Compresseur d'azote ZW-5.3/16 – Surpresseur d'azote haute pression sans huile pour applications industrielles à 1,60 MPa

Conçu pour fournir un débit de 5,3 m³/min à une pression de refoulement de 1,60 MPa, le ZW-5.3/16 est un compresseur d'azote à pistons sans huile, à deux étages et trois rangées, spécialement conçu pour l'injection d'azote haute pression, le remplissage de cylindres et les applications exigeantes des procédés pétrochimiques. Il garantit l'absence de contamination par l'huile, un encombrement réduit et est optimisé pour un fonctionnement continu à haute pression.

Présentation du produit

Le Compresseur d'azote ZW-5.3/16 représente une solution haute pression spécialisée au sein de notre gamme de compresseurs à piston sans huile, conçue pour les applications où une pression de refoulement élevée est la principale exigence opérationnelle. Avec une capacité nominale de 5,3 m³/min et un exceptionnel Pression de refoulement de 1,60 MPaCette unité occupe une place unique dans le paysage de la compression industrielle d'azote, comblant le fossé entre les surpresseurs basse pression conventionnels et les systèmes de remplissage de gaz à ultra-haute pression.

Ce qui distingue le ZW-5.3/16 des alternatives classiques, c'est son mécanisme de compression entièrement sans huile L'utilisation de segments de piston et de bagues de guidage en composite PTFE autolubrifiant élimine tout risque de contamination par des hydrocarbures du flux d'azote produit, rendant l'unité immédiatement utilisable pour le remplissage de bouteilles d'azote de haute pureté, l'injection d'azote de qualité pharmaceutique et l'alimentation en gaz de process pour l'électronique, sans équipement de purification supplémentaire en aval. La certification « sans huile » est particulièrement cruciale à 1,60 MPa, car la contamination par l'huile à haute pression devient plus difficile et plus coûteuse à éliminer.

C'est à deux étages, à trois rangées (二列三级) Cette configuration permet d'atteindre le taux de compression élevé requis pour une pression de refoulement de 1,60 MPa tout en gérant les charges thermiques grâce à un refroidissement intermédiaire étagé. Ses dimensions compactes…1947 × 1900 × 2580 mm—permettre au ZW-5.3/16 de s'intégrer dans les salles des machines existantes ou les installations conteneurisées où l'espace au sol est précieux. 3,97 tonnesL'unité peut être transportée et mise en place à l'aide d'un chariot élévateur standard.

Spécifications techniques – ZW-5.3/16

* 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. Technologie d'étanchéité PTFE sans huile haute pression

Le ZW-5.3/16 utilise une technologie propriétaire système de segment de piston et de bande de guidage autolubrifiants Fabriqué à partir de composites PTFE haute performance renforcés de fibres de verre et de particules de bronze, spécialement formulés pour les applications haute pression, ce matériau atteint un coefficient de frottement inférieur à 0,08 sans lubrification externe aux hydrocarbures, éliminant ainsi tout entraînement de vapeurs d'huile dans le flux d'azote. À 1,60 MPa, le risque de contamination par l'huile devient exponentiellement plus important car les gouttelettes d'huile sont plus difficiles à séparer à haute pression, et toute contamination se concentre dans le gaz comprimé. La conception native sans huile du ZW-5.3/16 permet d'atteindre ce niveau de performance. Conformité à la norme ISO 8573-1, classe 0 sans filtration en aval, un avantage crucial pour le remplissage de cylindres et les applications de procédés de haute pureté.

2. Architecture de compression à deux étages et trois rangées

Le configuration à deux étages et trois rangées Le clapet ZW-5.3/16 est conçu spécifiquement pour atteindre le rapport de pression élevé requis pour une pression de refoulement de 1,60 MPa. Sa configuration à trois rangées offre un équilibre des forces supérieur aux modèles à deux rangées, réduisant ainsi la transmission des vibrations et permettant une installation sur des fondations plus légères. La compression étagée avec refroidissement inter-étages limite la température de refoulement de chaque étage à moins de 160 °C, préservant l'intégrité des joints en PTFE et prolongeant la durée de vie du clapet. Cette gestion thermique est particulièrement cruciale aux rapports de pression élevés, où les températures de compression adiabatique dépasseraient les limites de fonctionnement admissibles des joints à base de polymères.

3. Conception compacte pour les installations à espace restreint

À 1947 × 1900 × 2580 mmLe compresseur ZW-5.3/16 occupe un espace au sol remarquablement réduit pour un compresseur haute pression de cette capacité. Cette compacité est obtenue grâce à une conception optimisée du carter vertical qui minimise la longueur de la machine tout en préservant un accès aisé pour la maintenance. Son poids de 3,97 tonnes permet son transport et sa mise en place à l'aide de chariots élévateurs standard, éliminant ainsi le besoin de ponts roulants ou d'équipements de levage spéciaux. Cette portabilité fait du ZW-5.3/16 la solution idéale pour les systèmes d'alimentation en azote conteneurisés, les stations mobiles de remplissage de bouteilles et les installations de modernisation dans les locaux de compresseurs existants disposant d'un espace au sol limité.

4. Variateur de fréquence standard 380 V à alimentation directe en ligne

Le ZW-5.3/16 est alimenté par un Moteur à induction triphasé de 55 kW, 380 V, 50 Hz Conforme à la norme IEC 60034-1, classe d'efficacité IE3, le ZW-5.3/16, en 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 réduit les coûts d'investissement et la complexité de la mise en service, faisant du ZW-5.3/16 une solution idéale pour les installations passant de l'azote en bouteille ou des générateurs à membrane à la compression haute pression sur site.

Scénarios d'application

Remplissage de bouteilles d'azote haute pression

Le ZW-5.3/16 est conçu spécifiquement pour stations de remplissage de bouteilles d'azote Conçu pour les distributeurs de gaz industriels, les fournisseurs de matériel de soudage et les laboratoires de gaz spéciaux, ce système offre une pression de refoulement de 1,60 MPa suffisante pour remplir les bouteilles d'azote industrielles standard jusqu'à une pression de service de 15 MPa, via un surpresseur haute pression ou un système en cascade. Son débit de 5,3 m³/min permet un remplissage d'environ 20 à 25 bouteilles par heure (40 L, 15 MPa), ce qui le rend adapté aux opérations de remplissage de moyennes séries. L'absence d'huile est essentielle pour le remplissage des bouteilles, car toute contamination huileuse se concentrerait dans le gaz comprimé et pourrait contaminer les processus en aval lors de l'utilisation de la bouteille.

Injection d'azote à haute pression dans le secteur pétrochimique

Dans les opérations pétrochimiques et de raffinage, le ZW-5.3/16 fournit de l'azote à haute pression pour inertisation du réacteur, préservation du catalyseur, purge d'urgence de la cuve et essais de pression des pipelinesLa pression de refoulement de 1,60 MPa est suffisante pour dépasser les limites de pression de la plupart des cuves de traitement et des systèmes de réacteurs, permettant l'injection directe d'azote sans surpression intermédiaire. Compresseur d'azote haute pression ZW-5.3/16 Ce procédé est particulièrement précieux dans les situations d'urgence où une injection rapide d'azote est nécessaire pour inertiser une cuve ou maîtriser une réaction en chaîne. La certification « sans huile » est obligatoire car l'azote à 1,60 MPa entrant dans un lit catalytique ou un flux de procédé doit être totalement exempt d'hydrocarbures.

Gaz de procédé pharmaceutique et biotechnologique

Les installations de fabrication pharmaceutique nécessitent de l'azote de haute pureté pour opérations d'inertage stérile, de lyophilisation (séchage par congélation) et de remplissage aseptiqueLa certification sans huile du ZW-5.3/16 garantit sa conformité aux normes FDA 21 CFR, EU GMP Annexe 1 et aux normes de la pharmacopée relatives à l'azote. La pression de 1,60 MPa est suffisante pour alimenter les collecteurs de distribution d'azote haute pression desservant plusieurs salles blanches de stérilisation, autoclaves et lyophilisateurs. Son format compact permet une installation dans les zones de support des salles blanches pharmaceutiques ou les couloirs techniques où l'espace est très limité.

Fabrication de produits électroniques et de semi-conducteurs

Les installations de fabrication de semi-conducteurs nécessitent de l'azote à haute pression pour systèmes de manipulation de plaquettes, procédés de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et purge des chambres d'implantation ioniqueLa pression de refoulement de 1,60 MPa du ZW-5.3/16 est suffisante pour alimenter les collecteurs d'azote haute pression des équipements de process nécessitant une pression élevée pour l'actionnement pneumatique ou la distribution de gaz de process. L'absence d'huile est absolument indispensable dans les applications semi-conducteurs, car même des traces d'huile peuvent provoquer des défauts catastrophiques dans les circuits intégrés, entraînant des pertes de rendement se chiffrant en millions de dollars.

Matériaux et construction

Le ZW-5.3/16 est fabriqué à partir de matériaux de première qualité sélectionnés pour leur compatibilité avec l'azote haute pression, leur résistance à la corrosion et leur durée de vie opérationnelle prolongée :

Tous les composants soumis à la pression sont conçus et fabriqués conformément aux normes en vigueur. ASME BPVC Section VIII Division 1 ou les normes chinoises GB 150. Chaque joint soudé subit une inspection radiographique 100% (RT) conformément à la section V, article 2 de l'ASME, et chaque récipient sous pression terminé est soumis à un essai de pression hydrostatique à 1,5 fois la pression de service maximale admissible (MAWP) pendant une période de maintien minimale de 30 minutes.

Instructions d'installation et d'entretien

Exigences en matière de fondations et d'espace

La ZW-5.3/16 pèse 3,97 tonnes et présente une conception verticale compacte avec un centre de gravité bas. dalle en béton armé de 5 à 6 tonnes Ce système, monté sur des isolateurs de vibrations élastomères (fréquence naturelle de 8 à 12 Hz), assure un fonctionnement stable. La configuration à trois rangées de cylindres opposés garantit un excellent équilibre des forces, minimisant ainsi la transmission des vibrations. Dégagements requis : 1,0 m côté opposé à l’entraînement pour la maintenance de la vanne, 0,8 m côté entraînement pour l’accès au moteur et 1,5 m en hauteur pour l’entretien courant.

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 de distribution d'eau alimente en parallèle les chemises de cylindre et le refroidisseur intermédiaire. Spécifications de qualité de l'eau : pH 6,5–8,5, dureté totale < 300 mg/L (exprimée en CaCO₃), teneur en chlorures < 50 mg/L (afin de prévenir la corrosion des tubes en acier inoxydable 316), 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.

Programme d'entretien préventif

La conception sans huile du ZW-5.3/16 simplifie considérablement la maintenance par rapport aux modèles lubrifiés. Aucun changement d'huile, aucune analyse d'huile, aucun remplacement de filtre ni de cartouche de séparateur ne sont nécessaires. Les seules pièces d'usure consommables sont les segments de piston et bagues de guidage en PTFE, qui atteignent généralement 3 000 à 5 000 heures de service dans des conditions d'azote propre à haute pression.

Certifications de conformité et de sécurité

Le compresseur d'azote ZW-5.3/16 répond aux normes internationales et aux exigences réglementaires suivantes :

Analyse des performances et de l'efficacité

Le ZW-5.3/16 atteint un consommation électrique spécifique d'environ 10,38 kW par m³/min de l'azote à une pression de refoulement de 1,60 MPa. Bien que cette puissance spécifique soit supérieure à celle des modèles basse pression en raison du taux de compression plus élevé, elle reste compétitive sur le segment des compresseurs à piston haute pression sans huile. À titre de comparaison, les compresseurs alternatifs lubrifiés à l'huile, à taux de compression équivalents, consomment généralement de 11 à 13 kW/m³/min, et les compresseurs à membrane (souvent choisis pour les applications haute pression sans huile) peuvent dépasser 15 kW/m³/min.

Le principal avantage économique du ZW-5.3/16 ne réside pas dans les économies d'énergie marginales, mais dans… élimination des consommables liés au pétrole et des équipements de purification en avalUn compresseur haute pression classique lubrifié à l'huile nécessite des vidanges d'huile trimestrielles (300 à 600 £/an), des analyses d'huile mensuelles (200 à 400 £/an), des remplacements de filtres annuels (500 à 1 000 £/an) et des changements de cartouches de séparation (800 à 1 500 £/an). Le ZW-5.3/16 élimine toutes ces dépenses, permettant des économies totales sur les consommables de 1 800 à 3 500 £ par an.

De plus, le coût total de possession pour la compression d'azote à haute pression Ce coût est encore réduit grâce à l'élimination du besoin d'équipements de déshuilage en aval. À 1,60 MPa, les systèmes de filtration d'huile deviennent nettement plus complexes et coûteux, nécessitant souvent des filtres coalescents multi-étages suivis d'adsorbeurs à charbon actif. La conception native sans huile du ZW-5.3/16 supprime totalement ces coûts d'investissement et d'exploitation.

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

Nous proposons des options de personnalisation flexibles pour adapter le ZW-5.3/16 aux contraintes d'installation spécifiques et aux exigences des utilisateurs finaux :

• Ensembles montés sur patins : Compresseur, moteur, refroidisseurs et panneau de commande préassemblés sur un châssis en acier structurel avec passages de fourches et anneaux de levage. Réduit l'installation sur site aux seuls raccordements électriques et d'eau de refroidissement.
• Stations mobiles de remplissage de bouteilles de gaz : Le ZW-5.3/16 peut être monté sur une remorque homologuée pour la route avec stockage d'azote intégré, collecteur de remplissage de cylindres et générateur diesel, créant une unité d'alimentation en azote haute pression entièrement mobile pour 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, connectivité Ethernet et notifications d'alarme par SMS/e-mail. Compatible Modbus TCP/IP pour l'intégration SCADA.
• Enceintes acoustiques : Boîtier acoustique compact IP54 réduisant le bruit de 84 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.

Étude de cas : Modernisation d'une station de remplissage de bouteilles d'azote

Client: Distributeur de gaz industriels en Thaïlande, desservant les secteurs du soudage, de l'emballage alimentaire et de l'industrie pharmaceutique.

Défi: Le compresseur lubrifié à l'huile du client (en service depuis 12 ans) présentait des traces d'huile dans les bouteilles d'azote remplies, ce qui entraînait des plaintes de la part des clients du secteur pharmaceutique et nécessitait des procédures de nettoyage coûteuses. De plus, le compresseur était sous-dimensionné pour faire face à la demande croissante, créant ainsi des goulots d'étranglement lors des pics de remplissage.

Solution: Nous avons fourni un Compresseur d'azote sans huile ZW-5.3/16 Monté sur un châssis sur mesure avec refroidisseur intermédiaire, refroidisseur final et collecteur de remplissage haute pression intégrés, capable de remplir des bouteilles de 40 L à 15 MPa, ce châssis compact s'intègre parfaitement à l'espace de remplissage existant sans modification structurelle.

Résultats après 18 mois :

• Contamination de l'huile du cylindre : Éliminé complètement, atteignant la norme ISO 8573-1 Classe 0 dans tous les cylindres remplis
• Réclamations des clients : Zéro lié à la contamination de l'huile ou à la qualité du cylindre
• Capacité de remplissage : Augmenté de 35%, réduisant les goulots d'étranglement aux heures de pointe
• Coûts d'entretien : Réduit de 40% grâce à l'élimination des réparations liées à l'huile et des changements de filtre
• Frais de nettoyage des cylindres : Éliminé, permettant d'économiser $8 000/an

« Le ZW-5.3/16 a complètement transformé notre opération de remplissage de bouteilles. Plus aucun problème de contamination de l'huile, plus aucune plainte de la part des clients, et notre équipe de maintenance consacre deux fois moins de temps à l'entretien du compresseur. Le retour sur investissement a été réalisé en moins de 2 ans. » — Directeur des opérations, distributeur de gaz industriels

FAQ et guide de sélection

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