5–8.5，总溶解固体 < 500 mg/L，氯化物 < 50 mg/L（以防止 SS316 不锈钢管腐蚀），悬浮物 < 30 mg/L，总硬度 < 300 mg/L（以 CaCO₃ 计）。对于水质较差的场所，强烈建议采用带旁路过滤和化学处理的闭式冷却塔，以防止高压冷却器结垢和腐蚀。

预防性维护计划

LW-20/18 的无油设计与润滑型产品相比，大大简化了维护工作。无需定期更换机油，无需分析润滑油样品，无需更换机油滤芯，也无需监测油水分离器滤芯。主要易损件是： 聚四氟乙烯活塞环和活塞环带在洁净氮气高压条件下，这些设备通常可达到 3,500 至 5,500 小时的使用寿命。这种维护简化意味着更低的人工成本、更少的备件库存和更高的设备可用性。

合规与安全认证

LW-20/18 氮气压缩机的设计、制造和测试均符合或超过以下国际标准和监管框架：

性能与效率分析

LW-20/18 实现了 单位功率消耗约为 12.0–12.5 kW/m³/min 在 1.80 MPa 的排气压力下输送氮气。对于在极端压力比（约 18:1，相对于大气入口）下运行的无油活塞式压缩机而言，该效率指标符合预期，并且优于常用于高压无油应用但能耗高达 15–20 kW/m³/min 的隔膜式压缩机。相比之下，在类似高压工况下运行的油润滑往复式压缩机通常能耗为 11–13 kW/m³/min，但会带来不可接受的油污染风险。

在标准的 8,000 小时年度运行计划下，LW-20/18 相对于隔膜式电容器的效率优势可产生约 每年可节省 48,000 至 120,000 千瓦时的能源以平均工业用电价格 $0.08/kWh 计算，这意味着每年可直接降低 $3,840 至 $9,600 的运营成本。然而，选择 LW-20/18 的主要经济驱动因素通常是 消除与石油相关的消耗品，并避免使用下游净化设备 而不是微不足道的节能。

这 高压氮气压缩的总拥有成本 由于压缩路径中没有油，损耗进一步降低。典型的油润滑高压压缩机需要聚结过滤器、活性炭吸附器和连续油量监测仪器，这些设备总共会消耗压缩机3-5%的功率输出，并且需要大量的资本投入。LW-20/18的无油设计完全消除了这些寄生负载和资本支出。

定制化和OEM能力

我们提供全面的定制选项，使 LW-20/18 能够适应特定的现场条件、集成要求和最终用户规范：

• 撬装式交钥匙工程： 压缩机、电机、中间冷却器、后冷却器、高压仪表和控制面板均预组装在带有集成吊耳和锚栓模板的结构钢底座上。这种方法可将现场安装时间缩短约 60 吨，并通过工厂预测试所有系统最大限度地降低调试风险。
• 气瓶充装包装： 可选配集成式气瓶充装歧管，带压力顺序阀、气瓶压力监测和自动充装停止功能。兼容标准工业气瓶尺寸（40升、50升、80升）和高压管式拖车。
• 危险区域配置： 符合ATEX 2区和IECEx标准的电机和电气外壳，适用于石化设施中可能偶尔存在爆炸性气体环境的场所。控制系统可集成气体检测和自动通风联锁装置。
• 高级过程控制： 可选配西门子 S7-1200 或 Allen-Bradley CompactLogix PLC，配备 10 英寸 HMI 触摸屏，可通过 Modbus TCP/IP 或 OPC-UA 进行远程监控，并可与工厂 DCS/SCADA 系统无缝集成。自动加载/卸载控制和变频器 (VFD) 兼容性可优化部分负荷效率。
• 环境保护系统： 适用于沿海安装的 C5-M 海洋级涂层系统；适用于高达 55°C 环境温度的热带化电气元件；以及 IP54 等级的声学外壳，可将 1 米处的噪声排放从 86 dB(A) 降低到 73 dB(A)。
• OEM及自有品牌项目： 为燃气设备分销商和系统集成商提供定制油漆颜色、品牌铭牌和本地化文档包。

可提供自定义配置 最小起订量 1 件工程审核和方案制定通常需要 5-7 个工作日。标准交货时间为 12-14 周；重复订单在订单确认后 8-10 周内交付。

案例研究：工业气瓶充装站现代化改造

客户： 一家在泰国经营钢瓶灌装厂的区域性工业气体供应商

挑战： 客户现有的高压氮气压缩机（油润滑往复式，已运行20年）存在油污逐渐渗入充气气瓶的问题，导致电子产品制造商和制药公司等客户投诉。充气气瓶中的油污含量高达3.5 mg/m³，远超0.1 mg/m³的规范标准。此外，这台老旧的压缩机还经常出现阀门故障和活塞环窜气，造成平均每月12小时的计划外停机，并使充气能力下降了15%。

解决方案： 我们提供了 LW-20/18 无油氮气压缩机 该系统配备集成式气瓶充装歧管，安装在定制底座上，并配有西门子S7-1200 PLC控制面板和自动压力顺序控制系统。1.80 MPa的排气压力可通过三级级联系统直接将40L和50L气瓶充装至15 MPa的工作压力。无油设计无需充装后净化，并确保每个气瓶均符合ISO 8573-1 0级标准。

18 个月后的量化结果：

• 气缸油含量： 从 3.5 毫克/立方米 降低至 <0.01 毫克/立方米获得 ISO 8573-1 0 级认证
• 客户投诉： 完全消除来自电子和制药客户的零次拒收气瓶
• 填充容量： 增加了 18% 由于消除了计划外停机时间和提高了压缩机可靠性
• 年度维护成本： 减少了 52% （$42,000 至 $20,160）通过消除与油相关的维修和阀门故障
• 计划外停机： 零事件 在连续运行18个月后

“LW-20/18彻底改变了我们的气瓶充装作业。我们的客户不再因油污而拒收气瓶，我们的维护团队也从疲于应对故障转变为执行定期预防性维护。集成式充装歧管还使我们的人工需求减少了301吨。” — 工业气体供应商运营总监

常见问题解答及选购指南

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