ZW-3/7 Stickstoffkompressor – Kompakter ölfreier N2-Booster für präzise industrielle Anwendungen

Der ZW-3/7 ist ein zweistufiger, zweireihiger, ölfreier Kolben-Stickstoffkompressor mit einer Förderleistung von 3 m³/min bei einem Förderdruck von 0,70 MPa. Er wurde speziell für die präzise Stickstoffverdichtung in kleinen kryogenen Systemen, die Laborgasversorgung und kompakte VPSA-Anlagen entwickelt. Er zeichnet sich durch seine extrem kompakte Bauweise, absolute Ölfreiheit und seinen optimierten, zuverlässigen Dauerbetrieb aus.

Produktübersicht

Der ZW-3/7 Stickstoffkompressor ist ein präzisionsgefertigter, kompakter, ölfreier Kolbenkompressor, der für Stickstoff-Druckerhöhungsanwendungen im kleinen Maßstab entwickelt wurde, bei denen Platzmangel, Reinheitsanforderungen und einfache Bedienung entscheidende Erfolgsfaktoren sind. Mit einer Nennleistung von 3 m³/min und einem Auslassdruck von 0,70 MPaDieses Gerät dient als idealer Einstiegspunkt in die Stickstoffkompression vor Ort für Labore, Pilotanlagen und kleine Industrieanlagen, die von der Versorgung mit Flaschen- oder Flüssigstickstoff umsteigen.

Das charakteristische Merkmal des ZW-3/7 ist seine vollständig ölfreier KompressionswegDie Kolbenringe und Gleitringe werden aus hochentwickelten, selbstschmierenden PTFE-Verbundwerkstoffen hergestellt, die ohne Kohlenwasserstoffschmierstoffe auskommen und somit Folgendes gewährleisten: Ölgehalt gemäß ISO 8573-1 Klasse 0 im zugeführten Stickstoffstrom. Diese Zertifizierung für native Ölfreiheit macht nachgelagerte Ölentfernungsfiltration, Aktivkohlefilter oder kontinuierliche Ölüberwachungsinstrumente überflüssig – und reduziert so sowohl die Investitionskosten als auch den laufenden Wartungsaufwand für Endanwender erheblich.

Der Kompressor verwendet einen zweistufig, zweireihig (二列二级) Die Architektur verteilt das Druckverhältnis auf zwei Zylinder mit einem Zwischenkühler. Dieser mehrstufige Ansatz begrenzt die Austrittstemperatur jeder Verdichtungsstufe auf unter 145 °C, wodurch die Dichtheit der PTFE-Dichtungselemente erhalten und die Lebensdauer der Ventilplatte verlängert wird. Die ultrakompakten Abmessungen –720 × 763 × 1475 mm—damit ist der ZW-3/7 einer der kleinsten ölfreien Stickstoffkompressoren seiner Druckklasse, der durch Standardtüren passt und in beengten Maschinenräumen oder Containeranlagen nur minimalen Platz benötigt.

Technische Daten – ZW-3/7

* 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. Ultrakompakte Stellfläche für platzkritische Installationen

Bei 720 × 763 × 1475 mmDas ZW-3/7 benötigt weniger als 0,55 m² Stellfläche und ist unter 1,5 Meter hoch – Abmessungen, die es ihm ermöglichen, durch Standardtüren zu passen, in Aufzugskabinen zu fahren und in beengten Abstellräumen oder unter Labortischen installiert zu werden. 0,80 Tonnen Gewicht Die manuelle Positionierung mit einem Hubwagen oder kleinen Gabelstapler ermöglicht den Verzicht auf Kräne oder Spezialvorrichtungen. Diese Mobilität ist besonders vorteilhaft für Unternehmen, die Räumlichkeiten mieten oder einen Umzug planen, da der Kompressor ohne Demontage oder schweres Gerät transportiert werden kann.

2. Fortschrittliches ölfreies PTFE-Dichtungssystem

Der ZW-3/7 verwendet eine proprietäre Technologie. selbstschmierende Kolbenring- und Führungsbandbaugruppe Hergestellt aus PTFE-Verbundwerkstoffen, verstärkt mit Glasfasern und Bronze-Mikropartikeln. Diese Ringe erreichen ohne externe Schmierung einen Reibungskoeffizienten unter 0,06 und gewährleisten so, dass der komprimierte Stickstoffstrom … Null nachweisbarer KohlenwasserstoffgehaltFür analytische Labore, pharmazeutische Pilotanlagen und Reinräume in der Elektronikfertigung entfallen durch diese natürliche Ölfreiheit die Investitionskosten für nachgelagerte Ölfiltrationsanlagen, Aktivkohle-Adsorber und Sensoren zur kontinuierlichen Ölüberwachung, die bei geschmierten Kompressoralternativen ansonsten obligatorisch wären.

3. Zweistufige Verdichtung mit kompakter Zwischenkühlung

Der zweistufige, zweireihige Architektur Das System verteilt das Gesamtdruckverhältnis zwischen einem Niederdruck- und einem Hochdruckzylinder. Ein kompakter Platten-Rahmen-Zwischenkühler führt die Kompressionswärme zwischen den Stufen ab. Durch diese Stufenschaltung wird die Austrittstemperatur jedes Zylinders auf unter 145 °C begrenzt. Dies verhindert die thermische Zersetzung der PTFE-Dichtungselemente und verlängert die Lebensdauer der Ventilplatten um ca. 251 Zyklen im Vergleich zu einstufigen Kompressoren mit gleichem Druckverhältnis. Der Austrittsdruck von 0,70 MPa eignet sich ideal für die Stickstoffverteilung im mittleren Druckbereich in kleineren Anlagen und bietet ausreichend Förderhöhe für Rohrleitungen bis zu 500 Metern sowie für die Versorgung mehrerer Entnahmestellen mit Stickstoff.

4. Stromsparender 380-V-Direktantrieb

Der ZW-3/7 wird angetrieben von einem 22 kW, 380 V, 50 Hz Drehstrom-Induktionsmotor Das Gerät entspricht der Energieeffizienzklasse IE3 gemäß IEC 60034-1. Dank seines geringen Leistungsbedarfs kann es an Standard-380-V-Verteilern betrieben werden, die in nahezu allen Industrie- und Gewerbegebäuden zu finden sind. Separate Elektroräume, Mittelspannungsschaltanlagen oder Anlagen zur Leistungsfaktorkorrektur sind nicht erforderlich. Der niedrige Anlaufstrom (ca. 5-facher Nennstrom) ist mit Standard-Motorstartern und Sanftanlaufgeräten kompatibel und vereinfacht so die elektrische Integration zusätzlich.

Anwendungsszenarien

Kleinmaßstäbliche kryogene Luftzerlegung und Flüssigstickstoffverdampfung

In kompakten kryogenen Luftzerlegungsanlagen, die 100–300 Nm³/h gasförmigen Stickstoff produzieren, fungiert der ZW-3/7 als primärer Stickstoffverstärker Die Anlage verfügt über eine Kapazität von 3 m³/min, die exakt auf die Leistung kleiner Luftzerlegungsanlagen abgestimmt ist. Der Förderdruck von 0,70 MPa gewährleistet eine ausreichende Förderhöhe für die Verteilung an Prozessanlagen, Laborabzüge und die Schutzsysteme von Lagerbehältern. Die ölfreie Konstruktion ist in diesen Anlagen unerlässlich, da kleinen Luftzerlegungsanlagen typischerweise die umfangreichen Nachbehandlungsanlagen großer Anlagen fehlen. Jegliche Ölverunreinigung würde die Produktqualität daher sofort beeinträchtigen.

Kompakte VPSA-Stickstoff-Boostersysteme

Für kleine VPSA-Stickstoffgeneratoren, die Stickstoff mit einer Reinheit von 99,5–99,91 TP3T bei nahezu atmosphärischem Druck (0,05–0,10 MPa) erzeugen, ZW-3/7 Stickstoffverstärker Das Niederdruckprodukt wird auf 0,70 MPa komprimiert und anschließend an die jeweiligen Verbrauchsstellen verteilt. Dank seiner kompakten Bauweise kann der ZW-3/7 zusammen mit dem VPSA-Generator auf demselben Rahmen montiert werden. So entsteht ein vollständig integriertes Stickstoffversorgungssystem mit einer Stellfläche von weniger als 5 m². Der ölfreie Kompressionsweg ist entscheidend, da jegliche Kohlenwasserstoffverunreinigung das Kohlenstoffmolekularsieb-Adsorptionsmittel dauerhaft vergiften, die Trennleistung des Generators beeinträchtigen und einen kostspieligen Adsorptionsmittelwechsel erforderlich machen würde.

Gasversorgung für analytisches Labor und Forschungseinrichtung

Forschungslabore, universitäre Chemieinstitute und analytische Dienstleistungszentren benötigen eine kontinuierliche Versorgung mit hochreinem Stickstoff für Gaschromatographie (GC), Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS), induktiv gekoppelte Plasma-Spektrometer (ICP) und Inertgas-Handschuhkästen. Die Ölfreiheitszertifizierung des ZW-3/7 gewährleistet, dass der Stickstoffstrom die strengen Reinheitsanforderungen der Analysegeräte erfüllt, ohne dass zusätzliche Reinigungskartuschen oder Ölüberwachungssysteme erforderlich sind. Die Kapazität von 3 m³/min ermöglicht den gleichzeitigen Betrieb mehrerer GC-MS-Systeme, ICP-MS-Geräte und Handschuhkästen in einem einzigen Laborbereich.

Elektronikmontage & Präzisionslöten Inertisierung

In Elektronikfertigungsanlagen ist Stickstoff unerlässlich für Wellenlöten mit Inertisierung, selektive Lötatmosphärenkontrolle, Stickstoffspülung im Reflowofen und trockene BauteillagerschränkeDer Auslassdruck der ZW-3/7 von 0,70 MPa ist ausreichend, um Stickstoffverteiler für mehrere Lötstationen und Lagerschränke zu versorgen. Die ölfreie Konstruktion ist in Elektronikanwendungen unerlässlich, da selbst geringste Ölspuren zu Lötstellenfehlern, Haftungsproblemen der Schutzlackierung und Verunreinigungen optischer Komponenten führen können, was wiederum Produktablehnungen und Gewährleistungsansprüche zur Folge hat.

Material & Konstruktion

Die ZW-3/7 wird aus Materialien gefertigt, die streng nach Stickstoffverträglichkeit, Korrosionsbeständigkeit und kompakter struktureller Integrität ausgewählt wurden:

Alle drucktragenden Bauteile sind gemäß den geltenden Normen konstruiert und gefertigt. ASME BPVC Abschnitt VIII Division 1 oder nach den chinesischen GB 150-Normen. Schweißverbindungen werden einer Röntgenprüfung (RT) gemäß 100% unterzogen, und jeder Druckbehälter wird vor dem Versand einer hydrostatischen Prüfung mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Betriebsdrucks (MAWP) für eine Haltezeit von mindestens 30 Minuten unterzogen.

Installations- und Wartungsrichtlinien

Fundament- und Raumanforderungen

Der ZW-3/7 wiegt nur 0,80 Tonnen und zeichnet sich dank seiner kompakten, vertikalen Bauweise durch einen niedrigen Schwerpunkt aus. Stahlbetonplatte von 1,5–2,0 Tonnen Für einen stabilen Betrieb ist die Montage auf elastischen Schwingungsdämpfern (Eigenfrequenz 10–15 Hz) ausreichend. Die zweireihige Anordnung der gegenüberliegenden Zylinder kompensiert die Trägheitskräfte erster Ordnung und minimiert so die Schwingungsübertragung auf angrenzende Strukturen und empfindliche Geräte. Erforderliche Freiräume: 0,8 m auf der Nichtantriebsseite für den Zugang zum Ventil, 0,6 m auf der Antriebsseite für die Motorwartung und 1,2 m nach oben für den Kranzugang bei Generalüberholungen.

Kühlwasserspezifikationen

Der Kühlwasserbedarf beträgt ungefähr 5 m³/h Die Einlasstemperatur darf 32 °C nicht überschreiten. Der Wasserkreislauf versorgt die Zylindermäntel und den Zwischenkühler parallel. Zulässige Wasserqualität: pH-Wert 6,5–8,5, Gesamthärte < 300 mg/l als CaCO₃, Chlorid < 50 mg/l, Schwebstoffe < 30 mg/l. Für Anlagen ohne zuverlässige kommunale Wasserversorgung wird ein kompakter, geschlossener Kühlturm mit einem 0,5 m³ großen Pufferspeicher empfohlen. Alternativ steht für Standorte, an denen kein Kühlwasser verfügbar oder die Kühlwasserversorgung zu teuer ist, ein luftgekühlter Nachkühler zur Verfügung.

Wartungsplan

Die ölfreie Bauweise des ZW-3/7 reduziert den Wartungsaufwand im Vergleich zu geschmierten Alternativen erheblich. Es sind keine Ölwechsel erforderlich, keine Ölproben zur Laboranalyse einzusenden, keine Filterelemente zu lagern und auszutauschen und keine Ölabscheiderpatronen zu überwachen. Die einzigen regelmäßig zu verschleißenden Teile sind die PTFE-Kolbenringe und -ZündbänderDiese erreichen typischerweise eine Lebensdauer von 4.000 bis 6.000 Stunden unter sauberen Stickstoffbedingungen. Dieses vereinfachte Wartungsprofil ist besonders vorteilhaft für Anlagen ohne eigenes Wartungspersonal für Kompressoren.

Konformitäts- und Sicherheitszertifizierungen

Der Stickstoffkompressor ZW-3/7 wurde so konstruiert, gefertigt und geprüft, dass er die folgenden internationalen Normen und regulatorischen Rahmenbedingungen erfüllt:

Leistungs- und Effizienzanalyse

Der ZW-3/7 erreicht eine spezifischer Stromverbrauch von ca. 7,33 kW pro m³/min Die spezifische Leistung beträgt 0,70 MPa für Stickstoff bei einem Förderdruck von 0,70 MPa. Obwohl diese Leistung aufgrund des geringeren Skalenwirkungsgrades höher ist als bei größeren Modellen, bleibt sie im Segment der ölfreien Kolbenkompressoren unter 5 m³/min wettbewerbsfähig. Zum Vergleich: Ölgeschmierte Schraubenkompressoren dieser Größenordnung verbrauchen typischerweise 7,8–8,5 kW/m³/min, und Membrankompressoren (die häufig für ölfreie Anwendungen eingesetzt werden) können über 11 kW/m³/min erreichen.

Über einen jährlichen Betriebszyklus von 8.000 Stunden ergibt sich durch den Effizienzvorteil des ZW-3/7 gegenüber weniger effizienten Alternativen ein Betrag von etwa 12.000–28.000 kWh Energieeinsparung pro Jahr. Bei $0,08/kWh entspricht dies einer jährlichen Stromkostenreduktion von $960–$2.240. Die primäre wirtschaftliche Rechtfertigung für die Wahl von ZW-3/7 ist jedoch typischerweise die Eliminierung von ölbezogenen Verbrauchsmaterialien und nachgelagerten Reinigungsanlagen und nicht nur geringfügige Energieeinsparungen.

Der Gesamtbetriebskosten für die Stickstoffkompression Bei kleineren Anwendungen dominieren Wartungsaufwand, Verbrauchsmaterialien und Logistikkosten, nicht der Energieverbrauch. Das ölfreie Design des ZW-3/7 macht Ölwechsel (300–600 £/Jahr), Filterwechsel (150–300 £/Jahr), Wechsel der Separatorpatrone (400–800 £/Jahr) und Ölanalysen (100–200 £/Jahr) überflüssig und führt im Vergleich zu geschmierten Alternativen zu jährlichen Einsparungen bei den Verbrauchsmaterialien von 950–1.900 £. Darüber hinaus spart der Wegfall nachgeschalteter Ölfiltrationsanlagen 3.000–8.000 £ an anfänglichen Investitionskosten.

Anpassungs- und OEM-Fähigkeiten

Wir bieten flexible Anpassungsmöglichkeiten, um den ZW-3/7 an spezifische Installationsbedingungen, Integrationsanforderungen und Endbenutzerspezifikationen anzupassen:

• Kufenmontierte Pakete: Vormontierter Kompressor, Motor, Kühler und Bedienfeld auf einem Stahlrahmen mit Gabelstapleraufnahmen und Hebeösen. Reduziert die Installation vor Ort auf den elektrischen Anschluss und den Kühlwasseranschluss – in der Regel innerhalb eines Arbeitstages abgeschlossen.
• Mobile Wagen- und Containereinheiten: Das ZW-3/7 kann zur besseren Mobilität im Labor auf einem Rollwagen montiert oder in einen 20-Fuß-Transportcontainer mit integrierter Stromversorgung, Kühlung und Stickstoffverteilung integriert werden, wodurch eine vollständig mobile Stickstoffversorgungsstation für Feldeinsätze, Baustellen und Notfalleinsätze entsteht.
• SPS- und Fernüberwachung: Optionale Siemens LOGO! oder S7-1200 SPS mit 7-Zoll-HMI-Touchscreen, Ethernet-Anschluss und SMS-/E-Mail-Alarmbenachrichtigungen. Kompatibel mit Modbus TCP/IP für SCADA-Integration und Ferndiagnose.
• Akustische Gehäuse: Kompakte, nach IP54 zertifizierte Schallschutzkabine, die den Geräuschpegel in 1 Meter Entfernung von 80 dB(A) auf 65 dB(A) reduziert und sich für die Installation in geräuschempfindlichen Innenräumen wie Laboren, Reinräumen und an Büros angrenzenden Technikräumen eignet.
• OEM & Private Label: Individuelle Lackierungen, Markenschilder und lokalisierte Dokumentationspakete für Gasanlagenhändler und Systemintegratoren. Technische Handbücher sind auf Anfrage in Englisch, Chinesisch, Spanisch oder weiteren Sprachen erhältlich.

Kundenspezifische Konfigurationen sind erhältlich bei Mindestbestellmenge: 1 StückTechnische Angebote werden üblicherweise innerhalb von 3–5 Werktagen erstellt. Die Standardlieferzeit beträgt 8–10 Wochen; für qualifizierte Bestellungen ist eine Expresslieferung innerhalb von 6 Wochen möglich.

Fallstudie: Modernisierung der Stickstoffversorgung im Chemie-Department einer Universität

Kunde: Eine führende universitäre Chemieabteilung in Thailand

Herausforderung: Das Institut beschaffte monatlich 40–50 Hochdruck-Stickstoffflaschen (200 bar, 50 Liter) zur Versorgung von Gaschromatographen, Massenspektrometern und Schutzgas-Handschuhkästen in drei Laborgebäuden. Die Handhabung der Flaschen war arbeitsintensiv, die Liefertermine während der Universitätsferien unzuverlässig, und die Kosten pro Flaschenstickstoff waren etwa 15-mal so hoch wie die Kosten für vor Ort erzeugten Stickstoff. Zudem führten Flaschenwechsel häufig zu Unterbrechungen wichtiger Experimente.

Lösung: Wir lieferten eine ZW-3/7 ölfreier Stickstoffkompressor In Kombination mit einem kompakten PSA-Stickstoffgenerator (Reinheit 99,91 TP3T, 4 m³/min) auf einem gemeinsamen Rahmen erhöht der ZW-3/7 den Druck des PSA-Produkts von 0,06 MPa auf 0,70 MPa für die Verteilung über das bestehende Stickstoffleitungsnetz des Labors. Das gesamte System belegt 4 m² in einem Technikraum im Erdgeschoss und wurde ohne bauliche Veränderungen installiert.

Ergebnisse nach 24 Monaten:

• Stickstoffversorgungskosten: Reduziert um 68% im Vergleich zum Kauf und der Lieferung von Zylindern
• Arbeitsbelastung: Zylinderhandhabung eliminiert (vorher 8–10 Stunden/Woche Technikerzeit)
• Versorgungssicherheit: 100% Betriebszeit Seit der Inbetriebnahme gab es keine Unterbrechungen der Experimente aufgrund von Gasmangel.
• Stickstoffreinheit: Durchgehend >99,91 TP3T mit einem Ölgehalt von <0,01 mg/m³, der alle Anforderungen der Analysegeräte übertrifft
• Wartung: Eine planmäßige Wartung pro Jahr (4.000-Stunden-Intervall) im Vergleich zu wöchentlichen Zylinderwechseln
• Amortisationszeitraum: 1,8 Jahre basierend auf Gaskosten- und Arbeitsersparnissen

„Der Kompressor ZW-3/7 hat unsere Stickstofflogistik komplett verändert. Unsere Techniker müssen nicht mehr stundenlang schwere Zylinder bewegen, unseren Forschern geht mitten im Experiment nie mehr das Gas aus, und das Betriebsbudget des Instituts konnte um fast 1.400.250.000 Pfund pro Jahr reduziert werden.“ — Abteilungsleiter, Fakultät für Chemie

Häufig gestellte Fragen & Auswahlhilfe

Verwandte Produkte und Lösungen

Für einen vollständigen Überblick über unsere Industrieller Stickstoffkompressor Unser Portfolio umfasst unter anderem ölfreie Sauerstoffkompressoren, Wasserstoffkompressoren, Kohlendioxidkompressoren und kundenspezifische Spezialgaslösungen. Bitte kontaktieren Sie unser Anwendungstechnik-Team oder durchstöbern Sie unseren Online-Produktkatalog.

Sind Sie bereit, Ihre Stickstoffversorgung zu modernisieren?

Unsere Anwendungstechniker analysieren gerne Ihre Anforderungen an den Stickstoffdurchfluss, die Einlassbedingungen, die Zielvorgaben für den Auslassdruck und die räumlichen Gegebenheiten. 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).

E-Mail: [email protected] | Antwort innerhalb von 24 Stunden