ZW-0.97/7.5~30 Stickstoffkompressor – Kompakter, ölfreier N2-Booster mit variablem Einlass für die Mitteldruck-Kreislaufführung

Der ZW-0.97/7.5~30 ist ein zweistufiger, einreihiger, ölfreier Kolbenstickstoffkompressor, der für eine Fördermenge von 0,97 m³/min bei einem Förderdruck von 3,00 MPa und einem Eingangsdruck von 0,75 MPa ausgelegt ist. Er eignet sich für die Stickstoffrückführung im kleinen Maßstab, Gasverflüssigungsanlagen und Prozessanwendungen im mittleren Druckbereich mit variablen Eingangsdruckbedingungen. Ölfreies Arbeiten, extrem kompakte Bauweise und optimiert für den Dauerbetrieb zeichnen ihn aus.

Produktübersicht

Der ZW-0,97/7,5~30 Stickstoffkompressor ist eine kompakte und dennoch leistungsstarke Lösung innerhalb unserer ölfreien Kolbenkompressorfamilie, die sich durch ihre variable Einlassdruckfähigkeit mit einem Druckbereich von 0,75 MPa bis zum Entladedruck von 3,00 MPa. Mit einer Nennleistung von 0,97 m³/min und einem Auslassdruck von 3,00 MPaDieses Gerät stellt das Einstiegssegment unseres Portfolios an Hochdruck-Stickstoffkompressoren dar und zeichnet sich gleichzeitig durch die gleiche technische Strenge wie unsere größeren Modelle aus.

Das Besondere am ZW-0.97/7.5~30 ist seine Fähigkeit, Stickstoff mit Eingangsdrücken bis zu 0,75 MPa zu verarbeiten, wie die Modellbezeichnung „7.5~30“ (Eingangsdruckbereich von 0,75 MPa bis 3,0 MPa) verdeutlicht. Dank dieser variablen Eingangsdruckfähigkeit entfällt die Notwendigkeit einer vorgelagerten Druckreduzierung bei der Versorgung aus Mitteldruck-Stickstoffleitungen oder Prozessentlüftungen. Dies verbessert die Gesamtsystemeffizienz und reduziert Druckverluste. Der Kompressor kann bei Bedarf auch mit atmosphärischem oder Niederdruck am Eingangsdruck betrieben werden und bietet somit eine außergewöhnliche Flexibilität für kleinere Anlagen.

Der Kompressor verwendet einen zweistufig, einreihig (二列一级) Die Konfiguration ist für das moderate Druckverhältnis optimiert, das beim Druckaufbau von 0,75 MPa auf 3,00 MPa erforderlich ist. Die einreihige Bauweise minimiert die mechanische Komplexität und den Platzbedarf, während die zweistufige Anordnung eine effiziente thermodynamische Leistung und kontrollierbare Austrittstemperaturen gewährleistet. Jede Stufe verfügt über eine unabhängige Kühlung, wodurch die Integrität der PTFE-Dichtungselemente auch bei dauerhaftem Betrieb unter erhöhtem Druck erhalten bleibt.

Technische Daten – ZW-0,97/7,5~30

Alle Spezifikationen beziehen sich auf Standardbedingungen (ISO 1217, Anhang C). Die tatsächliche Leistung kann je nach Standorthöhe, Umgebungstemperatur und Einlassbedingungen variieren. Die Kapazität ist bei einem Einlassdruck von 0,75 MPa angegeben; die tatsächliche Kapazität variiert mit dem Einlassdruck.

Hauptmerkmale und technische Vorteile

1. Variabler Eingangsdruckbereich (0,75–3,00 MPa)

Der ZW-0.97/7.5~30 ist speziell so konstruiert, dass er Stickstoff über einen bestimmten Querschnitt aufnehmen kann. breiter Druckbereich von 0,75 MPa bis 3,00 MPaDiese variable Einlassfähigkeit wird durch eine robuste Ventilkonstruktion und eine Zylinderdimensionierung erreicht, die unterschiedliche Saugdichten ohne mechanische Belastung ermöglicht. Bei Zufuhr über einen Mitteldruck-Stickstoffverteiler mit 0,75 MPa arbeitet der Kompressor mit seiner Nennleistung von 0,97 m³/min. Steigt der Einlassdruck in Richtung des Auslassdrucks, schaltet der Kompressor in einen druckerhaltenden oder Rezirkulationsmodus mit sukzessive reduziertem Stromverbrauch. Diese Flexibilität macht vorgeschaltete Druckregler oder Drosselventile überflüssig, die Energie verschwenden und Geräusche verursachen würden. Dadurch eignet sich der ZW-0.97/7.5~30 ideal für Stickstoff-Rezirkulationskreisläufe und Prozesssysteme mit variablem Vordruck.

2. Ultrakompakte Stellfläche für Installationen mit begrenztem Platzangebot

Bei 2035 × 1240 × 2234 mmDer ZW-0.97/7.5~30 benötigt weniger als 2,5 m² Stellfläche und ist damit einer der kompaktesten ölfreien Hochdruck-Stickstoffkompressoren auf dem Markt. Diese effiziente Bauweise wird durch ein vertikal ausgerichtetes Kurbelgehäuse und eine einreihige Zylinderanordnung erreicht, die die Längsausdehnung der Maschine minimiert. 2,60 TonnenDas Gerät lässt sich mit handelsüblichen Gabelstaplern transportieren und positionieren, wodurch der Einsatz von Kränen oder Spezialvorrichtungen entfällt. Diese kompakte Bauform ist besonders vorteilhaft für Nachrüstungen in bestehenden Prozessanlagen, Containersystemen und mobilen Stickstoffversorgungseinheiten, wo der Platz begrenzt ist.

3. Ölfreie PTFE-Verbunddichtung für Hochdruckanwendungen

Der ZW-0.97/7.5~30 verwendet eine proprietäre Technologie. selbstschmierende Kolbenring- und Führungsbandbaugruppe Hergestellt aus Hochleistungs-PTFE-Verbundwerkstoffen, verstärkt mit Glasfasern und Bronzepartikeln. Dieses Material erreicht ohne externe Kohlenwasserstoffschmierung einen Reibungskoeffizienten unter 0,06 und gewährleistet so, dass der Stickstoffstrom vollständig frei von Ölverunreinigungen bleibt. Bei einem Auslassdruck von 3,00 MPa würde der Partialdruck von Öldämpfen deutlich ansteigen, weshalb eine ölfreie Konstruktion für Anwendungen, die hochreinen Stickstoff erfordern, unerlässlich ist. Die PTFE-Formulierung ist speziell für den Dauerbetrieb bei Temperaturen bis zu 180 °C ausgelegt und gewährleistet so eine zuverlässige Dichtheit auch unter der thermischen Belastung der Hochdruckkompression.

4. Standard-380-V-Antrieb mit geringem Stromverbrauch

Der ZW-0.97/7.5~30 wird von einem 45 kW, 380 V, 50 Hz Drehstrom-Induktionsmotor Das Gerät entspricht der Effizienzklasse IE3 gemäß IEC 60034-1. Dank seines geringen Leistungsbedarfs von 45 kW eignet es sich für nahezu jede Industrieanlage mit Standard-380-V-Netzanschluss, ohne dass eine Aufrüstung der elektrischen Infrastruktur oder Mittelspannungsschaltanlagen erforderlich ist. Der niedrige Stromverbrauch führt zudem zu geringeren Betriebskosten und einem reduzierten Kühlbedarf. Dadurch ist das ZW-0.97/7.5~30 eine wirtschaftlich attraktive Option für kleine bis mittlere Stickstoffsysteme.

Anwendungsszenarien

Stickstoffrecycling und -rückgewinnung im kleinen Maßstab

In kleinen chemischen Prozessanlagen und Gasaufbereitungsanlagen dient der ZW-0.97/7.5~30 als Stickstoff-Rückführungskompressor Das System gewinnt Stickstoff aus Prozessabluft zurück und erhöht dessen Druck auf den erforderlichen Verteilungsdruck. Die variable Einlassdruckregelung ist in diesen Anwendungen entscheidend, da der zurückgewonnene Stickstoff jeden beliebigen Druck zwischen Atmosphärendruck und dem Prozessbetriebsdruck aufweisen kann. Der Kompressor passt sich automatisch dem verfügbaren Einlassdruck an und gewährleistet so einen effizienten Betrieb über den gesamten Bereich. Diese Rückführungsfunktion reduziert den Stickstoffverbrauch im Vergleich zu Durchlaufsystemen um 30–50 l/300 t und führt zu erheblichen Betriebskosteneinsparungen, insbesondere bei kleineren Anlagen, wo jede Effizienzsteigerung zählt.

Gasverflüssigung & Kryo-Booster-Betrieb

In kleinen Stickstoffverflüssigungsanlagen und kryogenen Systemen, ZW-0,97/7,5~30 Stickstoffbooster Der Kompressor komprimiert Stickstoff aus dem Verflüssiger, Verdampfer oder Speichertank auf den für die Verteilung oder Weiterverarbeitung erforderlichen Druck. Der Ausgangsdruck von 3,00 MPa ist ausreichend, um Hochdruckstickstoff in kryogene Speichersysteme einzuspeisen, Stickstoff durch Wärmetauscher zu leiten oder Hochdruck-Prozessanlagen zu versorgen. Dank des variablen Einlassdrucks kann der Kompressor Stickstoff direkt vom Verflüssiger mit dessen Betriebsdruck aufnehmen. Dadurch entfällt eine Zwischendruckreduzierung, und die Gesamtanlageneffizienz wird gesteigert.

Pilotanlage & F&E Hochdruck-Stickstoffversorgung

Forschungslabore und chemische Pilotanlagen benötigen Stickstoff unter hohem Druck für Hochdruckreaktor-Inertisierung, Katalysatorprüfung unter Druck und überkritische FluidexperimenteDie kompakte Bauweise und der standardmäßige 380-V-Stromanschluss des ZW-0.97/7.5~30 machen ihn ideal für den Einsatz in Laborräumen oder Pilotanlagen. Der Auslassdruck von 3,00 MPa ist für die meisten Hochdruckanwendungen im Pilotmaßstab ausreichend, während die Ölfreiheitszertifizierung sicherstellt, dass die Stickstoffreinheit den strengen Anforderungen von Forschungsexperimenten und Analysegeräten entspricht. Die variable Einlasskapazität ist besonders in F&E-Umgebungen von Vorteil, in denen sich die Versuchsbedingungen häufig ändern.

Aufrechterhaltung des Mitteldruck-Verteilerdrucks

Industrieanlagen mit Stickstoffverteilern unter mittlerem Druck (0,75–1,50 MPa) benötigen häufig eine Druckerhaltungskompressor Um Bedarfsschwankungen und Leitungsverluste auszugleichen, kann der ZW-0.97/7.5~30 Stickstoff direkt aus dem Verteiler mit dem Betriebsdruck aufnehmen und ihn für Hochdruckverbraucher auf 3,00 MPa erhöhen oder zur Aufrechterhaltung des Drucks in Spitzenzeiten zurück in den Verteiler leiten. Dieser Dualbetrieb bietet außergewöhnliche Flexibilität und reduziert den Bedarf an separaten Kompressoreinheiten, wodurch er eine wirtschaftliche Lösung für kleine bis mittlere Anlagen darstellt.

Material & Konstruktion

Der ZW-0.97/7.5~30 besteht aus Materialien, die aufgrund ihrer Hochdruck-Stickstoffverträglichkeit, Wärmebeständigkeit und kompakten Struktur ausgewählt wurden:

Alle drucktragenden Bauteile sind gemäß den geltenden Normen konstruiert und gefertigt. ASME BPVC Abschnitt VIII Division 1 oder nach chinesischem GB 150-Standard. Jede Schweißverbindung wird gemäß ASME Section V, Article 2, einer Röntgenprüfung (RT) nach 100% unterzogen, und jeder fertige Druckbehälter wird einer hydrostatischen Druckprüfung mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Betriebsdrucks (MAWP) für eine Haltezeit von mindestens 30 Minuten unterzogen. Hochdruck-Rohrleitungssysteme werden aus nahtlosem Edelstahl SS316 mit Flanschverbindungen nach ANSI Klasse 600 gefertigt, um Dichtheit bei einem Betriebsdruck von 3,00 MPa zu gewährleisten.

Installations- und Wartungsrichtlinien

Fundament- und Raumanforderungen

Die ZW-0.97/7.5~30 hat ein Trockengewicht von 2,60 Tonnen und einen Schwerpunkt, der etwa 700 mm über der Grundplatte liegt. Stahlbetonplatte von 4–5 Tonnen Die Montage auf elastischen Schwingungsdämpfern (Eigenfrequenz 8–12 Hz) gewährleistet einen stabilen Betrieb. Die einreihige Bauweise erzeugt moderate Unwuchtkräfte, die sich mit Standardfundamentierungsmethoden problemlos beherrschen lassen. Mindestfreiraum: 1,0 m auf der Nichtantriebsseite für den Zugang zum Ventil, 0,8 m auf der Antriebsseite für die Motorwartung und 1,5 m nach oben für den Kranzugang. Besonderes Augenmerk ist auf die Hochdruck-Druckleitung zu legen, die ordnungsgemäß abgestützt und verankert werden muss, um vibrationsbedingte Materialermüdung bei 3,00 MPa zu vermeiden.

Kühlwasserspezifikationen

Der Kühlwasserbedarf beträgt ungefähr 8 m³/h Die Einlasstemperatur darf 32 °C nicht überschreiten. Der Wasserverteilungskreislauf versorgt die Zylindermäntel und den Zwischenkühler parallel. Aufgrund des hohen Druckverhältnisses ist der Zwischenkühler für das Wärmemanagement entscheidend und muss vorrangig mit Kühlwasser versorgt werden. Die Wasserqualitätsanforderungen lauten: pH-Wert 6,5–8,5, Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen < 500 mg/l, Chloridgehalt < 50 mg/l (um Korrosion an den SS316-Rohren zu verhindern), Schwebstoffe < 30 mg/l und Gesamthärte < 300 mg/l als CaCO₃. Für Standorte mit grenzwertiger Wasserqualität wird ein geschlossener Kühlturm mit Nebenstromfiltration empfohlen.

Wartungsplan

Die ölfreie Konstruktion des ZW-0.97/7.5~30 vereinfacht die Wartung im Vergleich zu geschmierten Alternativen erheblich. Ölwechsel, Ölanalysen, Filterwechsel und der Austausch der Separatorpatrone entfallen. Die wichtigsten Verschleißteile sind die PTFE-Kolbenringe und -ZündbänderDiese erreichen typischerweise eine Lebensdauer von 3.000 bis 5.000 Stunden unter sauberen Stickstoffbedingungen. Die Hochdruckventilplatten müssen aufgrund der höheren mechanischen Belastung möglicherweise häufiger überprüft werden als ihre Niederdruck-Pendants, der Gesamtwartungsaufwand ist jedoch deutlich geringer als bei ölgeschmierten Systemen.

Konformitäts- und Sicherheitszertifizierungen

Der Stickstoffkompressor ZW-0.97/7.5~30 wurde so konstruiert, gefertigt und geprüft, dass er die folgenden internationalen Normen und regulatorischen Rahmenbedingungen erfüllt oder übertrifft:

Leistungs- und Effizienzanalyse

Der ZW-0.97/7.5~30 erreicht eine spezifischer Stromverbrauch von ca. 46,39 kW pro m³/min Stickstoff bei einem Auslassdruck von 3,00 MPa und einem Einlassdruck von 0,75 MPa. Obwohl diese spezifische Leistung absolut gesehen hoch erscheint, liegt der wahre Effizienzvorteil in der Fähigkeit, Hochdruckeinlass ohne energieverschwendende Druckreduzierung aufzunehmenIm Vergleich zu Systemen, die 0,75 MPa Stickstoff auf Atmosphärendruck abdrosseln, bevor sie ihn wieder auf 3,00 MPa komprimieren, spart das ZW-0,97/7,5~30 durch die direkte Nutzung des verfügbaren Eingangsdrucks etwa 45–55% Kompressionsenergie ein.

Bei einem typischen jährlichen Betriebszyklus von 8.000 Stunden in einer Stickstoffrückführungsanwendung erzielt die variable Einlassfähigkeit des ZW-0.97/7.5~30 ungefähr 80.000–120.000 kWh Energieeinsparung Im Vergleich zu Systemen, die eine vorgelagerte Druckreduzierung erfordern, entspricht dies bei $0,08/kWh einer jährlichen Stromkostenersparnis von $6.400–$9.600. In Kombination mit dem Wegfall ölbasierter Verbrauchsmaterialien und dem Verzicht auf nachgelagerte Reinigungsanlagen ergibt sich die Gesamtbetriebskosten für die Stickstoffrückführungskompression wird über eine 10-jährige Betriebsdauer um schätzungsweise 30–40% reduziert.

Die Ölfreiheit im Kompressionspfad ist insbesondere bei Recyclinganwendungen von Vorteil, da sich Ölverunreinigungen im geschlossenen Stickstoffkreislauf ansammeln, die Produktqualität zunehmend mindern und potenziell Prozessanlagen kontaminieren würden. Die ölfreie Konstruktion des ZW-0.97/7.5~30 gewährleistet die dauerhafte Stickstoffreinheit im Recyclingbetrieb.

Anpassungs- und OEM-Fähigkeiten

Wir bieten flexible Anpassungsmöglichkeiten, um den ZW-0.97/7.5~30 an spezifische Standortbedingungen und Integrationsanforderungen anzupassen:

• Kufenmontierte Pakete: Vormontierter Kompressor, Motor, Kühler, Instrumentierung und Bedienfeld auf einem Stahlrahmen mit Gabelstapleraufnahmen. Reduziert den Installationsaufwand vor Ort auf die Anschlüsse für Strom und Kühlwasser.
• Mobile Anhängereinheiten: Das ZW-0.97/7.5~30 kann auf einem straßenzugelassenen Anhänger mit integriertem Dieselgenerator, Kühlsystem und Stickstoffspeicher montiert werden, wodurch eine vollständig mobile Stickstoffversorgungseinheit für Baustellen, die Instandhaltung von Rohrleitungen und Notfalleinsätze entsteht.
• SPS- und Fernüberwachung: Optionale Siemens LOGO! oder S7-1200 SPS mit HMI-Touchscreen, Ethernet-Anschluss und SMS-/E-Mail-Alarmen. Kompatibel mit Modbus TCP/IP für die SCADA-Integration.
• Akustische Gehäuse: Kompakte, nach IP54 zertifizierte Schallschutzkabine, die den Geräuschpegel in 1 Meter Entfernung von 82 dB(A) auf 68 dB(A) reduziert und sich für die Installation in geräuschempfindlichen Innenräumen wie Laboren und an Büros angrenzenden Maschinenräumen eignet.
• OEM & Private Label: Individuelle Lackierungen, Marken-Namensschilder und lokalisierte Dokumentation für Gasgerätehändler und Systemintegratoren.

Kundenspezifische Konfigurationen sind erhältlich bei Mindestbestellmenge: 1 StückTechnische Angebote werden üblicherweise innerhalb von 3–5 Werktagen erstellt. Die Standardlieferzeit beträgt 10–12 Wochen; für qualifizierte Bestellungen ist eine Expresslieferung innerhalb von 8 Wochen möglich.

Fallstudie: Optimierung des Stickstoffrecyclings in einer Pilotanlage

Kunde: Eine Spezialchemikalien-Forschungs- und Entwicklungseinrichtung in Singapur, die mehrere Hochdruckreaktoren im Pilotmaßstab betreibt.

Herausforderung: Die Anlage beschaffte Hochdruck-Stickstoffflaschen für die Reaktorinertisierung und Spülung und verbrauchte monatlich ca. 200 Flaschen zu Kosten von 15.000 Tsd. $15.000/Monat. Der verbrauchte Stickstoff wurde nach dem Durchlaufen der Reaktoren mit einem Druck von 0,60–0,90 MPa in die Atmosphäre abgeleitet, was eine erhebliche Verschwendung von Gas und Energie darstellte. Die Anlage wollte diesen Stickstoff zurückgewinnen und wiederverwenden, benötigte jedoch einen kompakten Kompressor, der variable Eingangsdrücke verarbeiten und den Druck auf 2,50 MPa erhöhen konnte, um ihn im Hochdruck-Reaktorzufuhrsystem wiederzuverwenden.

Lösung: Wir lieferten eine ZW-0.97/7.5~30 ölfreier Stickstoffkompressor Die Anlage ist auf einem kompakten Rahmen mit integriertem Zwischen- und Nachkühler sowie einer Siemens LOGO! SPS-Steuerung konfiguriert. Dank des variablen Einlasses kann der Kompressor Stickstoff direkt aus dem Reaktorentlüftungsverteiler mit dem jeweils verfügbaren Druck (0,60–0,90 MPa) aufnehmen, wodurch eine vorgelagerte Druckregelung entfällt. Ein 0,5 m³ großer Ausgleichsbehälter wurde vorgelagert installiert, um Druckschwankungen aus dem Batchreaktorzyklus zu dämpfen.

Quantifizierte Ergebnisse nach 18 Monaten:

• Kauf von Stickstoffflaschen: Reduziert um 72% (von 200 auf 56 Zylinder/Monat), Einsparung von 10.800 TP4T/Monat
• Stickstoffemissionen aus Entlüftungsventilen: Reduziert um 72%Verbesserung der Einhaltung von Umweltauflagen
• Ölverunreinigung in recyceltem Stickstoff: <0,01 mg/m³um sicherzustellen, dass es zu keiner Kontamination des Reaktors kommt
• Verfügbarkeit des Kompressors: 97.8% über 18 Monate, mit ausschließlich planmäßigen Wartungsstillständen
• Amortisationszeitraum: 1,4 Jahre allein auf der Grundlage der Einsparungen bei den Zylinderkosten

„Das ZW-0.97/7.5~30 hat unsere Stickstoffversorgung von einer wiederkehrenden Ausgabe in ein geschlossenes System verwandelt. Wir haben unsere Zylinderkäufe um fast drei Viertel reduziert, und dank der kompakten Größe konnten wir es ohne bauliche Veränderungen in unserem bestehenden Technikraum installieren. Die variable Einlassfunktion war der Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts.“ — Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung, Spezialchemikalienanlage

Häufig gestellte Fragen & Auswahlhilfe

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