Compresseur d'azote ZW-2.1/8~25 – Surpresseur d'azote sans huile à débit d'entrée variable pour une large gamme d'applications industrielles

Conçu pour fournir un débit de 2,1 m³/min à une pression de refoulement de 2,50 MPa et une pression d'entrée admissible de 0,80 MPa, le ZW-2.1/8~25 est un compresseur d'azote à piston monobloc, sans huile, à deux étages, destiné au recyclage de l'azote, à la surpression pour la liquéfaction de gaz et aux applications de procédés haute pression avec des conditions d'entrée variables. Il garantit l'absence de contamination par l'huile, un encombrement réduit et un fonctionnement optimisé en continu.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote ZW-2.1/8~25 représente une solution spécialisée au sein de notre gamme de compresseurs à piston sans huile, qui se distingue par son capacité de pression d'entrée variable allant de 0,80 MPa à une pression de refoulement de 2,50 MPa. Avec une capacité nominale de 2,1 m³/min et une pression de refoulement de 2,50 MPaCette unité est spécialement conçue pour les applications de recyclage de l'azote, les circuits de surpression de la liquéfaction des gaz et les systèmes de traitement où l'azote entrant est déjà partiellement comprimé.

Ce qui rend le ZW-2.1/8~25 unique, c'est sa capacité à accepter de l'azote à des pressions d'entrée allant jusqu'à 0,80 MPa, comme l'indique la désignation du modèle « 8~25 » (représentant une plage de pression d'entrée de 0,8 à 2,5 MPa). Cette capacité d'entrée variable élimine le besoin de réduction de pression en amont lors de l'alimentation à partir de collecteurs d'azote moyenne pression, améliorant ainsi l'efficacité globale du système et réduisant les pertes de charge. Le compresseur peut également fonctionner comme un surpresseur conventionnel à partir d'une entrée atmosphérique ou basse pression, offrant ainsi une flexibilité opérationnelle exceptionnelle.

Le compresseur utilise un à deux étages, à une rangée (二列一级) Cette configuration est optimisée pour le rapport de pression modéré requis lors de la surpression de 0,80 MPa à 2,50 MPa. La conception à une seule rangée simplifie l'architecture mécanique, tandis que l'agencement à deux étages garantit des performances thermodynamiques efficaces et des températures de refoulement maîtrisables. Chaque étage bénéficie d'un refroidissement indépendant, préservant ainsi l'intégrité des joints en PTFE, même en fonctionnement continu.

Spécifications techniques – ZW-2.1/8~25

Toutes les spécifications sont données dans des conditions de référence standard (ISO 1217, annexe C). Les performances réelles peuvent varier en fonction de l'altitude du site, de la température ambiante et des conditions d'entrée. La capacité est spécifiée à une pression d'entrée de 0,80 MPa ; la capacité réelle varie selon la pression d'entrée.

Principales caractéristiques et avantages techniques

1. Capacité de pression d'entrée variable (0,80–2,50 MPa)

Le ZW-2.1/8~25 est conçu de manière unique pour accepter l'azote d'entrée à travers un large plage de pression de 0,80 MPa à 2,50 MPaCette capacité de variation de pression d'entrée est obtenue grâce à une conception robuste des soupapes et au dimensionnement des cylindres, permettant de s'adapter aux différentes densités d'aspiration sans contrainte mécanique. Alimenté par un collecteur d'azote moyenne pression à 0,80 MPa, le compresseur fonctionne à son débit nominal de 2,1 m³/min. Lorsque la pression d'entrée augmente et se rapproche de la pression de refoulement, le compresseur passe en mode de maintien de pression ou de recyclage, réduisant ainsi la consommation d'énergie. Cette flexibilité élimine le besoin de régulateurs de pression ou de vannes d'étranglement en amont, sources de gaspillage d'énergie et de bruit, faisant du ZW-2.1/8~25 la solution idéale pour les boucles de recyclage d'azote et les systèmes de process à pression amont variable.

2. Système d'étanchéité composite PTFE sans huile

Le ZW-2.1/8~25 utilise une technologie propriétaire ensemble segment de piston et bande de guidage autolubrifiants Fabriqué à partir de composites PTFE haute performance renforcés de fibres de verre et de particules de bronze, ce matériau atteint un coefficient de frottement inférieur à 0,06 sans lubrification externe aux hydrocarbures, garantissant ainsi un flux d'azote totalement exempt de contamination par l'huile. À une pression de refoulement de 2,50 MPa, le risque d'entraînement de vapeurs d'huile est considérablement accru par rapport aux applications basse pression, rendant la conception sans huile non seulement avantageuse, mais essentielle. La formulation PTFE est conçue pour un fonctionnement continu à des températures allant jusqu'à 180 °C, assurant une étanchéité fiable malgré les contraintes thermiques liées à la compression haute pression.

3. Conception compacte à une seule rangée pour une optimisation de l'espace

Le à deux étages, à une rangée (二列一级) L'architecture du ZW-2.1/8~25 est mécaniquement plus simple que les conceptions à deux rangées, ce qui se traduit par un encombrement plus réduit et un poids inférieur. 1900 × 1296 × 2290 mm Avec un poids de 2,60 tonnes, l'unité occupe moins de 2,5 m² au sol et peut être transportée et mise en place à l'aide d'un chariot élévateur standard. Sa configuration à une seule rangée est parfaitement adaptée au débit modéré de 2,1 m³/min, où les forces d'inertie sont maîtrisables sans la complexité des configurations à cylindres opposés. Cette compacité rend la ZW-2.1/8~25 particulièrement intéressante pour les installations de modernisation dans les usines de traitement existantes où l'espace en salle des machines est limité.

4. Variateur de fréquence standard pour moteur industriel 380 V

Le ZW-2.1/8~25 est piloté par un Moteur à induction triphasé de 75 kW, 380 V, 50 Hz Conforme à la norme IEC 60034-1, classe d'efficacité IE3. Sa configuration basse tension standard s'intègre directement aux tableaux de distribution industriels 380 V existants, sans nécessiter d'appareillage moyenne tension ni de transformateurs abaisseurs. Cette simplicité électrique réduit les coûts d'investissement et la complexité de la mise en service, rendant l'unité accessible à une large gamme d'installations industrielles, quelle que soit la taille de leur infrastructure électrique.

Scénarios d'application

Boucles de recyclage de l'azote et de surpression

Dans les usines de traitement chimique et les installations de traitement du gaz, le ZW-2.1/8~25 sert de compresseur de recyclage d'azote Ce système récupère l'azote des évents de procédé et le regonfle à la pression de distribution requise. La possibilité de variation de la pression d'entrée est essentielle dans ces applications, car l'azote récupéré peut se trouver à n'importe quelle pression entre la pression atmosphérique et la pression de fonctionnement du procédé. Le compresseur s'adapte automatiquement à la pression d'entrée disponible, garantissant un fonctionnement optimal sur toute la plage de pression. Ce système de recyclage réduit la consommation d'azote de 30 à 500 T par rapport aux systèmes à passage unique, ce qui permet de réaliser d'importantes économies sur les coûts d'exploitation et de bénéficier d'avantages environnementaux.

Fonction de surpression de liquéfaction du gaz

Dans les petites installations de liquéfaction d'azote, ZW-2.1/8~25 booster d'azote Ce compresseur comprime l'azote provenant du vaporisateur du liquéfacteur ou du réservoir de stockage à la pression requise pour sa distribution ou son traitement ultérieur. La pression de refoulement de 2,50 MPa est suffisante pour alimenter en azote haute pression les systèmes de stockage cryogénique ou pour faire circuler l'azote dans les échangeurs de chaleur et les équipements de traitement. La possibilité de faire varier la pression d'entrée permet au compresseur de recevoir l'azote directement du liquéfacteur à sa pression de fonctionnement, éliminant ainsi le besoin d'une réduction de pression intermédiaire et améliorant l'efficacité globale de l'installation de liquéfaction.

Maintenance de la pression du collecteur moyenne pression

Les installations industrielles dotées de collecteurs de distribution d'azote à moyenne pression (0,80–1,50 MPa) nécessitent souvent un compresseur de maintien de pression Pour compenser les fluctuations de la demande et les pertes dans la canalisation, le ZW-2.1/8~25 peut recevoir l'azote directement du collecteur à sa pression de service et le surélever à 2,50 MPa pour les applications haute pression, ou le réinjecter dans le collecteur pour maintenir la pression lors des pics de consommation. Ce fonctionnement bimode – assurant à la fois la fonction de surpresseur et de régulateur de pression – offre une flexibilité opérationnelle exceptionnelle et réduit le besoin de compresseurs supplémentaires.

Azote haute pression pour laboratoire et installation pilote

Les laboratoires de recherche et les usines chimiques pilotes ont besoin d'azote à haute pression pour inertage de réacteurs haute pression, essais de catalyseurs et applications aux fluides supercritiquesGrâce à son format compact et à son alimentation électrique standard de 380 V, le compresseur ZW-2.1/8~25 est idéal pour une installation dans les locaux techniques de laboratoire ou les bâtiments d'installations pilotes. Sa pression de refoulement de 2,50 MPa est suffisante pour la plupart des applications haute pression en laboratoire, tandis que sa certification sans huile garantit une pureté de l'azote conforme aux exigences rigoureuses des expériences de recherche et des instruments d'analyse.

Matériaux et construction

Le ZW-2.1/8~25 est construit à partir de matériaux sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote haute pression, leur résistance thermique et leur intégrité structurelle compacte :

Tous les composants soumis à la pression sont conçus et fabriqués conformément aux normes en vigueur. ASME BPVC Section VIII Division 1 ou aux normes chinoises GB 150. Chaque joint soudé fait l'objet d'un contrôle radiographique 100% (RT) conformément à la section V, article 2 de l'ASME, et chaque récipient sous pression fini est soumis à un essai de pression hydrostatique à 1,5 fois la pression maximale admissible de service (PMA) pendant une durée minimale de 30 minutes. Les systèmes de tuyauterie haute pression sont fabriqués en acier inoxydable SS316 sans soudure avec des raccords à brides ANSI classe 600 afin de garantir une étanchéité parfaite à une pression de service de 2,50 MPa.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et de structure

Le ZW-2.1/8~25 a un poids à sec de 2,60 tonnes et un centre de gravité situé à environ 750 mm au-dessus de la plaque de base. dalle en béton armé de 4 à 5 tonnes Ce système, monté sur des isolateurs de vibrations élastomères (fréquence naturelle de 8 à 12 Hz), assure un fonctionnement stable. Sa conception à une seule rangée génère des forces de déséquilibre modérées, facilement gérables grâce à des fondations standard. Dégagements minimaux requis : 1,0 m côté opposé à l’entraînement pour l’accès aux vannes, 0,8 m côté entraînement pour la maintenance du moteur et 1,5 m en hauteur pour l’accès au pont roulant. Une attention particulière doit être portée à la tuyauterie de refoulement haute pression, qui doit être correctement supportée et ancrée afin de prévenir la fatigue due aux vibrations à 2,50 MPa.

Conception du système d'eau de refroidissement

La demande en eau de refroidissement est d'environ 10 m³/h La température d'entrée ne doit pas dépasser 32 °C. Le circuit de distribution d'eau alimente en parallèle les chemises des cylindres et le refroidisseur intermédiaire. Compte tenu du taux de compression élevé, le refroidisseur intermédiaire est essentiel à la gestion thermique et doit être alimenté en priorité en eau de refroidissement. Spécifications de qualité de l'eau : pH 6,5–8,5, matières solides dissoutes totales < 500 mg/L, teneur en chlorures < 50 mg/L (pour prévenir la corrosion des tubes en acier inoxydable 316), matières en suspension < 30 mg/L et dureté totale < 300 mg/L (exprimée en CaCO₃). Une tour de refroidissement en circuit fermé avec filtration latérale est recommandée pour les sites présentant une qualité d'eau limite.

Programme d'entretien préventif

La conception sans huile du ZW-2.1/8~25 simplifie considérablement la maintenance par rapport aux alternatives lubrifiées. Aucun changement d'huile, aucune analyse d'huile, aucun remplacement de filtre ni de cartouche de séparateur ne sont nécessaires. Les principaux consommables d'usure sont les suivants : segments de piston et bagues de guidage en PTFECes vannes atteignent généralement une durée de vie de 3 000 à 5 000 heures en conditions de lubrification à l'azote pur. Les plaques de vannes haute pression peuvent nécessiter une inspection plus fréquente que leurs équivalents basse pression en raison de contraintes mécaniques accrues, mais la charge de maintenance globale reste nettement inférieure à celle des systèmes lubrifiés à l'huile.

Certifications de conformité et de sécurité

Le compresseur d'azote ZW-2.1/8~25 est conçu, fabriqué et testé pour respecter ou dépasser les normes internationales et les cadres réglementaires suivants :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le ZW-2.1/8~25 atteint un consommation électrique spécifique d'environ 35,71 kW par m³/min de l'azote à une pression de refoulement de 2,50 MPa à partir d'une pression d'entrée de 0,80 MPa. Cette valeur de puissance spécifique reflète la réalité thermodynamique de la compression à haute pression à partir d'une pression d'entrée déjà élevée. Cependant, le véritable avantage en termes d'efficacité du ZW-2.1/8~25 réside dans son capacité d'accepter une entrée haute pression sans réduction de pression énergivore. Comparé aux systèmes qui réduisent la pression de l'azote de 0,80 MPa à la pression atmosphérique avant de le recomprimer à 2,50 MPa, le ZW-2.1/8~25 économise environ 40 à 50% de l'énergie de compression en utilisant directement la pression d'entrée disponible.

Sur un cycle de fonctionnement annuel de 8 000 heures dans une application typique de recyclage d'azote, la capacité d'entrée variable du ZW-2.1/8~25 permet d'obtenir environ Économies d'énergie de 120 000 à 180 000 kWh Par rapport aux systèmes nécessitant une réduction de pression en amont, à $0,08/kWh, cela représente une réduction des coûts d'électricité annuels de $9 600 à $14 400. Combiné à l'élimination des consommables liés au pétrole et à la suppression des équipements de purification en aval, le coût total de possession pour la compression à recyclage d'azote est réduit d'environ 30 à 40% sur une durée de vie opérationnelle de 10 ans.

L'absence d'huile dans le circuit de compression est particulièrement précieuse pour les applications de recyclage, car toute contamination par l'huile s'accumulerait dans le circuit d'azote fermé, dégradant progressivement la qualité du produit et risquant de contaminer les équipements de traitement. La conception native sans huile du ZW-2.1/8~25 garantit le maintien de la pureté de l'azote en continu lors du recyclage.

Capacités de personnalisation et de fabrication d'équipement d'origine (OEM)

Nous proposons des options de personnalisation flexibles pour adapter le ZW-2.1/8~25 aux conditions spécifiques du site et aux exigences d'intégration :

• Ensembles montés sur patins : Compresseur, moteur, refroidisseurs, instrumentation et panneau de commande préassemblés sur un châssis en acier structurel avec passages pour chariot élévateur. Réduit l'installation sur site aux seuls raccordements électriques et d'eau de refroidissement.
• Configurations des zones dangereuses : Enceintes conformes aux normes ATEX Zone 2 et IECEx pour installations pétrochimiques. Détection de gaz et verrouillages de ventilation automatique intégrés au système de contrôle.
• Automates programmables et surveillance à distance : Automate programmable Siemens LOGO! ou S7-1200 (en option) avec écran tactile IHM, connectivité Ethernet et alarmes SMS/e-mail. Compatible Modbus TCP/IP pour l'intégration SCADA.
• Enceintes acoustiques : Boîtier acoustique compact IP54 réduisant le bruit de 82 dB(A) à 68 dB(A) à 1 mètre, adapté aux installations intérieures dans des environnements sensibles au bruit.
• OEM et marques privées : Schémas de peinture personnalisés, plaques signalétiques de marque et documentation localisée pour les distributeurs d'équipements à gaz et les intégrateurs de systèmes.

Des configurations personnalisées sont disponibles auprès de Quantité minimale de commande : 1 unitéLes propositions d'ingénierie sont généralement livrées sous 3 à 5 jours ouvrables. Le délai de livraison standard est de 10 à 12 semaines ; une livraison express en 8 semaines est possible pour les commandes éligibles.

Étude de cas : Système de recyclage de l'azote dans une usine chimique

Client: Un fabricant de produits chimiques de spécialité en Thaïlande exploitant des réacteurs discontinus avec inertage à l'azote

Défi: L'usine consommait 8 000 Nm³/jour d'azote pour l'inertage des réacteurs. L'azote usé était rejeté dans l'atmosphère à 0,60 MPa après son passage dans les réacteurs. Ce procédé à circuit unique engendrait un coût annuel de 1 040 180 000 £ en achat d'azote et générait un flux important de déchets. L'usine souhaitait récupérer et recycler l'azote, mais avait besoin d'un compresseur capable de supporter la pression de sortie variable des réacteurs (0,40 à 0,80 MPa) et de la porter à 2,00 MPa pour sa réutilisation dans le système d'alimentation haute pression des réacteurs.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote sans huile ZW-2.1/8~25 Monté sur un châssis sur mesure avec refroidisseur intermédiaire intégré, refroidisseur final et panneau de commande automate Siemens LOGO!, le compresseur, grâce à sa capacité d'entrée variable, pouvait recevoir de l'azote directement depuis le collecteur d'évacuation du réacteur, quelle que soit la pression disponible, éliminant ainsi le besoin de régulation de pression en amont. Un réservoir tampon de 1 m³ a été installé en amont pour amortir les fluctuations de pression dues au cycle du réacteur discontinu.

Résultats quantifiés après 24 mois :

• Consommation d'azote : Réduit de 65% (de 8 000 à 2 800 Nm³/jour), soit une économie de 1 400 117 000 £/an
• Émissions d'azote par les évents : Réduit de 65%, améliorant le score de conformité environnementale
• Contamination par les hydrocarbures de l'azote recyclé : <0,01 mg/m³, garantissant l'absence de contamination du processus
• Disponibilité du compresseur : 98.5% sur 24 mois, avec seulement des interruptions de service planifiées pour la maintenance
• Délai de récupération : 1,8 ans en se basant uniquement sur les économies réalisées sur le coût de l'azote

« Le ZW-2.1/8~25 a été rentabilisé en moins de deux ans. La possibilité de faire varier le débit d'entrée a été l'atout majeur qui a rendu ce projet réalisable : nous n'avons pas eu besoin de modifier le système de ventilation de notre réacteur ni d'ajouter de régulateurs de pression. Nos coûts d'azote ont diminué des deux tiers et notre empreinte environnementale s'est considérablement améliorée. » — Directeur d'usine, site de production de produits chimiques de spécialité

FAQ et guide de sélection

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