ZW-3.3/70 Stickstoffkompressor | 3,3 m³/min ölfreier N₂-Booster für industrielle Ultrahochdruckanwendungen bis 7,00 MPa

Der Stickstoffkompressor ZW-3.3/70 liefert 3,3 m³/min bei 7,00 MPa und arbeitet mit ölfreier Kolbentechnologie. Ideal für die Ölfeld-Injektion, Zylinderbefüllung, Luft- und Raumfahrttests sowie die chemische Synthese unter hohem Druck. Fordern Sie noch heute ein Angebot an.

Beschreibung

ZW-3.3/70 Stickstoffkompressor – Ölfreier Ultrahochdruck-N2-Booster für anspruchsvolle Anwendungen bis 7,00 MPa

Der ZW-3.3/70 ist ein zweistufiger, zweireihiger ölfreier Kolben-Stickstoffkompressor, der für die Stickstoffeinspritzung unter Ultrahochdruck, die Befüllung von Gasflaschen und kritische petrochemische Prozesse entwickelt wurde und eine Fördermenge von 3,3 m³/min bei einem Förderdruck von 7,00 MPa liefert. Er zeichnet sich durch absolute Ölfreiheit, robuste Bauweise und Optimierung für den Dauerbetrieb unter extremen Drücken aus.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor ultra high pressure oil-free industrial unit

Produktübersicht

Der ZW-3.3/70 Stickstoffkompressor stellt die Spitze unserer ölfreien Kolbenkompressorentwicklung dar und wurde speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen extrem hoher Förderdruck absolute Voraussetzung ist. Mit einer Nennleistung von 3,3 m³/min und ein außergewöhnlicher 7,00 MPa EntladedruckDiese Anlage besetzt eine spezielle Nische im Bereich der industriellen Gaskompression und erfüllt die anspruchsvollsten Anforderungen an die Stickstoffanreicherung in der Schwerindustrie.

Was den ZW-3.3/70 von allen Alternativen unterscheidet, ist seine vollständig ölfreier Kompressionsweg In Kombination mit extremer Druckbeständigkeit. Kolbenringe und Führungsringe bestehen aus hochentwickelten, selbstschmierenden PTFE-Verbundwerkstoffen, die speziell für den Einsatz unter Ultrahochdruck entwickelt wurden. Diese Konstruktion gewährleistet, dass der Stickstoffstrom selbst bei 7,00 MPa, wo Ölverunreinigungen am stärksten konzentriert und am schwierigsten zu entfernen wären, vollständig frei von Kohlenwasserstoffen bleibt. Für Betreiber in der Öl- und Gasindustrie, der Luft- und Raumfahrt sowie der kritischen Fertigung macht diese serienmäßige Ölfreiheitszertifizierung komplexe und teure nachgelagerte Reinigungsanlagen überflüssig.

Die Kompressorarchitektur verwendet eine zweistufig, zweireihig (二列二级) Die thermodynamisch notwendige Konfiguration ermöglicht die Bewältigung des extremen Druckverhältnisses, das für 7,00 MPa ausgehend von typischen Einlassbedingungen erforderlich ist. Jede Stufe wird unabhängig durch hocheffiziente Zwischenkühler gekühlt, wodurch die Gastemperaturen innerhalb sicherer Betriebsgrenzen bleiben und die Integrität der PTFE-Dichtungselemente auch unter höchster thermischer Belastung erhalten bleibt. Die verstärkte Rahmenkonstruktion und die robuste Kurbelwellenbaugruppe sind auf eine Mindestlebensdauer von … ausgelegt. 100.000 Stunden gemäß den Standardwartungsprotokollen.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor ultra high pressure two stage piston design

Technische Daten – ZW-3.3/70

Parameter Wert Einheit
Modell ZW-3.3/70
Muster Zweistufig, zweireihig (二列二级)
Kapazität 3.3 m³/min
Entladedruck 7.00 MPa
Kompressorgröße (L × B × H) 1920 × 1900 × 2580 mm
Gewicht 3.97 T
Leistung 75 kW
Stromspannung 380 V
Gasmedium Stickstoff (N₂)
Schmierung Ölfrei

* Alle Spezifikationen beziehen sich auf Standardreferenzbedingungen (ISO 1217, Anhang C). Die tatsächliche Leistung kann je nach Standorthöhe, Umgebungstemperatur und Einlassbedingungen variieren.

Hauptmerkmale und technische Vorteile

1. Ölfreie PTFE-Dichtungstechnologie für Ultrahochdruckanwendungen

Der ZW-3.3/70 verwendet eine proprietäre Technologie selbstschmierende Kolbenring- und Führungsbandbaugruppe Hergestellt aus hochleistungsfähigen PTFE-Verbundwerkstoffen, speziell entwickelt für den Einsatz bei 7,00 MPa. Diese Ringe sind mit hochdichten Glasfasern und Bronzepartikeln verstärkt, um einen Reibungskoeffizienten unter 0,05 ohne externe Kohlenwasserstoffschmierung zu erreichen. Bei einem Auslassdruck von 7,00 MPa wäre der Partialdruck von Öldampf etwa 23-mal höher als bei 0,30 MPa, was zu einer katastrophalen Ölverschmutzung führen und eine nachgelagerte Entfernung praktisch unmöglich machen würde. Die ölfreie Konstruktion des ZW-3.3/70 bietet folgende Vorteile: ISO 8573-1 Klasse 0-Konformität Ohne nachgeschaltete Filtration – ein technisch unmögliches Unterfangen für geschmierte Kompressoren auf diesem Druckniveau. Die PTFE-Formulierung ist für den Dauerbetrieb bei Temperaturen bis zu 200 °C ausgelegt und gewährleistet so die Dichtheit auch unter der extremen thermischen Belastung der Ultrahochdruckkompression.

2. Zweistufige Verdichtung für extreme Druckverhältnisse

Der zweistufige Kompressionsarchitektur Die zweistufige Bauweise der ZW-3.3/70 ist nicht nur wünschenswert, sondern zwingend erforderlich, um aus typischen Eingangsdrücken von 0,05–0,10 MPa einen Druck von 7,00 MPa zu erreichen. Das Gesamtdruckverhältnis von ca. 70:1 bis 140:1 verteilt sich auf einen Niederdruck- und einen Hochdruckzylinder, wobei jede Stufe mit einem thermodynamisch optimalen Druckverhältnis arbeitet. Ein leistungsstarker Rohrbündel-Zwischenkühler zwischen den Stufen führt die erhebliche Kompressionswärme ab, hält die Austrittstemperaturen unter 170 °C und verhindert die thermische Zersetzung der PTFE-Dichtungselemente. Ohne die zweistufige Kompression würde die theoretische Austrittstemperatur 350 °C überschreiten und damit die sichere Betriebsgrenze aller bekannten Dichtungsmaterialien weit überschreiten. Die zweistufige Bauweise verbessert zudem den volumetrischen Wirkungsgrad, indem sie die Reexpansionsverluste reduziert, die bei einer einstufigen Maschine bei solch extremen Druckverhältnissen auftreten würden.

3. Hochbelastbarer, verstärkter Rahmen für extrem hohe Druckbelastungen

Der Hauptrahmen ist gegossen aus GG25 Grauguss mit deutlich verstärkten Wandabschnitten, zusätzlichen Rippen und integrierten Kühlwasserkanälen. Der Hochdruckzylinder weist Wandstärken auf, die etwa 401 µm größer sind als bei Standardzylindern, und wird nach der Bearbeitung spannungsarmgeglüht. zweireihige Anordnung mit gegenüberliegenden Zylindern Dies ermöglicht eine natürliche Kräftekompensation erster Ordnung, die für Ultrahochdruckkompressoren entscheidend ist, da die maximalen Gaskräfte auf die Kolben 50 Tonnen pro Zylinder übersteigen können. Dieser mechanische Vorteil reduziert die auf das Fundament übertragenen Unwuchtkräfte um über 801 TP3T und ermöglicht so die Installation auf einem 6–8 Tonnen schweren Stahlbeton-Trägheitsblock anstelle der über 12 Tonnen, die für eine einreihige Konstruktion mit vergleichbarer Druckkapazität erforderlich wären.

4. Standardmäßiger 380-V-Industriemotorantrieb mit hohem Drehmoment

Der ZW-3.3/70 wird angetrieben von einem 75 kW, 380 V, 50 Hz Drehstrom-Induktionsmotor Der Motor entspricht der Effizienzklasse IE3 nach IEC 60034-1 und verfügt über ein hohes Anlaufdrehmoment, optimiert für die Anlauflasten von Ultrahochdruck-Kolbenkompressoren. Die standardmäßige Niederspannungsausführung lässt sich ohne Mittelspannungsinfrastruktur direkt in bestehende 380-V-Industrieverteiler integrieren. Der Motor ist im Verhältnis zum Leistungsbedarf überdimensioniert, um das hohe Anlaufdrehmoment bereitzustellen, das zum Überwinden des anfänglichen Kompressionswiderstands beim Anlauf mit einem Förderdruck von 7,00 MPa erforderlich ist. Dank dieser einfachen elektrischen Konstruktion eignet sich der ZW-3.3/70 für eine Vielzahl von Industrieanlagen, unabhängig von deren elektrischer Infrastruktur.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor general assembly heavy duty ultra high pressure design

Anwendungsszenarien

Befüllung von Ultrahochdruck-Stickstoffzylindern

Der ZW-3.3/70 ist speziell für folgende Zwecke entwickelt worden: Befüllung von industriellen und medizinischen Stickstoffflaschen mit 15–20 MPa Das System arbeitet mit einer mehrstufigen Kompression. Obwohl der Kompressor mit einem Auslassdruck von 7,00 MPa nicht direkt den Zylinderfülldruck erreicht, dient er als hocheffizienter Vorverdichter, der das erforderliche Kompressionsverhältnis des nachgeschalteten Hochdruck-Füllkompressors deutlich reduziert. Durch die Erhöhung des Stickstoffdrucks von 0,05–0,10 MPa auf 7,00 MPa senkt der ZW-3.3/70 das erforderliche Druckverhältnis des Füllkompressors um ca. 60%, verbessert so die Gesamtsystemeffizienz und verlängert die Lebensdauer der teuren Hochdruckstufe. Die ölfreie Konstruktion ist für die Zylinderbefüllung unerlässlich, da Ölverunreinigungen in den Zylindern eingeschlossen und an die Endverbraucher abgegeben würden, wodurch deren Prozesse potenziell kontaminiert und die Gasqualitätsstandards verletzt würden.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor ultra high pressure cylinder filling station

Stickstoffinjektion in Öl- und Gasquellen

Bei den vorgelagerten Öl- und Gasförderaktivitäten, ZW-3.3/70 Stickstoffverstärker liefert Stickstoff unter hohem Druck für verbesserte Ölgewinnung (EOR), Bohrlochstimulation und Gaslift-OperationenDer Auslassdruck von 7,00 MPa ist ausreichend, um Stickstoff in Lagerstätten bis zu einer Tiefe von 2.000 Metern einzuleiten, wo die Lagerstättendrücke typischerweise zwischen 5 und 15 MPa liegen. Die ölfreie Konstruktion ist in der Erdölindustrie von entscheidender Bedeutung, da jegliche Ölverunreinigung im Stickstoff die Benetzbarkeit des Lagerstättengesteins verändern, die Ölgewinnungseffizienz verringern und potenziell zu Schäden an der Formation führen würde. Dank seiner kompakten Bauweise und des geringen Gewichts von 3,97 Tonnen kann das Gerät auf mobilen Gestellen montiert und an abgelegenen Bohrstellen eingesetzt werden.

Druckprüfung und Bauteilvalidierung für die Luft- und Raumfahrt

Hersteller und Prüfeinrichtungen der Luft- und Raumfahrt benötigen Stickstoff unter ultrahohem Druck für Druckprüfung von Flugzeugkomponenten, Validierung von Hydrauliksystemen und Prüfung von Treibstofftank-InertisierungssystemenDer Auslassdruck von 7,00 MPa des ZW-3.3/70 ist für hydrostatische und pneumatische Prüfungen von Rumpfsektionen, Fahrwerkskomponenten und Kraftstoffsystemkomponenten ausreichend. Die Ölfreiheitszertifizierung gewährleistet, dass der Prüfstickstoff die strengen Reinheitsanforderungen der Luft- und Raumfahrtnormen (AS9100, NADCAP) erfüllt, da selbst geringste Ölverunreinigungen die zerstörungsfreie Prüfung beeinträchtigen oder Rückstände hinterlassen könnten, die die Bauteilleistung mindern.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor aerospace pressure testing application

Chemische Synthese unter hohem Druck & Prozessinertisierung

In der chemischen Prozessindustrie liefert die ZW-3.3/70 Stickstoff unter ultrahohem Druck für Hochdruckreaktor-Inertisierung, Katalysatorbettkonservierung und überkritische FluidextraktionsverfahrenDer Auslassdruck von 7,00 MPa ist ausreichend, um in Hochdruckreaktoren, die bei 5–6 MPa betrieben werden, eine inerte Atmosphäre aufrechtzuerhalten und bietet somit eine Sicherheitsreserve über dem Prozessdruck. Die ölfreie Konstruktion ist für die chemische Synthese unerlässlich, da Ölverunreinigungen Katalysatoren vergiften, Reaktionsprodukte verunreinigen und potenziell gefährliche Bedingungen in sauerstoffempfindlichen Reaktionen hervorrufen würden. Die Kapazität von 3,3 m³/min ermöglicht den Parallelbetrieb mehrerer Hochdruckreaktoren innerhalb einer einzigen Prozessanlage.

Material & Konstruktion

Der ZW-3.3/70 ist aus hochwertigen Materialien gefertigt, die aufgrund ihrer Eignung für ultrahohe Stickstoffdrücke, ihrer extremen Wärmebeständigkeit und ihrer maximalen strukturellen Integrität ausgewählt wurden:

Komponente Material Spezifikation
Zylinderblock (LP) Grauguss GG25 / HT250, Standardwandstärke
Zylinderblock (PS) Grauguss GG25 / HT250, verstärkte Wand + schwere Rippen, spannungsarm geglüht
Kurbelwelle Geschmiedeter legierter Stahl 42CrMo4, Q&T, ISO 1940 G2.5 dynamisch ausgewuchtet
Kolbenringe Ultrahochdruck-PTFE-Verbundwerkstoff Hochdichte Glasfaser + Bronze, 200 °C temperaturbeständig, 7 MPa zertifiziert
Reiterbänder PTFE-Verbundwerkstoff Kolbenführung, Verschleißschutz, Verschleißrate <0,03 mm/1000 h
Ventilplatten Edelstahl SS316, konzentrische Ringkonstruktion für ultrahohe Druckbelastung
Pleuelstangen Geschmiedeter Stahl mit Gleitlagern Hochleistungsfähiges, präzisionsgefertigtes, ölgeschmiertes Pleuelauge
Ladeluftkühler Gehäuse aus Kohlenstoffstahl / Rohre aus Edelstahl 316 ASME VIII Div.1, 1,5-fache Druckprüfung, 30 min Haltezeit
Ladeluftkühler Gehäuse aus Kohlenstoffstahl / Rohre aus Edelstahl 316 Hochdruck-Rippenrohr, Kühlwassertemperatur 32 °C
Hochdruckleitungen Nahtloser Edelstahl Edelstahl 316, ANSI-Klasse 900 Flansche, 100% röntgengeprüft

Alle drucktragenden Bauteile werden in strikter Übereinstimmung mit den geltenden Bestimmungen 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 900 gefertigt und einer Röntgenprüfung nach 100% unterzogen, um Dichtheit bei einem Betriebsdruck von 7,00 MPa zu gewährleisten.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor factory precision machining and ultra high pressure testing

Installations- und Wartungsrichtlinien

Fundament- und Strukturanforderungen

Die ZW-3.3/70 hat ein Trockengewicht von 3,97 Tonnen und einen Schwerpunkt, der etwa 800 mm über der Grundplatte liegt. Stahlbeton-Trägheitsblock von 6–8 Tonnen Für einen stabilen Betrieb ist die Montage auf hochbelastbaren, elastischen Schwingungsdämpfern (Eigenfrequenz 6–8 Hz) erforderlich. Die zweireihige Gegenzylinderkonstruktion kompensiert die Trägheitskräfte erster Ordnung, jedoch erzeugen die extrem hohen Gasdrücke erhebliche Rahmenspannungen, die ein robustes Fundament erfordern. Mindestfreiraum: 1,2 m auf der Nichtantriebsseite für den Zugang zum Ventil, 1,0 m auf der Antriebsseite für die Motorwartung und 1,8 m nach oben für den Kranzugang. Die Hochdruck-Druckleitung muss mit Federaufhängungen und Kompensatoren ordnungsgemäß abgestützt werden, um die Wärmeausdehnung aufzunehmen und vibrationsbedingte Materialermüdung bei 7,00 MPa zu verhindern.

Auslegung des Kühlwassersystems

Der Kühlwasserbedarf beträgt ungefähr 15 m³/h Die Einlasstemperatur darf 32 °C nicht überschreiten. Der Wasserkreislauf versorgt die Zylindermäntel und den Zwischenkühler parallel, wobei der Zwischenkühler aufgrund seiner zentralen Rolle im Wärmemanagement priorisiert wird. Angesichts des extremen Druckverhältnisses muss der Zwischenkühler zwischen den Stufen eine erhebliche Wärmemenge abführen, um thermische Schäden an den PTFE-Dichtungselementen des Hochdruckzylinders zu vermeiden. Wasserqualitätsvorgaben: pH 6,5–8,5, Gesamtfeststoffe < 500 mg/l, Chloridgehalt < 30 mg/l (strenger Grenzwert für den Korrosionsschutz von Edelstahl 316 unter Hochdruck), Schwebstoffe < 20 mg/l und Gesamthärte < 250 mg/l als CaCO₃. Ein geschlossener Kühlturm mit Seitenstromfiltration und chemischer Wasseraufbereitung wird dringend empfohlen.

Wartungsplan

Intervall Serviceartikel Handlungsbedarf erforderlich
Täglich Betriebsprüfung Prüfen Sie Vibrationen, ungewöhnliche Geräusche, Kühlwasserdurchfluss, Auslassdruck, Temperatur und Leckagen.
200 Stunden Ventilplattenprüfung Saug- und Druckventile ausbauen und auf Kohlenstoffablagerungen, Federermüdung, Risse und Sitzverschleiß prüfen.
800 Stunden Beurteilung des Kolbenringverschleißes Messen Sie das Spiel in der Kolbenringnut; ersetzen Sie die Kolbenringe, wenn das Spiel 0,18 mm überschreitet.
2.500 Stunden Zwischenüberholung Alle Kolbenringe, Ventilkegel und Ventilplatten austauschen; Zylinderbohrungen prüfen
5.000 Stunden Generalüberholung Kurbelwellenzapfen prüfen, Hauptlagerspiel messen, Lager bei >0,06 mm ersetzen; Rahmen prüfen

Die ölfreie Konstruktion der ZW-3.3/70 vereinfacht die Wartung im Vergleich zu geschmierten Alternativen erheblich. Der Betrieb unter extrem hohem Druck erfordert jedoch häufigere Inspektionen als Modelle mit niedrigerem Druck. Ölwechsel, Ölanalysen, Filterwechsel und der Austausch der Separatorpatronen entfallen. Die wichtigsten Verschleißteile sind die PTFE-Kolbenringe und -ZündbänderDiese erreichen typischerweise eine Lebensdauer von 2.500–4.000 Stunden unter sauberen Stickstoffbedingungen bei 7,00 MPa. Die Hochdruckventilplatten erfordern aufgrund der extremen mechanischen Belastung häufigere Inspektionen mit Austauschintervallen von 2.000–3.000 Stunden.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor workshop assembly and ultra high pressure quality inspection

Konformitäts- und Sicherheitszertifizierungen

Der Stickstoffkompressor ZW-3.3/70 wurde so konstruiert, gefertigt und geprüft, dass er die folgenden internationalen Normen und regulatorischen Rahmenbedingungen erfüllt oder übertrifft:

Druckgeräte
ASME BPVC Abschnitt VIII Div.1, GB 150-2011, PED 2014/68/EU Modul A
Elektrische und Maschinensicherheit
IEC 60034-1 (IE3-Effizienz), IEC 60204-1, ISO 12100 Maschinensicherheit
Ölfrei-Zertifizierung
ISO 8573-1 Klasse 0 (Ölgehalt), unabhängig geprüft vom TÜV Rheinland
Qualität & Umwelt
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015
⚠️ Kritischer Sicherheitshinweis – Betrieb unter Ultrahochdruck

Stickstoff ist als einfaches Erstickungsgas eingestuft. Bei einem Auslassdruck von 7,00 MPa sind die im komprimierten Gas gespeicherte Energie und das Risiko eines schnellen Gasaustritts extrem hoch. Alle ZW-3.3/70-Anlagen müssen Folgendes beinhalten: (1) Kontinuierliche Sauerstoffmangelüberwachung im Kompressorraum und allen angrenzenden Bereichen; (2) Hochdruck-Auslassleitungen mit Druckbegrenzungsventilen, die für 1101 TP3T MAWP ausgelegt sind, und Berstscheiben als sekundären Schutz; (3) Notentriegelungsventile an Saug- und Druckseite, die sich bei Alarm automatisch schließen; (4) Belüftungssysteme, die den Umgebungs-Sauerstoffgehalt gemäß OSHA 29 CFR 1910.146 über 19,51 TP3T halten; (5) Notabschaltverriegelungen, die bei 19,51 TP3T O₂ (Alarm) aktivieren und bei 18,01 TP3T O₂ eine vollständige Abschaltung auslösen; (6) Personal, das vor dem Betrieb oder der Wartung dieser Geräte in den Sicherheitsprotokollen für Ultrahochdruckgase geschult ist. Alle Hochdruckleitungen müssen jährlich auf Korrosion, Erosion und mechanische Beschädigungen überprüft werden.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor ISO certification and compliance documentation

Leistungs- und Effizienzanalyse

Der ZW-3.3/70 erreicht eine spezifischer Stromverbrauch von ca. 22,73 kW pro m³/min Stickstoff wird mit einem Auslassdruck von 7,00 MPa zugeführt. Diese spezifische Leistung spiegelt die erhebliche thermodynamische Arbeit wider, die für die Ultrahochdruckkompression aus atmosphärischem Einlass erforderlich ist. Im Segment der ölfreien Ultrahochdruckkompressoren (Auslassdruck > 5,00 MPa) ist dieser Wirkungsgrad äußerst wettbewerbsfähig. Zum Vergleich: Membrankompressoren – die wichtigste Alternative für den ölfreien Ultrahochdruckbetrieb – verbrauchen typischerweise 25–35 kW/m³/min bei vergleichbaren Drücken, während ölgeschmierte Kolbenkompressoren 20–25 kW/m³/min verbrauchen, jedoch eine unzulässige Ölverschmutzung verursachen.

Über einen jährlichen Betriebszyklus von 8.000 Stunden ergibt sich durch den Effizienzvorteil des ZW-3.3/70 gegenüber Membrankompressoren ein Wert von ca. jährliche Energieeinsparung von 60.000–120.000 kWhBei $0,08/kWh entspricht dies einer direkten Stromkostenreduktion von $4.800–$9.600 pro Jahr. Der primäre wirtschaftliche Faktor für die Wahl von ZW-3.3/70 ist jedoch typischerweise die Kombination aus ölfreier Zertifizierung, höherer Kapazität und geringeren Kapitalkosten Im Vergleich zu Membrankompressoren würde ein Membrankompressor mit gleichwertiger ölfreier Zertifizierung und einer Förderleistung von 3,3 m³/min das 4- bis 6-fache des ZW-3.3/70 kosten und deutlich mehr Platz benötigen.

Der Gesamtbetriebskosten für die Ultrahochdruck-Stickstoffkompression Die Entscheidung wird weniger von geringfügigen Energieunterschieden, sondern vielmehr von den Investitionskosten, dem Wartungsaufwand und der Geräteverfügbarkeit bestimmt. Die Kolbenkonstruktion des ZW-3.3/70 bietet im Vergleich zu Membrankompressoren eine deutlich höhere Wartungsfreundlichkeit mit kürzeren Überholungszeiten und geringeren Ersatzteilkosten. Da kein Öl benötigt wird, entfällt die Notwendigkeit teurer Hochdruck-Ölfiltersysteme, die bei geschmierten Alternativen mit 7,00 MPa zwingend erforderlich wären.

Anpassungs- und OEM-Fähigkeiten

Wir bieten umfassende Anpassungsmöglichkeiten, um den ZW-3.3/70 an spezifische Standortbedingungen, Integrationsanforderungen und Endbenutzerspezifikationen anzupassen:

  • Auf Kufen montierte, schlüsselfertige Pakete: Vormontierter Kompressor, Motor, Hochdruckkühler, Instrumentierung, Bedienfeld und Sicherheitssysteme auf einem Stahlrahmen mit integrierten Hebeösen. Alle Hochdrucksysteme werden vor dem Versand werkseitig geprüft.
  • Mobile Anhängereinheiten: Das ZW-3.3/70 kann auf einem straßenzugelassenen Anhänger mit integriertem Dieselgenerator, geschlossenem Kühlkreislauf und Hochdruck-Stickstoffspeicher montiert werden und bildet so eine vollständig mobile Ultrahochdruck-Stickstoffversorgungseinheit für Ölfeldservices, Pipeline-Wartung und Notfalleinsätze.
  • Konfigurationen von Gefahrenbereichen: ATEX-Zone-2- und IECEx-konforme Motor- und Elektrogehäuse für Öl- und Gasanlagen. Integrierte Gasdetektion, automatische Belüftung und Notabsperrverriegelungen.
  • Erweiterte Prozesssteuerung: Optionale Siemens S7-1200 SPS mit HMI-Touchscreen, Hochdruck-Sicherheitsverriegelungen einschließlich automatischer Entlastung bei Überdruck, Notabsperrventile und Fernüberwachung über Modbus TCP/IP oder OPC-UA.
  • Umweltschutz: C5-M-Marinebeschichtungen für Offshore-Anlagen; tropentaugliche elektrische Komponenten für Umgebungstemperaturen von 55 °C; Schallschutzgehäuse der Schutzart IP54, die den Geräuschpegel in einem Meter Entfernung von 85 dB(A) auf 72 dB(A) reduzieren.
  • 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 5–7 Werktagen erstellt. Die Standardlieferzeit beträgt 12–14 Wochen; für qualifizierte Bestellungen ist eine Expresslieferung innerhalb von 10 Wochen möglich.

ZW-3.3/70 nitrogen compressor custom skid mounted ultra high pressure package

Fallstudie: Stickstoffinjektion zur verbesserten Ölgewinnung

Kunde: Ein unabhängiger Öl- und Gasbetreiber im Nahen Osten mit reifen Ölfeldern, die eine verbesserte Ölgewinnung erfordern.

Herausforderung: Der Betreiber benötigte Stickstoffinjektionen in die Lagerstättenformationen mit einem Druck von 6–8 MPa, um den Druck aufrechtzuerhalten und die Ölgewinnung in einem erschöpften Feld mit gesunkenem natürlichen Druck zu verbessern. Die bisherige Lösung umfasste den Kauf von flüssigem Stickstoff, dessen Verdampfung vor Ort und den Einsatz von Mietkompressoren – ein logistikintensives Verfahren mit jährlichen Kosten von 2,5 Millionen Pfund und unzuverlässiger Versorgung in Spitzenzeiten. Der Betreiber benötigte daher eine permanente, ölfreie Stickstoffkompressionslösung, die auch in einer Wüstenumgebung mit Umgebungstemperaturen von bis zu 50 °C kontinuierlich arbeiten konnte.

Lösung: Wir lieferten eine ZW-3.3/70 ölfreier Stickstoffkompressor In Kombination mit einem kleinen VPSA-Stickstoffgenerator (Reinheit 99,51 TP3T, 5 m³/min) auf einem gemeinsamen Rahmen erhöhte die ZW-3.3/70 den Druck des VPSA-Produkts von 0,08 MPa auf 7,00 MPa für die direkte Injektion in die Lagerstätte über bestehende Bohrlochkopfanschlüsse. Der Rahmen war mit tropentauglichen elektrischen Komponenten, C5-M-Marinebeschichtungen und einem geschlossenen Kühlkreislauf mit Sandfiltration für die Wüstenumgebung ausgestattet. Eine Siemens S7-1200 SPS ermöglichte die Fernüberwachung und die automatische Bohrlochkopfdruckregelung.

Quantifizierte Ergebnisse nach 36 Monaten:

  • Stickstoffversorgungskosten: Reduziert um 68% im Vergleich zum Kauf und der Anmietung von Flüssigstickstoffkompressoren ($2,5M bis $800K/Jahr)
  • Verbesserung der Ölgewinnung: +12% inkrementelle Erholung aufgrund des gleichbleibenden Stickstoffeinspritzdrucks und der Reinheit
  • Versorgungssicherheit: 99,21 TP3T Verfügbarkeit Seit über 36 Monaten keine Produktionsunterbrechungen aufgrund von Stickstoffmangel
  • Ölverunreinigung im eingespritzten Stickstoff: <0,01 mg/m³um sicherzustellen, dass die Formation nicht beschädigt wird
  • Amortisationszeitraum: 2,8 Jahre allein auf Basis der Stickstoffkosteneinsparungen; zusätzliche Einnahmen aus der erhöhten Ölgewinnung

„Die ZW-3.3/70 hat unser Stickstoffinjektionsprogramm von einem logistischen Albtraum in ein zuverlässiges Produktionsinstrument verwandelt. Die ölfreie Konstruktion gibt uns die Gewissheit, dass wir unser Reservoir nicht schädigen, und die Kosteneinsparungen haben unsere Prognosen übertroffen. Wir haben bereits zwei weitere Einheiten für unsere anderen Felder bestellt.“ — Leiter der Reservoirtechnik, Öl- und Gasunternehmen

ZW-3.3/70 nitrogen compressor oilfield nitrogen injection installation

Häufig gestellte Fragen & Auswahlhilfe

Welche Lebensdauer ist beim ZW-3.3/70 unter Ultrahochdruckbedingungen zu erwarten?

Der ZW-3.3/70 ist für einen Mindestnutzungsdauer von 10 Jahren (ca. 80.000 Betriebsstunden) im Betrieb mit sauberem Stickstoff bei 7,00 MPa. Der verstärkte Gusseisenrahmen und die hochbelastbare Kurbelwelle aus geschmiedetem Stahl sind für die volle Auslegungslebensdauer ausgelegt. PTFE-Kolbenringe und Gleitringe sind die Hauptverschleißteile und müssen unter Ultrahochdruckbedingungen alle 2.500–4.000 Stunden ausgetauscht werden. Ventilplatten erreichen typischerweise 2.000–3.000 Stunden, bevor sie aufgrund der extremen mechanischen Belastung überholt werden müssen.

Kann die ZW-3.3/70 zur direkten Zylinderbefüllung mit 15–20 MPa verwendet werden?

Der maximale Auslassdruck des ZW-3.3/70 beträgt 7,00 MPaDies reicht für die direkte Zylinderfüllung mit 15–20 MPa nicht aus. Es dient jedoch als ausgezeichnete erste Stufe der Booster In einem mehrstufigen Kompressionssystem. Durch die Druckerhöhung von Stickstoff von 0,05–0,10 MPa auf 7,00 MPa reduziert der ZW-3.3/70 das erforderliche Druckverhältnis des nachgeschalteten Hochdruck-Füllkompressors um ca. 60%. Dies verbessert die Gesamtsystemeffizienz und verlängert die Lebensdauer der teuren Hochdruckstufe. Diese Konfiguration wird für Zylinderfüllanwendungen empfohlen.

Ist die ZW-3.3/70 für die Außeninstallation in extremen Klimazonen geeignet?

Der Standard ZW-3.3/70 ist ausgelegt für Inneninstallation in einem belüfteten Maschinenraum. Für den Außeneinsatz in extremen Klimazonen bieten wir eine optionale IP54 wetterfestes Gehäuse Mit Raumheizung (für Klimazonen bis -30 °C), leistungsstarken Sonnenschutzlamellen und Zwangslüftung (für Umgebungstemperaturen bis 55 °C) sowie Sandfilterung für Wüstengebiete. Für Außeninstallationen wird die Option der Schallschutzhaube empfohlen. Für Offshore-Einsätze oder stark korrosive Umgebungen sind C5-M-Marinebeschichtungen und Edelstahlkomponenten erhältlich.

Wie schneidet der ZW-3.3/70 im Vergleich zu Membrankompressoren für ölfreien Stickstoff unter Ultrahochdruck ab?

Membrankompressoren bieten eine absolut ölfreie Kompression und können Drücke bis zu 300 MPa erreichen, haben aber folgende Nachteile: geringere Kapazität, höherer spezifischer Stromverbrauch und deutlich höhere Kapitalkosten Im Vergleich zu Kolbenkompressoren liefert der ZW-3.3/70 3,3 m³/min bei ca. 22,7 kW/m³/min, während ein vergleichbarer Membrankompressor 1–2 m³/min bei über 30 kW/m³/min liefert und 4–6 Mal so viel kostet. Der ZW-3.3/70 bietet zudem eine überlegene Wartungsfreundlichkeit mit kürzeren Überholungszeiten und geringeren Ersatzteilkosten. Für Anwendungen, bei denen 7,00 MPa ausreichen, bietet der ZW-3.3/70 eine überzeugende Kombination aus Kapazität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Bei Drücken über 10 MPa sind Membran- oder mehrstufige Kolbenkompressoren erforderlich. Weitere Informationen finden Sie in unserer Produktbeschreibung. ROI-Analyse für Stickstoffkompressor für detaillierte Vergleiche.

Wann sollte ich die ZW-3.3/70 nicht auswählen?

Der ZW-3.3/70 wird NICHT empfohlen für: (1) Entladungsdrücke über 8,00 MPa—für höhere Druckanforderungen empfehlen wir unsere mehrstufigen Kompressoren der ZW-Serie oder Membrankompressoren; (2) Kapazitätsanforderungen über 8 m³/min—größere Modelle der DW- oder LW-Serie bieten eine bessere Skaleneffizienz bei niedrigeren Drücken; (3) Anwendungen, bei denen der Auslassdruck konstant unter 3,00 MPa liegt—Niederdruckmodelle bieten einen deutlich geringeren spezifischen Stromverbrauch und sollten daher ausgewählt werden; (4) Kontinuierliche Durchflussmodulation unterhalb von 35% der Nennkapazität—Kolbenkompressoren weisen bei starker Teillast einen geringeren Wirkungsgrad auf; bei stark schwankender Last kann eine Doppelkompressoranordnung vorteilhafter sein.

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Unsere Anwendungstechniker stehen bereit, Ihre Anforderungen an den Stickstoffdurchfluss, die Ansaugbedingungen, die Zielvorgaben für den Förderdruck und die Integrationsbeschränkungen zu analysieren. Innerhalb von 48 Stunden nach Eingang Ihrer Anfrage erhalten Sie von uns kostenlose technische Angebote, Fundamentpläne, Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramme (R&I-Fließbilder) sowie detaillierte Gesamtbetriebskostenanalysen (TCO).

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