Compresseur d'azote ZW-3/7 – Surpresseur N2 compact sans huile pour applications industrielles de précision

Débitant de 3 m³/min à une pression de refoulement de 0,70 MPa, le ZW-3/7 est un compresseur d'azote à pistons sans huile, à deux étages et deux rangées, conçu pour le surdosage précis d'azote dans les systèmes cryogéniques de petite taille, l'alimentation en gaz de laboratoire et les installations VPSA compactes. Ultra-compact, sans risque de contamination par l'huile et optimisé pour un fonctionnement continu et fiable.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote ZW-3/7 Il s'agit d'un compresseur à piston sans huile, compact et de haute précision, conçu pour les applications de surpression d'azote à petite échelle où les contraintes d'espace, les exigences de pureté et la simplicité d'utilisation sont des facteurs de succès essentiels. Avec une capacité nominale de 3 m³/min et une pression de refoulement de 0,70 MPaCette unité constitue un point d'entrée idéal dans la compression d'azote sur site pour les laboratoires, les usines pilotes et les petites installations industrielles passant d'un approvisionnement en azote en bouteille ou liquide.

La caractéristique déterminante du ZW-3/7 est son circuit de compression entièrement exempt d'huileLes segments de piston et les bagues de guidage sont fabriqués à partir de matériaux composites PTFE autolubrifiants de pointe qui fonctionnent sans lubrifiant hydrocarboné, garantissant ainsi… Teneur en huile de classe 0 selon la norme ISO 8573-1 dans le flux d'azote fourni. Cette certification native sans huile élimine le besoin de filtration en aval pour l'élimination de l'huile, de lits de polissage au charbon actif ou d'instrumentation de surveillance continue de l'huile, réduisant considérablement les dépenses d'investissement et la complexité de la maintenance courante pour les utilisateurs finaux.

Le compresseur utilise un à deux étages, à deux rangées (二列二级) Une architecture qui répartit le rapport de pression entre deux cylindres avec un refroidisseur intermédiaire. Cette approche étagée limite la température de refoulement de chaque étage de compression à moins de 145 °C, préservant ainsi l'intégrité des joints en PTFE et prolongeant la durée de vie des plaques de soupapes. Ses dimensions ultra-compactes…720 × 763 × 1475 mm—faire du ZW-3/7 l'un des plus petits compresseurs d'azote sans huile de sa classe de pression, capable de passer par des portes standard et d'occuper un espace au sol minimal dans des salles de machines encombrées ou des installations conteneurisées.

Spécifications techniques – ZW-3/7

* 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.

Principales caractéristiques et avantages techniques

1. Empreinte au sol ultra-compacte pour les installations critiques en termes d'espace

À 720 × 763 × 1475 mmLe ZW-3/7 occupe moins de 0,55 m² de surface au sol et mesure moins de 1,5 mètre de hauteur — des dimensions qui lui permettent de passer par des portes standard, de s'insérer dans les cabines d'ascenseur et de s'installer dans des placards techniques exigus ou sous des paillasses de laboratoire. poids de 0,80 tonne Il permet un positionnement manuel à l'aide d'un transpalette ou d'un petit chariot élévateur, éliminant ainsi le besoin de ponts roulants ou d'équipements de levage spécialisés. Cette portabilité est particulièrement précieuse pour les installations qui louent des espaces ou prévoient un déménagement futur, car le compresseur peut être déplacé sans démontage ni engin lourd.

2. Système d'étanchéité avancé en PTFE sans huile

Le ZW-3/7 utilise une technologie propriétaire ensemble segment de piston et bande de guidage autolubrifiants Fabriqués à partir de composites PTFE renforcés de fibres de verre et de microparticules de bronze, ces anneaux atteignent un coefficient de frottement inférieur à 0,06 sans lubrification externe, garantissant ainsi que le flux d'azote comprimé reste bien isolé. teneur en hydrocarbures nullePour les laboratoires d'analyse, les usines pilotes pharmaceutiques et les salles blanches de fabrication électronique, cette performance native sans huile élimine les coûts d'investissement liés aux systèmes de filtration d'huile en aval, aux adsorbeurs à charbon actif et aux capteurs de surveillance continue de l'huile qui seraient autrement obligatoires avec les compresseurs lubrifiés.

3. Compression à deux étages avec refroidissement intermédiaire compact

Le architecture à deux étages et deux rangées Ce compresseur répartit le rapport de pression global entre un cylindre basse pression et un cylindre haute pression, un refroidisseur intermédiaire compact à plaques et cadres évacuant la chaleur de compression entre les étages. Cette conception étagée limite la température de refoulement de chaque cylindre à moins de 145 °C, prévenant ainsi la dégradation thermique des joints en PTFE et prolongeant la durée de vie des soupapes d'environ 251 TP3T par rapport aux compresseurs mono-étagés fonctionnant à des rapports de pression équivalents. La pression de refoulement de 0,70 MPa est parfaitement adaptée à la distribution d'azote à moyenne pression dans les petites installations, offrant une hauteur manométrique suffisante pour les canalisations jusqu'à 500 mètres et pour l'alimentation en azote de plusieurs points d'utilisation.

4. Entraînement direct basse consommation 380 V

Le ZW-3/7 est entraîné par un Moteur à induction triphasé de 22 kW, 380 V, 50 Hz Conforme à la norme IEC 60034-1, classe d'efficacité IE3, cet appareil consomme peu d'énergie et peut être alimenté par les tableaux de distribution standard 380 V présents dans la quasi-totalité des bâtiments industriels et commerciaux, sans nécessiter de locaux électriques dédiés, d'appareillage moyenne tension ni de correcteur de facteur de puissance. Son faible courant d'appel au démarrage (environ 5 fois le courant nominal) est compatible avec les démarreurs de moteurs et les dispositifs de démarrage progressif standard, simplifiant ainsi l'intégration électrique.

Scénarios d'application

Séparation cryogénique de l'air à petite échelle et vaporisation de l'azote liquide

Dans les installations ASU cryogéniques compactes produisant 100 à 300 Nm³/h d'azote gazeux, le ZW-3/7 fonctionne comme premier booster d'azote Situé entre le caisson froid et le collecteur de distribution de l'installation, son débit de 3 m³/min correspond précisément à celui des petites unités de séparation d'air (ASU). La pression de refoulement de 0,70 MPa assure une pression suffisante pour alimenter les équipements de traitement, les hottes de laboratoire et les systèmes de couverture des cuves de stockage. L'absence d'huile est essentielle dans ces installations, car les petites ASU ne disposent généralement pas des systèmes de purification post-traitement complexes des grandes installations ; toute contamination par l'huile compromettrait immédiatement la qualité du produit.

Systèmes de surpression d'azote VPSA compacts

Pour les petits générateurs d'azote VPSA produisant de l'azote d'une pureté de 99,5 à 99,9% à une pression proche de la pression atmosphérique (0,05 à 0,10 MPa), Booster d'azote ZW-3/7 Le compresseur ZW-3/7 comprime le produit basse pression à 0,70 MPa pour sa distribution aux applications sur site. Grâce à son format compact, il peut être monté sur le même châssis que le générateur VPSA, créant ainsi un système d'alimentation en azote entièrement intégré occupant moins de 5 m² au sol. L'absence d'huile dans le circuit de compression est essentielle, car toute contamination par des hydrocarbures empoisonnerait irrémédiablement l'adsorbant à tamis moléculaire de carbone, dégradant l'efficacité de séparation du générateur et entraînant un remplacement coûteux de l'adsorbant.

Laboratoire d'analyse et centre de recherche - Approvisionnement en gaz

Les laboratoires de recherche, les départements de chimie des universités et les centres d'analyse nécessitent un approvisionnement continu en azote de haute pureté pour la chromatographie en phase gazeuse (GC), la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS), les spectromètres à plasma à couplage inductif (ICP-MS) et les boîtes à gants sous atmosphère inerte. La certification sans huile du ZW-3/7 garantit que le flux d'azote répond aux exigences de pureté rigoureuses des instruments d'analyse, sans nécessiter de cartouches de purification supplémentaires ni de systèmes de surveillance de l'huile. Son débit de 3 m³/min permet d'alimenter simultanément plusieurs systèmes GC-MS, spectromètres ICP-MS et boîtes à gants au sein d'un même laboratoire.

Assemblage électronique et inertage par brasage de précision

Dans les installations de fabrication électronique, l'azote est essentiel pour inertage pour le soudage à la vague, contrôle sélectif de l'atmosphère de soudage, purge à l'azote du four de refusion et armoires sèches pour le stockage des composantsLa pression de refoulement de 0,70 MPa du ZW-3/7 est suffisante pour alimenter les collecteurs de distribution d'azote desservant plusieurs postes de soudage et armoires de stockage. L'absence d'huile est essentielle dans les applications électroniques, car même des traces d'huile peuvent provoquer des défauts de soudure, des problèmes d'adhérence du revêtement de protection et une contamination des composants optiques, entraînant le rejet du produit et des demandes de garantie.

Matériaux et construction

Le ZW-3/7 est construit à partir de matériaux rigoureusement sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote, leur résistance à la corrosion 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. Les joints soudés subissent une inspection radiographique 100% (RT), et chaque récipient sous pression est soumis à un essai hydrostatique à 1,5 fois la pression de service maximale admissible (MAWP) pendant une période de maintien minimale de 30 minutes avant l'expédition.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et d'espace

Le ZW-3/7 ne pèse que 0,80 tonne et possède un centre de gravité bas grâce à sa conception verticale compacte. dalle en béton armé de 1,5 à 2,0 tonnes Ce système, monté sur isolateurs de vibrations élastomères (fréquence naturelle de 10 à 15 Hz), assure un fonctionnement stable. La configuration à deux rangées de cylindres opposés annule intrinsèquement les forces d'inertie du premier ordre, minimisant ainsi la transmission des vibrations aux structures adjacentes et aux équipements sensibles. Dégagements requis : 0,8 m côté opposé à l'entraînement pour l'accès aux vannes, 0,6 m côté entraînement pour la maintenance du moteur et 1,2 m de hauteur libre pour l'accès à la grue lors des révisions majeures.

Spécifications de l'eau de refroidissement

La demande en eau de refroidissement est d'environ 5 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. Qualité de l'eau acceptable : 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 sans alimentation en eau courante fiable, une tour de refroidissement compacte en circuit fermé avec un réservoir tampon de 0,5 m³ est recommandée. Une solution alternative avec un refroidisseur final à air est disponible pour les sites où l'eau de refroidissement est indisponible ou trop coûteuse.

Programme d'entretien préventif

L'architecture sans huile du ZW-3/7 réduit considérablement la complexité de la maintenance par rapport aux alternatives lubrifiées. Il n'y a pas de vidanges d'huile à planifier, pas d'échantillons d'huile à envoyer pour analyse en laboratoire, pas d'éléments filtrants à stocker et à remplacer, et pas de cartouches de séparateur d'huile à surveiller. Les seules pièces d'usure récurrentes sont les segments de piston et bagues de guidage en PTFECes compresseurs atteignent généralement une durée de vie de 4 000 à 6 000 heures en conditions d'azote pur. Ce profil de maintenance simplifié est particulièrement avantageux pour les installations ne disposant pas de personnel dédié à la maintenance des compresseurs.

Certifications de conformité et de sécurité

Le compresseur d'azote ZW-3/7 est conçu, fabriqué et testé pour répondre aux normes internationales et aux cadres réglementaires suivants :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le ZW-3/7 atteint un consommation électrique spécifique d'environ 7,33 kW par m³/min de l'azote à une pression de refoulement de 0,70 MPa. Bien que cette puissance spécifique soit supérieure à celle des modèles plus grands en raison d'une efficacité d'échelle moindre, elle reste compétitive dans le segment des compresseurs à piston sans huile de moins de 5 m³/min. À titre de comparaison, les compresseurs à vis lubrifiés à l'huile de cette gamme de taille consomment généralement de 7,8 à 8,5 kW/m³/min, et les compresseurs à membrane (souvent choisis pour les applications sans huile) peuvent dépasser 11 kW/m³/min.

Sur un cycle de fonctionnement annuel de 8 000 heures, le gain d'efficacité du ZW-3/7 par rapport aux alternatives moins efficaces se traduit par environ Économies d'énergie de 12 000 à 28 000 kWh par an. À $0,08/kWh, cela représente une réduction du coût annuel de l'électricité de $960 à $2 240. Cependant, la principale justification économique du choix du ZW-3/7 est généralement la élimination des consommables liés au pétrole et des équipements de purification en aval plutôt que des économies d'énergie marginales.

Le coût total de possession pour la compression d'azote Dans les applications à petite échelle, les coûts de maintenance sont principalement liés à la main-d'œuvre, aux consommables et à la logistique, plutôt qu'à l'énergie. La conception sans huile du ZW-3/7 élimine les vidanges d'huile (300 à 600 unités/an), les remplacements de filtres (150 à 300 unités/an), les changements de cartouches de séparation (400 à 800 unités/an) et les analyses d'huile (100 à 200 unités/an), permettant ainsi des économies totales de consommables de 950 à 1 900 unités par an par rapport aux solutions lubrifiées. De plus, la suppression des équipements de filtration d'huile en aval permet d'économiser de 3 000 à 8 000 unités sur l'investissement initial.

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

Nous proposons des options de personnalisation flexibles pour adapter le ZW-3/7 aux contraintes d'installation spécifiques, aux exigences d'intégration et aux spécifications de l'utilisateur final :

• Ensembles montés sur patins : Compresseur, moteur, refroidisseur et panneau de commande préassemblés sur un châssis en acier avec passages de fourches et anneaux de levage. L'installation sur site se limite au raccordement électrique et au raccordement à l'eau de refroidissement ; elle est généralement réalisée en une journée ouvrable.
• Unités mobiles de chariots et de conteneurs : Le ZW-3/7 peut être monté sur un chariot à roulettes pour la mobilité en laboratoire ou intégré dans un conteneur d'expédition de 20 pieds avec alimentation, refroidissement et distribution d'azote intégrés, créant une station d'approvisionnement en azote entièrement portable pour les opérations sur le terrain, les chantiers de construction et les interventions d'urgence.
• Automates programmables et surveillance à distance : Automate programmable Siemens LOGO! ou S7-1200 (en option) avec écran tactile IHM 7 pouces, connectivité Ethernet et notifications d'alarme par SMS/e-mail. Compatible Modbus TCP/IP pour l'intégration SCADA et le diagnostic à distance.
• Enceintes acoustiques : Boîtier acoustique compact IP54 réduisant le bruit de 80 dB(A) à 65 dB(A) à 1 mètre, adapté aux installations intérieures dans des environnements sensibles au bruit tels que les laboratoires, les salles blanches et les salles utilitaires adjacentes aux bureaux.
• OEM et marques privées : Nous proposons des solutions de peinture personnalisées, des plaques signalétiques de marque et des documentations adaptées aux spécificités locales pour les distributeurs d'équipements gaziers et les intégrateurs de systèmes. Les manuels techniques sont disponibles sur demande en anglais, chinois, espagnol et autres langues.

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 8 à 10 semaines ; une livraison express en 6 semaines est possible pour les commandes éligibles.

Étude de cas : Modernisation de l'approvisionnement en azote du département de chimie d'une université

Client: Un département de chimie universitaire de premier plan en Thaïlande

Défi: Le département achetait des bouteilles d'azote haute pression (200 bars, 50 litres) à raison de 40 à 50 bouteilles par mois pour alimenter les appareils de chromatographie en phase gazeuse, de spectrométrie de masse et les boîtes à gants sous atmosphère inerte répartis dans trois bâtiments de laboratoires. La manutention des bouteilles était laborieuse, les délais de livraison étaient aléatoires pendant les vacances universitaires et le coût unitaire de l'azote en bouteille était environ 15 fois supérieur à celui de l'azote produit sur place. De plus, les changements de bouteilles interrompaient fréquemment les expériences critiques.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote sans huile ZW-3/7 Associé à un générateur d'azote PSA compact (pureté 99,9%, débit de 4 m³/min) monté sur un châssis commun, le ZW-3/7 augmente la pression du produit PSA de 0,06 MPa à 0,70 MPa pour sa distribution via le réseau de tuyauterie d'azote existant du laboratoire. L'ensemble du système occupe 4 m² dans un local technique au rez-de-chaussée et a été installé sans modification du bâtiment.

Résultats après 24 mois :

• Coût de l'approvisionnement en azote : Réduit de 68% par rapport à l'achat et à la livraison de bouteilles de gaz
• Charge de travail : Manipulation des cylindres éliminée (auparavant 8 à 10 heures/semaine de travail du technicien)
• Fiabilité de l'approvisionnement : 100% temps de fonctionnement Depuis sa mise en service, aucune interruption d'expérience n'a été constatée en raison d'une pénurie de gaz.
• Pureté de l'azote : >99,9% de façon constante avec une teneur en huile <0,01 mg/m³, dépassant toutes les exigences des instruments d'analyse
• Entretien: Un entretien programmé par an (intervalle de 4 000 heures), contre un changement hebdomadaire des cylindres
• Délai de récupération : 1,8 ans basé sur les économies de coût du gaz et de main-d'œuvre

« Le compresseur ZW-3/7 a complètement transformé notre logistique d'azote. Nos techniciens ne passent plus des heures à déplacer de lourdes bouteilles, nos chercheurs ne sont plus jamais à court de gaz en plein milieu d'une expérience et le budget de fonctionnement du département a été réduit de près de 104 000 $ par an. » — Chef de département, Faculté de chimie

FAQ et guide de sélection

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