ضاغط النيتروجين ZW-5.4/6~20 - معزز نيتروجين خالٍ من الزيت ذو ضغط متغير للتطبيقات الصناعية المرنة

صُمم ضاغط النيتروجين ZW-5.4/6~20، ذو المرحلتين والصفين، لإنتاج 5.4 متر مكعب/دقيقة ضمن نطاق ضغط واسع يتراوح بين 0.60 ميجا باسكال و2.00 ميجا باسكال، وهو ضاغط مكبسي خالٍ من الزيت، مصمم لتوزيع النيتروجين متعدد الضغوط، وتشغيل المحطات التجريبية، وأنظمة الغازات الصناعية المرنة. يتميز هذا الضاغط بانعدام التلوث بالزيت، وحجمه الصغير، وكفاءته العالية في دورات التشغيل ذات الضغط المتغير.

نظرة عامة على المنتج

ال ضاغط نيتروجين ZW-5.4/6~20 يمثل هذا المنتج حلاً متعدد الاستخدامات بشكل فريد ضمن عائلة ضواغط المكابس الخالية من الزيت، ويتميز بنطاق ضغط تشغيل واسع يمتد من من 0.60 ميجا باسكال إلى 2.00 ميجا باسكال بقدرة ثابتة من 5.4 م³/دقيقةإن قدرة الضغط المتغير هذه تجعل الوحدة مناسبة بشكل استثنائي للتطبيقات التي يتقلب فيها الطلب على النيتروجين بين متطلبات الضغط المتوسط ​​والضغط العالي، أو حيث يجب على ضاغط واحد خدمة العديد من المستهلكين عند مستويات ضغط مختلفة.

يشير الرمز "6~20" في رقم الطراز إلى قدرة الضاغط على العمل ضمن نطاق ضغط تفريغ يتراوح بين 0.60 و2.00 ميجا باسكال، وذلك بفضل التحكم القابل للتعديل في جيب الخلوص وآليات التفريغ التدريجي. هذه المرونة تُغني عن الحاجة إلى ضواغط متعددة أو محطات تخفيض ضغط وسيطة في المنشآت ذات متطلبات ضغط النيتروجين المتنوعة، مما يقلل بشكل كبير من النفقات الرأسمالية وتعقيدات الصيانة.

وكما هو الحال مع جميع الوحدات في سلسلة ZW الخاصة بنا، فإن ZW-5.4/6~20 تحافظ على مسار ضغط خالٍ تمامًا من الزيت باستخدام حلقات مكابس وأحزمة توجيه مركبة من مادة PTFE ذاتية التشحيم. وهذا يضمن بقاء تيار منتج النيتروجين خاليًا تمامًا من التلوث بالهيدروكربونات، مما يحقق شهادة ISO 8573-1 من الفئة 0 بدون أي معدات تنقية لاحقة. بفضل أبعادها المدمجة ووزنها الخفيف، تُعد هذه الوحدة مثالية للمحطات التجريبية ومرافق البحث والتطوير وأنظمة إمداد النيتروجين المتنقلة حيث تُشكل المساحة وسهولة النقل قيودًا بالغة الأهمية.

المواصفات الفنية – ZW-5.4/6~20

* السعة المقدرة عند ضغط مدخل 0.60 ميجا باسكال. عند ضغوط تصريف أعلى، تتغير السعة تناسبياً. جميع المواصفات وفقًا للمعيار ISO 1217، الملحق ج. يختلف الأداء الفعلي باختلاف ارتفاع الموقع ودرجة الحرارة المحيطة وظروف المدخل.

الميزات الرئيسية والمزايا الهندسية

1. نطاق ضغط متغير مع تحكم في جيب الخلوص

يشتمل جهاز ZW-5.4/6~20 على تقنية مبتكرة نظام جيوب قابلة للتعديل يُمكّن هذا التصميم الضاغط من العمل بكفاءة عالية ضمن نطاق ضغط تفريغ يتراوح بين 0.60 ميجا باسكال و2.00 ميجا باسكال دون الحاجة إلى أي تعديلات ميكانيكية. ومن خلال ضبط حجم الخلوص في أسطوانة الضغط العالي، تُحسّن الوحدة الكفاءة الحجمية عند كل نقطة ضبط للضغط. وهذا يُغني عن الحاجة إلى ضواغط متعددة أو صمامات تخفيض الضغط في المنشآت ذات متطلبات ضغط النيتروجين المتغيرة، مما يُقلل من النفقات الرأسمالية وتعقيدات التشغيل. ويمكن ضبط الضغط يدويًا أو آليًا عبر مشغلات هوائية مُدمجة في نظام التحكم.

2. مانع تسرب مركب من مادة PTFE خالٍ من الزيت للاستخدام تحت ضغط عالٍ

يستخدم جهاز ZW-5.4/6~20 نظام حلقات المكبس ذاتية التشحيم ونظام حزام التوجيه مصنوعة من مركبات PTFE عالية الأداء مدعمة بألياف الكربون وجزيئات البرونز. صُممت هذه التركيبة خصيصًا للعمل تحت ضغط النيتروجين العالي، مما يحافظ على سلامة منع التسرب ومعاملات الاحتكاك المنخفضة عبر نطاق التشغيل الكامل من 0.60 إلى 2.00 ميجا باسكال. تحقق الحلقات معامل احتكاك أقل من 0.07 دون أي تزييت خارجي، مما يضمن محتوى الزيت من الفئة 0 وفقًا للمعيار ISO 8573-1 في تيار النيتروجين المضغوط. بالنسبة للمحطات التجريبية ومرافق البحث حيث لا مجال للتنازل عن نقاء النيتروجين، فإن هذه الشهادة الخالية من الزيوت الطبيعية تلغي تكاليف الترشيح اللاحقة تمامًا.

3. ضغط ثنائي المراحل لنسبة ضغط ممتدة

ال تصميم معماري من مرحلتين وصفين يُعدّ هذا النظام ضروريًا للتحكم في نسب الضغط العالية المرتبطة بضغط تفريغ يبلغ 2.00 ميجا باسكال. من خلال تقسيم شغل الضغط بين أسطوانة منخفضة الضغط وأخرى عالية الضغط، تحدّ الوحدة من درجة حرارة التفريغ لكل مرحلة إلى أقل من 160 درجة مئوية، مما يحافظ على سلامة حلقة PTFE ويمنع التدهور الحراري. يعمل مُبرّد داخلي مُدمج من نوع الأنبوب والغطاء على إزالة حرارة الضغط بين المراحل، مما يُحسّن الكفاءة الديناميكية الحرارية الإجمالية ويُطيل عمر لوحة الصمام. عند ضغوط تفريغ منخفضة (0.60-1.00 ميجا باسكال)، يُمكن للوحدة العمل مع تقليل الحاجة إلى التبريد بين المراحل، مما يُحسّن الكفاءة بشكل أكبر.

4. تكوين جهد مرن لتركيبات متنوعة

يتوفر جهاز ZW-5.4/6~20 مع محرك قيادة بقدرة 132 كيلوواط يتوفر الجهاز بتكوينات 380 فولت، أو 6 كيلو فولت، أو 10 كيلو فولت. يُعد خيار 380 فولت القياسي مثاليًا للمختبرات ومحطات التجارب التي تعتمد على بنية تحتية لتوزيع الجهد المنخفض. أما خيارا 6 كيلو فولت و10 كيلو فولت فيناسبان المنشآت الصناعية ذات أنظمة التوزيع متوسطة الجهد، مما يقلل تكاليف البنية التحتية الكهربائية ويحسن كفاءة الطاقة من خلال الاستغناء عن محولات خفض الجهد. تضمن مرونة الجهد هذه إمكانية دمج جهاز ZW-5.4/6~20 في أي بيئة كهربائية تقريبًا دون الحاجة إلى تعديلات مكلفة.

سيناريوهات التطبيق

محطات تجريبية ومرافق تطوير العمليات

غالباً ما تتطلب المصانع التجريبية للمواد الكيميائية والصيدلانية النيتروجين بضغوط متفاوتة تبعاً للعملية التي يتم اختبارها. ضاغط نيتروجين متغير الضغط ZW-5.4/6~20 يُستخدم هذا الجهاز كمصدر نيتروجين مرن ووحيد، حيث يُمكنه توفير غاز خامل بضغط 0.60 ميجا باسكال لتغطية المفاعل خلال دورة تشغيلية، ثم تعديله إلى 2.00 ميجا باسكال لاختبار المحفزات تحت ضغط عالٍ خلال الدورة التالية. تتناسب سعة 5.4 متر مكعب/دقيقة تمامًا مع حجم عمليات المحطة التجريبية، ويضمن التصميم الخالي من الزيت عدم تلوث المحفزات الحساسة أو نواتج التفاعل بالهيدروكربونات.

توزيع الغازات الصناعية متعددة الضغوط

تتطلب المنشآت الصناعية التي تستخدم النيتروجين في تطبيقات متنوعة - مثل تغطية الخزانات عند ضغط 0.60 ميجا باسكال، وتنظيف خطوط الأنابيب عند ضغط 1.20 ميجا باسكال، وتفريغ خزانات الطوارئ عند ضغط 2.00 ميجا باسكال - عادةً ضواغط متعددة أو محطات تخفيض ضغط. يُزيل ضاغط ZW-5.4/6~20 هذه التعقيدات بتوفير ضاغط واحد قادر على تلبية جميع متطلبات الضغط. ويمكن تغيير ضغط التفريغ القابل للتعديل بين الورديات أو فترات التشغيل ليتناسب مع متطلبات العمليات الجارية، مما يقلل عدد المعدات ويبسط جدولة الصيانة.

إمداد النيتروجين المتنقل والاستجابة للطوارئ

بفضل حجمه الصغير ووزنه المعتدل، يُعد جهاز ZW-5.4/6~20 مثاليًا لـ وحدات إمداد النيتروجين المتنقلة مُثبّتة على مقطورات مُرخصة للسير على الطرق. تُعدّ إمكانية تغيير الضغط ذات قيمة خاصة في حالات الاستجابة للطوارئ، حيث قد يلزم استخدام النيتروجين بضغوط مختلفة لتنظيف خطوط الأنابيب، أو إخماد الغازات في الأوعية، أو إخماد الحرائق. يمكن نقل الوحدة إلى الموقع، وتوصيلها بمصدر نيتروجين (مبخر نيتروجين سائل أو مولد ضغط متغير الضغط صغير)، وضبطها بسرعة على ضغط التفريغ المطلوب. يضمن التصميم الخالي من الزيت عدم تلوث معدات العملية المحمية.

مختبرات البحث والجامعات

تتطلب مختبرات الأبحاث الجامعية والمعاهد البحثية الوطنية نيتروجينًا عالي النقاء لإجراء مجموعة واسعة من التجارب، بدءًا من صناديق القفازات ذات الغلاف الجوي الخامل (0.60 ميجا باسكال) وصولًا إلى مفاعلات التخليق عالية الضغط (2.00 ميجا باسكال). بفضل نطاق الضغط المتغير وشهادة خلوه من الزيت، يُعدّ جهاز ZW-5.4/6~20 مصدرًا مثاليًا لتزويد مرافق البحث متعددة التخصصات بالنيتروجين. تتيح سعته البالغة 5.4 متر مكعب/دقيقة دعم العديد من مفاعلات الضغط العالي، ومحطات صناديق القفازات، وأجهزة كروماتوغرافيا الغاز في آنٍ واحد، دون المساس بالنقاء أو استقرار الضغط.

المواد والإنشاءات

تم تصنيع جهاز ZW-5.4/6~20 من مواد مختارة لتوافقها مع النيتروجين عالي الضغط، ومقاومتها للتآكل، وسلامتها الهيكلية المدمجة:

جميع المكونات التي تتحمل الضغط تتوافق مع ASME BPVC القسم الثامن القسم 1 أو معايير GB 150 الصينية. تخضع وصلات اللحام لفحص بالأشعة السينية 100% (RT)، ويخضع كل وعاء ضغط لاختبار هيدروستاتيكي عند 1.5× MAWP لمدة لا تقل عن 30 دقيقة.

إرشادات التركيب والصيانة

المتطلبات الأساسية والمكانية

يبلغ وزن جهاز ZW-5.4/6~20 2.40 طنًا، ويتميز بتصميم رأسي مدمج مع مركز ثقل منخفض. قاعدة خرسانية مسلحة بوزن 4-5 أطنان يكفي هذا النظام للتشغيل المستقر، وهو مُثبّت على عوازل اهتزاز مطاطية (تردد طبيعي 8-12 هرتز). يُلغي تصميم الأسطوانتين المتقابلتين صفين من قوى القصور الذاتي من الدرجة الأولى، مما يقلل من انتقال الاهتزازات. المسافات المطلوبة: 1.0 متر على الجانب غير المُشغّل لصيانة الصمامات، و0.8 متر على جانب المُشغّل للوصول إلى المحرك، و1.5 متر في الأعلى للصيانة الدورية. يسمح الإطار الأساسي للوحدة، المتوافق مع الرافعات الشوكية، بوضعها دون الحاجة إلى رافعة علوية.

مواصفات مياه التبريد

يبلغ الطلب على مياه التبريد ما يقارب 15 م³/ساعة عند درجة حرارة مدخل لا تتجاوز 32 درجة مئوية. تغذي دائرة توزيع المياه أغلفة الأسطوانات والمبرد البيني بالتوازي. جودة المياه المقبولة: درجة حموضة تتراوح بين 6.5 و8.5، عسر كلي أقل من 300 ملغم/لتر (كربونات الكالسيوم)، كلوريد أقل من 50 ملغم/لتر، مواد صلبة عالقة أقل من 30 ملغم/لتر. بالنسبة للمنشآت التي لا تتوفر فيها إمدادات مياه بلدية موثوقة، يُوصى باستخدام برج تبريد صغير الحجم ذي دائرة مغلقة مع خزان عازل بسعة 0.5 متر مكعب. عند ضغوط تصريف أعلى (1.50-2.00 ميجا باسكال)، يجب زيادة تدفق مياه التبريد بمقدار 20% تقريبًا للتعامل مع الحرارة الإضافية الناتجة عن الضغط.

فترات الصيانة

يُغني التصميم الخالي من الزيت عن جميع مهام الصيانة المتعلقة بالزيت. فلا حاجة لتغيير الزيت، أو استبدال الفلاتر، أو تغيير خراطيش الفصل، أو إجراء تحليل للزيت. أما قطع الغيار الاستهلاكية الوحيدة فهي... حلقات مكابس PTFE وأحزمة تثبيت، والتي عادة ما تحقق 3500-5500 ساعة في التشغيل عالي الضغط (1.50-2.00 ميجا باسكال) و 4500-6500 ساعة في التشغيل متوسط ​​الضغط (0.60-1.00 ميجا باسكال).

شهادات الامتثال والسلامة

يلبي ضاغط النيتروجين ZW-5.4/6~20 المعايير الدولية والمتطلبات التنظيمية التالية:

تحليل الأداء والكفاءة

يحقق جهاز ZW-5.4/6~20 يبلغ استهلاك الطاقة المحدد حوالي 24.4 كيلوواط لكل متر مكعب/دقيقة عند ضغط تفريغ يبلغ 2.00 ميجا باسكال، يتحسن الأداء ليصل إلى حوالي 18.5 كيلوواط/م³/دقيقة عند ضغط 0.60 ميجا باسكال. ورغم أن القدرة النوعية أعلى من النماذج ذات السعات الأكبر نظرًا لانخفاض كفاءة الحجم، فإن قدرة الوحدة على تغيير الضغط توفر مرونة تشغيلية فريدة تعوض انخفاض الكفاءة الطفيف. وللمقارنة، يستهلك ضاغط غشائي مخصص عالي الضغط بسعة مكافئة ما بين 28 و35 كيلوواط/م³/دقيقة، بينما تتجاوز ضواغط اللولب المُشحَّمة بالزيت عند ضغط 2.00 ميجا باسكال عادةً 20 كيلوواط/م³/دقيقة.

تتمثل الميزة الاقتصادية الأساسية لطائرة ZW-5.4/6~20 في إلغاء ضواغط متعددة في المنشآت ذات متطلبات الضغط المتغيرة. فالمنشأة التي تتطلب النيتروجين بضغوط 0.60 ميجا باسكال، و1.20 ميجا باسكال، و2.00 ميجا باسكال، تحتاج عادةً إلى ثلاثة ضواغط منفصلة، ​​أو ضاغط واحد بالإضافة إلى محطتي تخفيض ضغط. أما جهاز ZW-5.4/6~20 فيستبدل هذه البنية التحتية بالكامل بوحدة واحدة، مما يقلل النفقات الرأسمالية بمقدار 40-601 طن متري، ويقلل تعقيد الصيانة بنسبة مماثلة. التكلفة الإجمالية لامتلاك نظام ضغط النيتروجين في تطبيقات الضغط المتغير، يهيمن عدد المعدات وعمالة الصيانة بدلاً من كفاءة الطاقة الهامشية.

يساهم التصميم الخالي من الزيت في خفض التكلفة الإجمالية للملكية بشكل أكبر من خلال الاستغناء عن المواد الاستهلاكية المتعلقة بالزيت. يستهلك الضاغط النموذجي المزود بنظام تزييت، من هذا الحجم ونطاق الضغط، ما بين 80 و150 لترًا من زيت التشحيم سنويًا، بالإضافة إلى عناصر الترشيح، وخراطيش الفصل، وتكاليف التخلص من الزيوت المستعملة، والتي تبلغ قيمتها الإجمالية ما بين 1500 و3000 جنيه إسترليني سنويًا. أما ضاغط ZW-5.4/6~20 فيلغي هذه النفقات تمامًا.

إمكانيات التخصيص وتصنيع المعدات الأصلية

نقدم خيارات تخصيص مرنة لتكييف جهاز ZW-5.4/6~20 مع قيود التثبيت المحددة ومتطلبات المستخدم النهائي:

• حزم مثبتة على قاعدة انزلاقية: ضاغط ومحرك ومبرد ولوحة تحكم مُجمّعة مسبقًا على قاعدة فولاذية هيكلية مزودة بفتحات للرافعة الشوكية وحلقات رفع. يقلل ذلك من عملية التركيب الميداني إلى مجرد توصيل كهربائي وتوصيل مياه التبريد.
• وحدات المقطورات المتنقلة: يمكن تركيب جهاز ZW-5.4/6~20 على مقطورة قانونية للسير على الطرق مزودة بمولد ديزل مدمج ونظام تبريد وتخزين النيتروجين، مما يخلق وحدة إمداد نيتروجين متنقلة بالكامل لمواقع البناء وصيانة خطوط الأنابيب والاستجابة للطوارئ.
• التحكم الآلي بالضغط: وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) من نوع Siemens LOGO! أو S7-1200 مزودة بحلقة تغذية راجعة للضغط، تقوم بضبط حجم جيب التخليص تلقائيًا للحفاظ على ضغط التفريغ المحدد ضمن نطاق ±0.05 ميجا باسكال. مراقبة عن بُعد عبر Modbus TCP/IP أو OPC-UA.
• حاويات عازلة للصوت: حاوية صوتية صغيرة الحجم حاصلة على تصنيف IP54 تعمل على تقليل الضوضاء من 82 ديسيبل (A) إلى 68 ديسيبل (A) على بعد متر واحد، وهي مناسبة للتركيبات الداخلية في البيئات الحساسة للضوضاء مثل المختبرات وغرف الآلات المجاورة للمكاتب.
• تصنيع المعدات الأصلية والعلامات التجارية الخاصة: أنظمة طلاء مخصصة، ولوحات تحمل علامات تجارية، وحزم وثائق محلية لموزعي معدات الغاز ومكاملين الأنظمة.

تتوفر التكوينات المخصصة من الحد الأدنى للطلب: وحدة واحدةيتم تسليم المقترحات الهندسية خلال 3-5 أيام عمل. مدة التسليم العادية: 10-12 أسبوعًا؛ والتسليم السريع خلال 8 أسابيع للطلبات المؤهلة.

دراسة حالة: إمداد النيتروجين في محطة تجريبية متعددة الضغوط

عميل: شركة متخصصة في الكيماويات تدير محطة تجريبية متعددة المفاعلات في ألمانيا

تحدي: شغّلت المحطة التجريبية أربعة مفاعلات ذات متطلبات ضغط نيتروجين مختلفة: المفاعل أ (0.60 ميجا باسكال للتخميل)، والمفاعل ب (1.20 ميجا باسكال لتنشيط المحفز)، والمفاعل ج (1.60 ميجا باسكال للتخليق عالي الضغط)، والمفاعل د (2.00 ميجا باسكال للبلمرة). وكان العميل يُشغّل ثلاثة ضواغط منفصلة (0.60 ميجا باسكال، 1.20 ميجا باسكال، و2.00 ميجا باسكال) بالإضافة إلى محطات تخفيض الضغط، مما أدى إلى ارتفاع التكاليف الرأسمالية، وتعقيد جدولة الصيانة، وتكرار مشاكل التلوث المتبادل عند التبديل بين المفاعلات.

حل: لقد قمنا بتوريد ضاغط نيتروجين خالٍ من الزيت ZW-5.4/6~20 مع نظام تحكم آلي في جيوب التفريغ، ليحل محل الضواغط الثلاثة الموجودة. تم تركيب الوحدة على قاعدة مدمجة مزودة بمبرد داخلي ومبرد لاحق مدمجين، ووحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) من نوع Siemens S7-1200 مع نظام تحكم في الضغط. تقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بضبط ضغط التفريغ تلقائيًا ليتناسب مع متطلبات المفاعل النشط، وتنتقل بين نقاط الضبط في أقل من 5 دقائق.

النتائج بعد 18 شهرًا:

• المعدات الرأسمالية: تم تخفيض عدد الضواغط من 3 إلى 1مما يوفر 180 ألف يورو من الاستثمار الأولي
• تكاليف الصيانة: تم تخفيضها بمقدار 58% (من 24000 يورو/سنة إلى 10100 يورو/سنة)
• مساحة الأرضية: تم تخفيضها بمقدار 65% (من 18 مترًا مربعًا إلى 6.3 مترًا مربعًا)
• نقاء النيتروجين: باستمرار >99.9% بمحتوى زيت أقل من 0.01 ملغم/م³ عند جميع نقاط ضبط الضغط
• وقت تبديل المفاعل: تم تقليص المدة من 45 دقيقة إلى أقل من 5 دقائقتحسين إنتاجية المحطة التجريبية

لقد سهّل جهاز ZW-5.4/6~20 عملية إمداد النيتروجين لدينا بشكل كبير. لم نعد بحاجة إلى صيانة ثلاثة ضواغط أو القلق بشأن أعطال صمامات تخفيض الضغط. يتميز التبديل التلقائي للضغط بسلاسة تامة، ويُعجب مشغلو محطتنا التجريبية بهذه البساطة. مدير هندسة العمليات

الأسئلة الشائعة ودليل الاختيار

المنتجات والحلول ذات الصلة

للحصول على نظرة عامة شاملة على ضاغط نيتروجين صناعي للاطلاع على محفظتنا، بما في ذلك ضواغط الأكسجين الخالية من الزيت، وضواغط الهيدروجين، وحلول الغازات المتخصصة، يرجى الاتصال بفريقنا الهندسي أو تصفح الكتالوج الإلكتروني الخاص بنا.

هل أنت مستعد لحل مرن لضغط النيتروجين؟

يتوفر مهندسونا المتخصصون في التطبيقات لتقييم احتياجاتكم من النيتروجين متعدد الضغوط، وشرح كيف يمكن لوحدة ZW-5.4/6~20 أن تحل محل ضواغط متعددة بوحدة واحدة متعددة الاستخدامات. نقدم عروضًا فنية مجانية، وتحليلات التكلفة الإجمالية للملكية، وإرشادات حول دمج المحطة التجريبية خلال 48 ساعة.

بريد إلكتروني: [email protected] الرد خلال 24 ساعة