Compresor de nitrógeno ZW-3.1/5~20: compresor de N2 sin aceite y de presión variable para aplicaciones industriales flexibles.

Diseñado para ofrecer un caudal de 3,1 m³/min en un amplio rango de presión de 0,50 a 2,00 MPa, el compresor de nitrógeno de pistón sin aceite de dos etapas y dos filas ZW-3.1/5~20 está pensado para plantas piloto, centros de I+D y procesos industriales a pequeña escala que requieren presión de descarga ajustable. Ofrece cero contaminación por lubricante, un tamaño compacto y está optimizado para un suministro de nitrógeno versátil.

Descripción general del producto

El Compresor de nitrógeno ZW-3.1/5~20 representa una solución excepcionalmente versátil dentro de nuestra familia de compresores de pistón sin aceite, que se distingue por su Capacidad de presión de descarga variable que abarca de 0,50 MPa a 2,00 MPa.Esta flexibilidad de presión hace que el ZW-3.1/5~20 sea ideal para operaciones en plantas piloto, instalaciones de investigación y desarrollo, y procesos industriales a pequeña escala donde las características de la demanda de nitrógeno cambian con frecuencia o donde un solo compresor debe servir a múltiples aplicaciones con diferentes requisitos de presión.

Con una capacidad nominal de 3,1 m³/min Con una presión de entrada de 0,50 MPa, esta unidad compacta proporciona compresión de nitrógeno sin aceite a través de un sistema patentado. Sistema de anillos de pistón y bandas de deslizamiento de material compuesto de PTFE autolubricanteLa ausencia de lubricantes de hidrocarburos en la trayectoria de compresión garantiza Certificación de contenido de aceite ISO 8573-1 Clase 0 De forma nativa, la unidad resulta inmediatamente apta para el uso de nitrógeno de grado laboratorio, el desarrollo de procesos farmacéuticos y la creación de prototipos electrónicos sin necesidad de equipos de purificación adicionales.

El compresor sigue un dos etapas, dos filas (二列二级) configuración con una huella excepcionalmente compacta de 2250 × 1296 × 2200 mm y un peso en seco de solo 2,60 toneladasEl diseño de cilindros opuestos de dos filas cancela inherentemente las fuerzas inerciales de primer orden, lo que permite la instalación sobre una base modesta sin infraestructura especializada de aislamiento de vibraciones. El estándar Motor de 380 V y 75 kW Se integra directamente en los sistemas de distribución industrial de baja tensión existentes, eliminando la necesidad de aparamenta de media tensión.

Especificaciones técnicas – ZW-3.1/5~20

* La capacidad nominal se basa en una presión de entrada de 0,50 MPa. La capacidad real varía según la presión de entrada y la presión de descarga. Todas las especificaciones se basan en condiciones de referencia estándar (ISO 1217, Anexo C). El rendimiento real puede variar según la altitud del lugar, la temperatura ambiente y las condiciones de funcionamiento.

Características principales y ventajas de ingeniería

1. Presión de descarga variable para una mayor flexibilidad en múltiples aplicaciones.

La característica definitoria del ZW-3.1/5~20 es su Rango de presión de descarga ajustable de 0,50 MPa a 2,00 MPaEsta versatilidad se logra mediante una combinación de descargadores de válvulas de succión ajustables, control de cavidad de holgura variable y una robusta arquitectura de compresión de dos etapas que puede adaptarse a una amplia gama de relaciones de presión. Para los operadores de plantas piloto e instalaciones de I+D, esto significa que un solo compresor puede satisfacer múltiples requisitos de proceso: inertización a baja presión (0,50 MPa) durante una campaña, inertización de reactor a presión media (1,20 MPa) durante otra y transferencia de gas a alta presión (2,00 MPa) durante una tercera, sin necesidad de inversiones adicionales en compresores ni cambios de equipo que consuman mucho tiempo.

2. Tecnología de sellado compuesto de PTFE sin aceite

El ZW-3.1/5~20 emplea un sistema propietario. Conjunto de anillo de pistón autolubricante y banda de apoyo Fabricados con compuestos de PTFE de alto rendimiento reforzados con fibra de vidrio y partículas de bronce. Estos anillos funcionan con un coeficiente de fricción inferior a 0,08 sin lubricación externa con hidrocarburos, lo que proporciona Contenido de aceite según la norma ISO 8573-1 Clase 0 en la corriente de nitrógeno comprimido. Para laboratorios de investigación, plantas piloto farmacéuticas e instalaciones de desarrollo electrónico, esta certificación nativa libre de aceite elimina la necesidad de equipos de filtración de aceite posteriores, lo que reduce tanto la inversión inicial como la complejidad del mantenimiento. La formulación de PTFE está diseñada específicamente para las condiciones térmicas variables asociadas con el funcionamiento a presión ajustable.

3. Arquitectura compacta de dos etapas con intercooler

El Diseño de compresión de dos etapas y dos filas Divide la relación de presión entre un cilindro de baja presión y uno de alta presión, con un enfriador de carcasa y tubos entre etapas que elimina el calor de compresión. Este enfoque por etapas es particularmente crítico para el ZW-3.1/5~20 debido a su amplio rango de presión, ya que limita la temperatura máxima de descarga por etapa incluso a la presión más alta (2,00 MPa). El enfriador intermedio mantiene las temperaturas del gas por debajo de 160 °C en todo el rango de operación, preservando la integridad del anillo de PTFE y extendiendo la vida útil de la placa de válvulas. La disposición de cilindros opuestos de dos filas también proporciona un equilibrio de fuerza inherente de primer orden, lo que reduce la transmisión de vibraciones y permite la instalación sobre una base más ligera.

4. Accionamiento directo estándar de 380 V para una fácil integración.

El ZW-3.1/5~20 es impulsado por un Motor de inducción trifásico de 75 kW, 380 V, 50 Hz Conforme a la norma IEC 60034-1, clase de eficiencia IE3. La configuración estándar de baja tensión se integra directamente en los paneles de distribución industrial de 380 V existentes, sin necesidad de infraestructura de media tensión, transformadores reductores ni aparamenta especializada. Esta simplicidad eléctrica resulta especialmente ventajosa para plantas piloto e instalaciones de I+D que carecen de infraestructura eléctrica de media tensión. Su modesto consumo de 75 kW minimiza los cargos por demanda y simplifica la obtención de permisos eléctricos en instalaciones con capacidad de potencia limitada.

Escenarios de aplicación

Desarrollo de plantas piloto y procesos

Las plantas piloto químicas y farmacéuticas frecuentemente requieren nitrógeno a presiones variables dependiendo de la campaña del proceso. Compresor de nitrógeno de presión variable ZW-3.1/5~20 Puede suministrar inertización a baja presión (0,50–0,80 MPa) para las operaciones de llenado y vaciado de reactores, inertización a presión media (1,00–1,50 MPa) para reactores de tanque agitado y transferencia de gas a alta presión (1,80–2,00 MPa) para la carga de catalizadores y las operaciones de filtro prensa. Esta capacidad multipresión elimina la necesidad de múltiples compresores o estaciones reductoras de presión, lo que reduce tanto la inversión de capital como el espacio físico de la planta.

Laboratorios de Investigación y Desarrollo

Los laboratorios de investigación universitarios, los institutos de investigación gubernamentales y los centros de I+D corporativos requieren un suministro versátil de nitrógeno para diversos programas experimentales. El ZW-3.1/5~20 proporciona nitrógeno a baja presión (0,50 MPa) para la inertización de cajas de guantes y operaciones en líneas Schlenk, nitrógeno a presión media (1,00–1,50 MPa) para reactores de alta presión y autoclaves, y nitrógeno a alta presión (2,00 MPa) para el gas portador en cromatografía de gases y fuentes de ionización en espectrometría de masas. La certificación libre de aceite garantiza que la pureza del nitrógeno cumple con los estrictos requisitos de la instrumentación analítica sin necesidad de purificación adicional.

Inyección de nitrógeno VPSA a pequeña escala

Los pequeños generadores de nitrógeno VPSA (con una capacidad de 5 a 15 Nm³/h) producen nitrógeno a una presión cercana a la atmosférica. El ZW-3.1/5~20 aumenta la presión de este producto de baja presión hasta alcanzar la presión requerida por la aplicación específica, con la flexibilidad de ajustar la presión de salida según la demanda. Esto resulta especialmente valioso para instalaciones que abastecen a múltiples consumidores de nitrógeno con diferentes requisitos de presión, como por ejemplo, la combinación de inertización de tanques de almacenamiento a baja presión y la inertización de recipientes de proceso a alta presión.

Prototipado electrónico y desarrollo de semiconductores

Las instalaciones de creación de prototipos electrónicos y los laboratorios de desarrollo de semiconductores requieren nitrógeno para Control de la atmósfera del horno de reflujo, inertización de la unión de cables y armarios secos para el almacenamiento de componentes.La capacidad de presión variable del ZW-3.1/5~20 permite que un solo equipo funcione tanto con hornos de reflujo de baja presión (0,50–0,80 MPa) como con equipos de soldadura de alta presión (1,50–2,00 MPa). Su diseño libre de aceite es fundamental en aplicaciones electrónicas, ya que incluso trazas de contaminación por aceite pueden causar defectos en las uniones de soldadura, fallos en la adhesión del recubrimiento de conformación y contaminación de componentes ópticos y MEMS sensibles.

Materiales y construcción

El modelo ZW-3.1/5~20 está construido con materiales seleccionados por su compatibilidad con el nitrógeno, su capacidad para funcionar a presión variable y su fiabilidad a largo plazo:

Todos los componentes sometidos a presión cumplen con ASME BPVC Sección VIII División 1 o las normas chinas GB 150. Las juntas soldadas se someten a una inspección radiográfica (RT) 100%, y cada recipiente a presión se prueba hidrostáticamente a 1,5 × MAWP durante un período mínimo de 30 minutos.

Guía de instalación y mantenimiento

Requisitos de cimentación y espaciales

El ZW-3.1/5~20 pesa 2,60 toneladas y presenta un diseño vertical compacto con un centro de gravedad bajo. losa de hormigón armado de 4 a 5 toneladas Es suficiente para un funcionamiento estable, montado sobre aisladores de vibración elastoméricos estándar (frecuencia natural de 8 a 12 Hz). La disposición de cilindros opuestos en dos filas cancela inherentemente las fuerzas inerciales de primer orden, minimizando la transmisión de vibraciones. Espacio libre requerido: 1,0 m en el lado opuesto al de accionamiento para el acceso a las válvulas, 0,8 m en el lado de accionamiento para el mantenimiento del motor y 1,5 m por encima para el servicio rutinario. Su tamaño compacto permite la instalación en salas de máquinas existentes, unidades en contenedores o plataformas móviles.

Especificaciones del agua de refrigeración

La demanda de agua de refrigeración es aproximadamente 15 m³/h a una temperatura de entrada que no supere los 32 °C. El circuito de agua alimenta las camisas de los cilindros y el intercooler en paralelo. Calidad del agua: pH 6,5–8,5, dureza total < 300 mg/L como CaCO₃, cloruro < 50 mg/L, sólidos en suspensión < 30 mg/L. Para instalaciones sin suministro fiable de agua municipal, se recomienda una torre de refrigeración compacta de circuito cerrado con un depósito de compensación de 0,5 m³.

Intervalos de mantenimiento

El diseño sin aceite elimina los cambios de aceite, los reemplazos de filtros y el mantenimiento del separador. Los únicos elementos de desgaste consumibles son el Anillos de pistón y bandas de retención de PTFE, alcanzando normalmente entre 4.000 y 6.000 horas en condiciones de nitrógeno limpio.

Certificaciones de cumplimiento y seguridad

El ZW-3.1/5~20 cumple con las siguientes normas internacionales:

Análisis de rendimiento y eficiencia

El ZW-3.1/5~20 logra un consumo de energía específico que varía con el ajuste de la presión de descarga, que oscila entre aproximadamente 24,2 kW/m³/min a 0,50 MPa a 24,2 kW/m³/min a 2,00 MPa (basado en un consumo de energía de 75 kW y una capacidad de 3,1 m³/min). Si bien la potencia específica es mayor que la de compresores más grandes debido a la menor eficiencia de escala, la principal propuesta de valor del ZW-3.1/5~20 es su versatilidad—la capacidad de sustituir varios compresores de presión única por una sola unidad ajustable.

Para las instalaciones que de otro modo requerirían compresores separados para servicio de baja presión (0,50 MPa), presión media (1,20 MPa) y alta presión (2,00 MPa), el ZW-3.1/5~20 elimina el costo de capital de dos compresores adicionales, las tuberías e instrumentación asociadas y el espacio en el piso que ocuparían. Coste total de propiedad para la compresión flexible de nitrógeno A menudo resulta más económico que mantener varios compresores de un solo uso, incluso teniendo en cuenta el consumo de energía específico ligeramente superior.

Capacidades de personalización y fabricación de equipos originales (OEM)

Ofrecemos personalización flexible para el ZW-3.1/5~20:

• Paquetes montados sobre patines: Compresor, motor, enfriador y controles preensamblados sobre una plataforma de acero estructural con orificios para montacargas. Reduce la instalación en campo a solo las conexiones eléctricas y de agua de refrigeración.
• Unidades móviles remolcables: Montado sobre un remolque homologado para circular por carretera, con generador diésel integrado y sistema de refrigeración para un suministro de nitrógeno totalmente móvil en obras de construcción y lugares remotos.
• PLC y monitorización remota: PLC Siemens LOGO! o S7-1200 opcional con pantalla táctil HMI, conectividad Ethernet y alarmas por SMS/correo electrónico. Compatible con Modbus TCP/IP para integración SCADA.
• Recintos acústicos: Carcasa compacta con clasificación IP54 que reduce el ruido de 82 dB(A) a 68 dB(A) a 1 metro, adecuada para instalaciones en laboratorios y oficinas.
• Fabricantes de equipos originales y marcas privadas: Pintura personalizada, placas de identificación con la marca y documentación localizada para distribuidores e integradores de sistemas.

Configuraciones personalizadas disponibles desde Cantidad mínima de pedido: 1 unidadPropuestas de ingeniería en un plazo de 3 a 5 días hábiles. Plazo de entrega estándar: de 10 a 12 semanas; plazo de entrega urgente: 8 semanas.

Caso práctico: Suministro de nitrógeno en una planta piloto farmacéutica

Cliente: Una empresa de desarrollo farmacéutico en Singapur

Desafío: La planta piloto operaba tres compresores de nitrógeno independientes: una unidad de 0,50 MPa para la inertización del reactor, una unidad de 1,20 MPa para el funcionamiento de la prensa de filtro y una unidad de 2,00 MPa para la carga del catalizador. Los tres compresores ocupaban un espacio excesivo, requerían programas de mantenimiento independientes y tenían un costo anual combinado de mantenimiento de $32 000. La contaminación por aceite de uno de los compresores lubricados comprometió un lote de ingrediente farmacéutico activo (API), lo que resultó en una pérdida de $150 000.

Solución: Suministramos un Compresor de nitrógeno de presión variable sin aceite ZW-3.1/5~20 Montada sobre una plataforma compacta con controles integrados, la unidad reemplazó los tres compresores existentes, liberando 12 m² de espacio y eliminando por completo el riesgo de contaminación por aceite. El ajuste de presión se realiza mediante el panel HMI, lo que permite a los operadores seleccionar la presión requerida para cada ciclo de producción.

Resultados después de 18 meses:

• Superficie: Liberado 12 m² consolidando tres compresores en uno
• Coste de mantenimiento anual: Reducido en 55% ($32.000 a $14.400)
• Incidentes de contaminación por petróleo: Cero desde su puesta en servicio
• Flexibilidad del proceso: Los cambios de presión se completaron en menos de 5 minutos. a través de HMI, en comparación con los cambios de compresor de 2 horas anteriores
• Periodo de recuperación de la inversión: 1,8 años basado en ahorros de mantenimiento y pérdidas por contaminación evitadas

“El ZW-3.1/5~20 ha simplificado enormemente nuestro suministro de nitrógeno. Un solo compresor realiza el trabajo de tres, y ya no tenemos que preocuparnos por la contaminación por aceite que pueda comprometer nuestros lotes API. La posibilidad de cambiar la presión desde el panel de control supone un cambio radical para las operaciones de nuestra planta piloto.” — Gerente de Ingeniería de Procesos

Preguntas frecuentes y guía de selección

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