Compresseur d'azote ZW-3.1/5~20 – Surpresseur d'azote sans huile à pression variable pour applications industrielles flexibles

Conçu pour fournir un débit de 3,1 m³/min sur une large plage de pressions (0,50 à 2,00 MPa), le ZW-3.1/5~20 est un compresseur d'azote à pistons sans huile, à deux étages et deux rangées, destiné aux installations pilotes, aux centres de R&D et aux procédés industriels à petite échelle nécessitant une pression de refoulement ajustable. Il garantit l'absence de contamination par lubrifiant, un encombrement réduit et une alimentation en azote optimisée.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote ZW-3.1/5~20 représente une solution d'une polyvalence unique au sein de notre famille de compresseurs à piston sans huile, qui se distingue par son Capacité de pression de refoulement variable de 0,50 MPa à 2,00 MPaCette flexibilité de pression rend le ZW-3.1/5~20 parfaitement adapté aux opérations d'usines pilotes, aux installations de recherche et de développement et aux processus industriels à petite échelle où les caractéristiques de la demande en azote changent fréquemment ou lorsqu'un seul compresseur doit servir plusieurs applications avec des exigences de pression différentes.

Avec une capacité nominale de 3,1 m³/min Avec une pression d'entrée de 0,50 MPa, cette unité compacte assure une compression d'azote sans huile grâce à un procédé exclusif. système de segment de piston et de bande de guidage en composite PTFE autolubrifiantL'absence de lubrifiants hydrocarbonés dans le circuit de compression garantit Certification de teneur en huile ISO 8573-1 Classe 0 de par sa conception native, l'unité est immédiatement adaptée à la production d'azote de qualité laboratoire, au développement de procédés pharmaceutiques et au prototypage électronique sans équipement de purification supplémentaire en aval.

Le compresseur suit un à deux étages, à deux rangées (二列二级) configuration avec un encombrement exceptionnellement compact 2250 × 1296 × 2200 mm et un poids à sec de seulement 2,60 tonnesLa conception à deux rangées de cylindres opposés annule intrinsèquement les forces d'inertie du premier ordre, permettant une installation sur des fondations modestes sans infrastructure d'isolation vibratoire spécialisée. La norme Moteur 380 V, 75 kW Il s'intègre directement aux systèmes de distribution industriels basse tension existants, éliminant ainsi le besoin d'appareillages de commutation moyenne tension.

Spécifications techniques – ZW-3.1/5~20

La capacité est donnée pour une pression d'entrée de 0,50 MPa. La capacité réelle varie en fonction des réglages de pression d'entrée et de refoulement. Toutes les spécifications sont données dans des conditions de référence standard (ISO 1217, annexe C). Les performances réelles peuvent varier selon l'altitude du site, la température ambiante et les conditions de fonctionnement.

Principales caractéristiques et avantages techniques

1. Pression de refoulement variable pour une flexibilité multi-applications

La caractéristique déterminante du ZW-3.1/5~20 est son Plage de pression de refoulement réglable de 0,50 MPa à 2,00 MPaCette polyvalence est obtenue grâce à la combinaison de soupapes de décharge d'aspiration réglables, d'un contrôle variable du jeu de la chambre et d'une architecture de compression robuste à deux étages, capable de gérer une large gamme de rapports de pression. Pour les opérateurs d'installations pilotes et les centres de R&D, cela signifie qu'un seul compresseur peut répondre à de multiples exigences de procédés : inertisation basse pression à 0,50 MPa lors d'une campagne, couverture de réacteur moyenne pression à 1,20 MPa lors d'une autre et transfert de gaz haute pression à 2,00 MPa lors d'une troisième, sans nécessiter d'investissements supplémentaires dans des compresseurs ni de longs changements d'équipement.

2. Technologie d'étanchéité composite PTFE sans huile

Le ZW-3.1/5~20 utilise une technologie propriétaire ensemble segment de piston et bande de guidage autolubrifiants Fabriquées à partir de composites PTFE haute performance renforcés de fibres de verre et de particules de bronze, ces bagues fonctionnent avec un coefficient de frottement inférieur à 0,08 sans lubrification externe aux hydrocarbures. Teneur en huile de classe 0 selon la norme ISO 8573-1 Dans le flux d'azote comprimé. Pour les laboratoires de recherche, les unités pilotes pharmaceutiques et les centres de développement électronique, cette certification native sans huile élimine le besoin d'équipements de filtration d'huile en aval, réduisant ainsi les dépenses d'investissement et la complexité de la maintenance. La formulation du PTFE est spécialement conçue pour les conditions thermiques variables liées au fonctionnement à pression réglable.

3. Architecture compacte à deux étages avec refroidissement intermédiaire

Le configuration de compression à deux étages et deux rangées Le rapport de pression est divisé entre un cylindre basse pression et un cylindre haute pression, un refroidisseur tubulaire intermédiaire évacuant la chaleur de compression. Cette approche étagée est particulièrement cruciale pour le ZW-3.1/5~20 compte tenu de sa large plage de pression, car elle limite la température maximale de refoulement par étage, même à la pression la plus élevée (2,00 MPa). Le refroidisseur intermédiaire maintient la température des gaz en dessous de 160 °C sur toute la plage de fonctionnement, préservant ainsi l'intégrité de la bague en PTFE et prolongeant la durée de vie des soupapes. La configuration à deux rangées de cylindres opposés assure également un équilibrage des forces du premier ordre, réduisant la transmission des vibrations et permettant une installation sur une fondation plus légère.

4. Entraînement direct standard 380 V pour une intégration facile

Le ZW-3.1/5~20 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. La configuration basse tension standard s'intègre directement aux tableaux de distribution industriels 380 V existants, sans nécessiter d'infrastructure moyenne tension, de transformateurs abaisseurs ni d'appareillage spécialisé. Cette simplicité électrique est particulièrement avantageuse pour les installations pilotes et les centres de R&D qui peuvent être dépourvus d'infrastructure électrique moyenne tension. La faible consommation de 75 kW minimise également les coûts liés à la puissance supplémentaire et simplifie les démarches administratives en matière d'autorisations électriques dans les installations à capacité électrique limitée.

Scénarios d'application

Développement d'installations pilotes et de procédés

Les installations pilotes chimiques et pharmaceutiques nécessitent fréquemment de l'azote à des pressions variables en fonction du cycle de production. compresseur d'azote à pression variable ZW-3.1/5~20 Ce système peut assurer l'inertage à basse pression (0,50–0,80 MPa) pour les opérations de remplissage et de vidange des réacteurs, le confinement à moyenne pression (1,00–1,50 MPa) pour les réacteurs à cuve agitée et le transfert de gaz à haute pression (1,80–2,00 MPa) pour le chargement du catalyseur et les opérations de filtration sous pression. Cette capacité multi-pression élimine le besoin de plusieurs compresseurs ou stations de réduction de pression, réduisant ainsi les investissements et l'encombrement de l'installation.

Laboratoires de recherche et développement

Les laboratoires de recherche universitaires, les instituts de recherche gouvernementaux et les centres de R&D d'entreprises ont besoin d'une alimentation en azote polyvalente pour leurs divers programmes expérimentaux. Le ZW-3.1/5~20 peut fournir de l'azote basse pression (0,50 MPa) pour l'inertage des boîtes à gants et les opérations sur les lignes de Schlenk, de l'azote moyenne pression (1,00–1,50 MPa) pour les réacteurs et autoclaves haute pression, et de l'azote haute pression (2,00 MPa) comme gaz vecteur pour la chromatographie en phase gazeuse et comme source d'ionisation pour la spectrométrie de masse. La certification sans huile garantit que la pureté de l'azote répond aux exigences strictes des instruments d'analyse, sans purification supplémentaire.

Augmentation de l'azote par VPSA à petite échelle

Les petits générateurs d'azote VPSA (capacité de 5 à 15 Nm³/h) produisent de l'azote à une pression proche de la pression atmosphérique. Le ZW-3.1/5~20 élève ce produit basse pression à la pression requise par l'application, avec la possibilité d'ajuster la pression de sortie en fonction de la demande. Ceci est particulièrement avantageux pour les installations alimentant plusieurs consommateurs d'azote aux exigences de pression différentes, comme par exemple pour l'isolation de réservoirs de stockage basse pression et l'inertage de cuves de traitement haute pression.

Prototypage électronique et développement de semi-conducteurs

Les installations de prototypage électronique et les laboratoires de développement de semi-conducteurs ont besoin d'azote pour contrôle de l'atmosphère du four de refusion, inertage du câblage et armoires sèches pour le stockage des composantsLa capacité de pression variable du ZW-3.1/5~20 lui permet d'alimenter à la fois les fours de refusion basse pression (0,50–0,80 MPa) et les équipements de câblage haute pression (1,50–2,00 MPa) à partir d'une source unique. Sa conception sans huile est absolument essentielle dans les applications électroniques, car même des traces d'huile peuvent provoquer des défauts de soudure, des problèmes d'adhérence des revêtements conformes et la contamination de composants optiques et MEMS sensibles.

Matériaux et construction

Le ZW-3.1/5~20 est construit à partir de matériaux sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote, leur fonctionnement à pression variable et leur fiabilité à long terme :

Tous les composants soumis à pression sont conformes à ASME BPVC Section VIII Division 1 ou les normes chinoises GB 150. Les joints soudés subissent une inspection radiographique 100% (RT), et chaque récipient sous pression est testé hydrostatiquement à 1,5 × MAWP pendant une période de maintien minimale de 30 minutes.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et d'espace

Le ZW-3.1/5~20 pèse 2,60 tonnes et présente une conception verticale compacte avec un centre de gravité bas. dalle en béton armé de 4 à 5 tonnes Ce système assure un fonctionnement stable, monté sur des isolateurs de vibrations élastomères standard (fréquence naturelle de 8 à 12 Hz). La configuration à deux rangées de cylindres opposés annule intrinsèquement les forces d'inertie du premier ordre, minimisant ainsi la transmission des vibrations. Dégagements 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 au-dessus pour l'entretien courant. Son format compact permet une installation dans les salles des machines existantes, les unités conteneurisées ou les châssis mobiles.

Spécifications de l'eau de refroidissement

La demande en eau de refroidissement est d'environ 15 m³/h La température d'entrée ne doit pas dépasser 32 °C. Le circuit d'eau alimente en parallèle les chemises de cylindre et le refroidisseur intermédiaire. Qualité de l'eau : pH 6,5–8,5, dureté totale < 300 mg/L (exprimée en CaCO₃), chlorures < 50 mg/L, matières en suspension < 30 mg/L. Pour les installations non raccordées au réseau d'eau potable, une tour de refroidissement compacte en circuit fermé avec un réservoir tampon de 0,5 m³ est recommandée.

Intervalles d'entretien

Sa conception sans huile élimine les vidanges d'huile, les remplacements de filtres et l'entretien du séparateur. Les seules pièces d'usure consommables sont : segments de piston et bagues de guidage en PTFE, atteignant généralement 4 000 à 6 000 heures dans des conditions d'azote pur.

Certifications de conformité et de sécurité

Le ZW-3.1/5~20 répond aux normes internationales suivantes :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le ZW-3.1/5~20 atteint une consommation d'énergie spécifique qui varie en fonction du réglage de la pression de refoulement, allant d'environ 24,2 kW/m³/min à 0,50 MPa à 24,2 kW/m³/min à 2,00 MPa (basé sur une consommation électrique de 75 kW et un débit de 3,1 m³/min). Bien que sa puissance spécifique soit supérieure à celle des compresseurs de plus grande taille en raison d'une efficacité d'échelle réduite, le principal atout du ZW-3.1/5~20 réside dans son versatilité— la possibilité de remplacer plusieurs compresseurs à pression unique par une seule unité réglable.

Pour les installations qui nécessiteraient autrement des compresseurs séparés pour les services basse pression (0,50 MPa), moyenne pression (1,20 MPa) et haute pression (2,00 MPa), le ZW-3.1/5~20 élimine le coût d'investissement de deux compresseurs supplémentaires, de la tuyauterie et de l'instrumentation associées, ainsi que de l'espace au sol qu'ils occuperaient. coût total de possession pour la compression d'azote flexible est souvent inférieur au coût d'entretien de plusieurs compresseurs à usage unique, même en tenant compte de la consommation d'énergie spécifique légèrement supérieure.

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

Nous proposons une personnalisation flexible pour le ZW-3.1/5~20 :

• Ensembles montés sur patins : Compresseur, moteur, refroidisseur et commandes 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.
• Unités mobiles remorquées : Monté sur une remorque homologuée pour la route avec générateur diesel intégré et système de refroidissement pour une alimentation en azote entièrement mobile sur les chantiers et les sites isolés.
• 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 compact IP54 réduisant le bruit de 82 dB(A) à 68 dB(A) à 1 mètre, adapté aux installations en laboratoire et à proximité des bureaux.
• OEM et marques privées : Peinture personnalisée, plaques signalétiques de marque et documentation localisée pour les distributeurs et les intégrateurs de systèmes.

Configurations personnalisées disponibles auprès de Quantité minimale de commande : 1 unitéPropositions d'ingénierie sous 3 à 5 jours ouvrables. Délai de livraison standard : 10 à 12 semaines ; livraison express en 8 semaines disponible.

Étude de cas : Approvisionnement en azote d'une usine pilote pharmaceutique

Client: Une société de développement pharmaceutique à Singapour

Défi: L'installation pilote exploitait trois compresseurs d'azote distincts : un compresseur de 0,50 MPa pour l'inertage du réacteur, un de 1,20 MPa pour les opérations de filtration sous pression et un de 2,00 MPa pour le chargement du catalyseur. Ces trois compresseurs occupaient une surface au sol excessive, nécessitaient des interventions de maintenance distinctes et engendraient un coût de maintenance annuel combiné de 1 TP4T32 000. La contamination par huile d'un des compresseurs lubrifiés a compromis un lot de principe actif pharmaceutique (API), entraînant une perte de 1 TP4T150 000.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote à pression variable sans huile ZW-3.1/5~20 Monté sur un châssis compact avec commandes intégrées, ce groupe a remplacé les trois compresseurs existants, libérant ainsi 12 m² d'espace au sol et éliminant tout risque de contamination par l'huile. Le réglage de la pression s'effectue via l'interface homme-machine (IHM), permettant aux opérateurs de sélectionner la pression requise pour chaque cycle de production.

Résultats après 18 mois :

• Surface au sol : 12 m² libérés en regroupant trois compresseurs en un seul
• Coût annuel d'entretien : Réduit de 55% ($32 000 à $14 400)
• Incidents de contamination par les hydrocarbures : Zéro depuis la mise en service
• Flexibilité des processus : Modifications de pression effectuées en moins de 5 minutes via l'interface homme-machine (IHM), contre des remplacements de compresseur de 2 heures auparavant
• Délai de récupération : 1,8 ans basé sur les économies de maintenance et les pertes de contamination évitées

« Le ZW-3.1/5~20 a considérablement simplifié notre approvisionnement en azote. Un seul compresseur remplace trois, et nous n'avons plus à craindre une contamination par l'huile susceptible de compromettre nos lots API. La possibilité de modifier la pression depuis le panneau de commande change radicalement la donne pour nos opérations en usine pilote. » — Responsable de l'ingénierie des procédés

FAQ et guide de sélection

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