Compressore di azoto ZW-3/7 – Booster di N2 compatto e senza olio per applicazioni industriali di precisione

Con una portata di 3 m³/min a una pressione di scarico di 0,70 MPa, il ZW-3/7 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e due file, progettato per l'aumento di precisione della pressione dell'azoto in sistemi criogenici di piccole dimensioni, per la fornitura di gas da laboratorio e in installazioni VPSA compatte. Presenta dimensioni ultracompatte, assenza di contaminazione da olio ed è ottimizzato per un funzionamento continuo e affidabile.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto ZW-3/7 è un compressore a pistone senza olio, compatto e progettato con precisione per applicazioni di sovralimentazione di azoto su piccola scala, dove i vincoli di spazio, i requisiti di purezza e la semplicità operativa sono fattori critici di successo. Con una capacità nominale di 3 m³/min e una pressione di scarico di 0,70 MPaQuesta unità rappresenta un punto di partenza ideale per la compressione di azoto in loco, adatta a laboratori, impianti pilota e piccole strutture industriali che passano da una fornitura di azoto in bombole o liquido.

La caratteristica distintiva dello ZW-3/7 è la sua percorso di compressione completamente privo di olio. Gli anelli del pistone e le fasce di scorrimento sono realizzati in materiali compositi PTFE autolubrificanti avanzati che funzionano senza alcun lubrificante a base di idrocarburi, garantendo Contenuto di olio di classe 0 secondo la norma ISO 8573-1 nel flusso di azoto erogato. Questa certificazione nativa senza olio elimina la necessità di filtrazione per la rimozione dell'olio a valle, letti di affinamento a carbone attivo o strumentazione per il monitoraggio continuo dell'olio, riducendo significativamente sia le spese in conto capitale che la complessità della manutenzione ordinaria per gli utenti finali.

Il compressore utilizza un due stadi, due file (二列二级) Architettura che divide il rapporto di pressione tra due cilindri con un refrigeratore interstadio. Questo approccio a stadi limita la temperatura di scarico di ogni stadio di compressione al di sotto di 145 °C, preservando l'integrità degli elementi di tenuta in PTFE e prolungando la durata di servizio della piastra della valvola. Le dimensioni ultracompatte—720 × 763 × 1475 mm—rendendo lo ZW-3/7 uno dei compressori di azoto oil-free più piccoli della sua classe di pressione, è in grado di passare attraverso le porte standard e di occupare uno spazio minimo in sale macchine affollate o installazioni containerizzate.

Specifiche tecniche – ZW-3/7

* Tutte le specifiche sono valutate in condizioni di riferimento standard (ISO 1217, Allegato C). Le prestazioni effettive possono variare in base all'altitudine del sito, alla temperatura ambiente e alle condizioni di ingresso.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Ingombro ultracompatto per installazioni in spazi ristretti

A 720 × 763 × 1475 mm, lo ZW-3/7 occupa meno di 0,55 m² di superficie e ha un'altezza inferiore a 1,5 metri, dimensioni che gli consentono di passare attraverso le porte standard, entrare nelle cabine degli ascensori e installarsi in ripostigli ristretti o sotto i banchi di laboratorio. peso di 0,80 tonnellate Consente il posizionamento manuale con un transpallet o un piccolo carrello elevatore, eliminando la necessità di gru a ponte o attrezzature di sollevamento specializzate. Questa portabilità è particolarmente preziosa per le aziende che affittano spazi o che pianificano un futuro trasferimento, poiché il compressore può essere spostato senza smontaggio o attrezzature pesanti.

2. Sistema di tenuta avanzato in PTFE senza olio

Lo ZW-3/7 utilizza un sistema proprietario Gruppo di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti realizzati in compositi di PTFE rinforzati con fibra di vetro e microparticelle di bronzo. Questi anelli raggiungono un coefficiente di attrito inferiore a 0,06 senza alcuna lubrificazione esterna, garantendo che il flusso di azoto compresso contenga contenuto di idrocarburi non rilevabilePer i laboratori di analisi, gli impianti pilota farmaceutici e le camere bianche per la produzione di componenti elettronici, questa funzionalità nativa senza olio elimina i costi di investimento relativi a skid di filtrazione dell'olio a valle, adsorbitori a carbone attivo e sensori per il monitoraggio continuo dell'olio, che sarebbero altrimenti obbligatori con le alternative a compressore lubrificato.

3. Compressione a due stadi con intercooler compatto

IL architettura a due stadi e due file Il sistema distribuisce il rapporto di pressione complessivo tra un cilindro a bassa pressione e uno ad alta pressione, con un intercooler compatto a piastre e telaio che rimuove il calore di compressione tra gli stadi. Questo approccio a stadi limita la temperatura di scarico di ciascun cilindro al di sotto di 145 °C, prevenendo la degradazione termica degli elementi di tenuta in PTFE e prolungando la durata utile delle piastre delle valvole di circa 251 TP3T rispetto ai compressori monostadio che operano con rapporti di pressione equivalenti. La pressione di scarico di 0,70 MPa è ideale per la distribuzione di azoto a media pressione in piccoli impianti, fornendo una prevalenza sufficiente per condotte fino a 500 metri e per alimentare con azoto più punti di utilizzo.

4. Azionamento diretto a bassa potenza 380V

Lo ZW-3/7 è azionato da un Motore a induzione trifase da 22 kW, 380 V, 50 Hz Conforme alla classe di efficienza IE3 della norma IEC 60034-1. Il modesto fabbisogno energetico consente all'unità di funzionare con i quadri di distribuzione standard a 380 V presenti praticamente in tutti gli edifici industriali e commerciali, senza la necessità di locali elettrici dedicati, quadri di media tensione o apparecchiature di correzione del fattore di potenza. La bassa corrente di spunto all'avvio (circa 5 volte la corrente a pieno carico) è compatibile con gli avviatori motore e i dispositivi di avviamento graduale standard, semplificando ulteriormente l'integrazione elettrica.

Scenari applicativi

Separazione criogenica dell'aria su piccola scala e vaporizzazione dell'azoto liquido

Negli impianti ASU criogenici compatti che producono 100–300 Nm³/h di azoto gassoso, lo ZW-3/7 funziona come potenziatore primario di azoto tra la cella frigorifera e il collettore di distribuzione dell'impianto. La sua capacità di 3 m³/min si allinea perfettamente con la portata delle unità di separazione dell'aria (ASU) di piccole dimensioni, mentre la pressione di scarico di 0,70 MPa fornisce una prevalenza adeguata per la distribuzione alle apparecchiature di processo, alle cappe aspiranti da laboratorio e ai sistemi di inertizzazione dei serbatoi di stoccaggio. La progettazione senza olio è essenziale in questi impianti perché le piccole ASU in genere non dispongono delle estese linee di purificazione post-processo degli impianti di grandi dimensioni, rendendo qualsiasi contaminazione da olio immediatamente dannosa per la qualità del prodotto.

Sistemi compatti di potenziamento dell'azoto VPSA

Per i piccoli generatori di azoto VPSA che producono azoto con purezza 99,5–99,9% a pressione quasi atmosferica (0,05–0,10 MPa), il Booster di azoto ZW-3/7 Comprime il prodotto a bassa pressione fino a 0,70 MPa per la distribuzione alle applicazioni point-of-use. Le dimensioni ridotte dello ZW-3/7 consentono di montarlo sullo stesso skid del generatore VPSA, creando un sistema di fornitura di azoto completamente integrato che occupa meno di 5 m² di superficie. Il percorso di compressione senza olio è fondamentale perché qualsiasi contaminazione da idrocarburi avvelenerebbe in modo permanente l'adsorbente a setaccio molecolare di carbonio, degradando l'efficienza di separazione del generatore e rendendo necessaria una costosa sostituzione dell'adsorbente.

Fornitura di gas per laboratori di analisi e centri di ricerca

I laboratori di ricerca, i dipartimenti di chimica universitari e i centri di servizi analitici necessitano di una fornitura continua di azoto ad elevata purezza per la gascromatografia (GC), la cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS), gli strumenti al plasma accoppiato induttivamente (ICP) e le camere a guanti in atmosfera inerte. La certificazione oil-free del modello ZW-3/7 garantisce che il flusso di azoto soddisfi i rigorosi requisiti di purezza degli strumenti analitici senza la necessità di cartucce di purificazione aggiuntive o sistemi di monitoraggio dell'olio. La capacità di 3 m³/min può supportare più sistemi GC-MS, strumenti ICP-MS e camere a guanti operanti simultaneamente all'interno di un unico laboratorio.

Assemblaggio di componenti elettronici e inertizzazione per saldatura di precisione

Negli impianti di produzione elettronica, l'azoto è essenziale per Inertizzazione per saldatura a onda, controllo selettivo dell'atmosfera di saldatura, spurgo con azoto del forno a rifusione e armadi di stoccaggio a secco dei componenti.La pressione di scarico di 0,70 MPa del modello ZW-3/7 è sufficiente per alimentare i collettori di distribuzione dell'azoto che servono più stazioni di saldatura e armadi di stoccaggio. Il design senza olio è imprescindibile nelle applicazioni elettroniche, poiché anche una minima contaminazione da olio può causare difetti nelle saldature, problemi di adesione del rivestimento protettivo e contaminazione dei componenti ottici, con conseguente rigetto del prodotto e richieste di garanzia.

Materiali e costruzione

Il modello ZW-3/7 è costruito con materiali rigorosamente selezionati per la compatibilità con l'azoto, la resistenza alla corrosione e l'integrità strutturale compatta:

Tutti i componenti portanti sono progettati e fabbricati in conformità con ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o secondo gli standard cinesi GB 150. Le giunzioni saldate sono sottoposte a ispezione radiografica (RT) secondo la norma 100% e ogni recipiente a pressione è sottoposto a prova idrostatica a 1,5 volte la pressione massima di esercizio consentita (MAWP) per un periodo di mantenimento minimo di 30 minuti prima della spedizione.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Fondamenti e requisiti spaziali

Lo ZW-3/7 pesa solo 0,80 tonnellate e presenta un baricentro basso grazie al suo design verticale compatto. Soletta in cemento armato di 1,5–2,0 tonnellate è sufficiente per un funzionamento stabile, montato su isolatori di vibrazioni elastomerici (frequenza naturale 10–15 Hz). La configurazione a due file di cilindri contrapposti annulla intrinsecamente le forze inerziali di primo ordine, minimizzando la trasmissione delle vibrazioni alle strutture adiacenti e alle apparecchiature sensibili. Spazi liberi richiesti: 0,8 m sul lato non azionato per l'accesso alla valvola, 0,6 m sul lato azionato per la manutenzione del motore e 1,2 m in altezza per l'accesso con gru durante le revisioni principali.

Specifiche dell'acqua di raffreddamento

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 5 m³/h con una temperatura di ingresso non superiore a 32 °C. Il circuito di distribuzione dell'acqua alimenta in parallelo le camicie dei cilindri e l'intercooler. Qualità dell'acqua accettabile: pH 6,5–8,5, durezza totale < 300 mg/L come CaCO₃, cloruri < 50 mg/L, solidi sospesi < 30 mg/L. Per impianti senza un approvvigionamento idrico comunale affidabile, si consiglia una torre di raffreddamento a circuito chiuso compatta con un serbatoio di accumulo da 0,5 m³. In alternativa, è disponibile un post-refrigeratore ad aria per i siti in cui l'acqua di raffreddamento non è disponibile o ha un costo proibitivo.

Programma di manutenzione preventiva

L'architettura senza olio dello ZW-3/7 riduce drasticamente la complessità della manutenzione rispetto alle alternative lubrificate. Non ci sono cambi d'olio da programmare, campioni d'olio da inviare per analisi di laboratorio, elementi filtranti da immagazzinare e sostituire e cartucce del separatore d'olio da monitorare. Gli unici elementi soggetti a usura ricorrente sono i Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere raggiungono una durata di servizio di 4.000-6.000 ore in condizioni di azoto pulito. Questo profilo di manutenzione semplificato è particolarmente vantaggioso per gli impianti sprovvisti di personale dedicato alla manutenzione dei compressori.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto ZW-3/7 è progettato, prodotto e testato per soddisfare i seguenti standard internazionali e normative:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Lo ZW-3/7 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 7,33 kW per m³/min di azoto a una pressione di scarico di 0,70 MPa. Sebbene questa potenza specifica sia superiore a quella dei modelli più grandi a causa della ridotta efficienza di scala, rimane competitiva nel segmento dei compressori a pistoni oil-free inferiori a 5 m³/min. Per confronto, i compressori a vite lubrificati a olio in questa gamma di dimensioni consumano in genere 7,8-8,5 kW/m³/min, e i compressori a membrana (spesso scelti per applicazioni oil-free) possono superare gli 11 kW/m³/min.

Su un ciclo operativo annuale di 8.000 ore, il vantaggio di efficienza dello ZW-3/7 rispetto ad alternative meno efficienti si traduce in circa Risparmio energetico compreso tra 12.000 e 28.000 kWh all'anno. A $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione del costo annuale dell'elettricità pari a $960–$2.240. Tuttavia, la principale giustificazione economica per la selezione di ZW-3/7 è in genere la eliminazione dei materiali di consumo legati al petrolio e delle apparecchiature di purificazione a valle piuttosto che risparmi energetici marginali.

IL costo totale di proprietà per la compressione dell'azoto Nelle applicazioni su piccola scala, i costi sono dominati dalla manodopera per la manutenzione, dai materiali di consumo e dalla logistica, piuttosto che dall'energia. Il design senza olio dello ZW-3/7 elimina i cambi d'olio ($300–600/anno), le sostituzioni dei filtri ($150–300/anno), le sostituzioni delle cartucce del separatore ($400–800/anno) e le analisi dell'olio ($100–200/anno), offrendo un risparmio totale sui materiali di consumo di $950–$1.900 all'anno rispetto alle alternative lubrificate. Inoltre, l'eliminazione delle apparecchiature di filtrazione dell'olio a valle consente un risparmio di $3.000–$8.000 in spese in conto capitale iniziali.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per adattare lo ZW-3/7 a specifici vincoli di installazione, requisiti di integrazione e specifiche dell'utente finale:

• Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatore di calore e pannello di controllo preassemblati su una base in acciaio strutturale con alloggiamenti per carrello elevatore e occhielli di sollevamento. L'installazione in loco si riduce al solo collegamento elettrico e all'allacciamento all'acqua di raffreddamento, operazione che in genere si completa in una giornata lavorativa.
• Unità mobili di carrelli e contenitori: Il modello ZW-3/7 può essere montato su un carrello con ruote per la mobilità in laboratorio oppure integrato in un container da 20 piedi con alimentazione, raffreddamento e distribuzione di azoto integrati, creando una stazione di fornitura di azoto completamente portatile per operazioni sul campo, cantieri edili e interventi di emergenza.
• PLC e monitoraggio remoto: PLC Siemens LOGO! o S7-1200 opzionale con touchscreen HMI da 7 pollici, connettività Ethernet e notifiche di allarme via SMS/e-mail. Compatibile con Modbus TCP/IP per l'integrazione SCADA e la diagnostica remota.
• Cabine acustiche: Cabina insonorizzata compatta con grado di protezione IP54, in grado di ridurre il rumore da 80 dB(A) a 65 dB(A) a 1 metro, ideale per installazioni interne in ambienti sensibili al rumore come laboratori, camere bianche e locali di servizio adiacenti agli uffici.
• OEM e Private Label: Verniciature personalizzate, targhette con il marchio e pacchetti di documentazione localizzata per distributori di apparecchiature a gas e integratori di sistemi. I manuali tecnici possono essere forniti in inglese, cinese, spagnolo o altre lingue su richiesta.

Le configurazioni personalizzate sono disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàLe proposte di ingegneria vengono generalmente consegnate entro 3-5 giorni lavorativi. I tempi di consegna standard sono di 8-10 settimane; per ordini che soddisfano determinati requisiti è disponibile la consegna rapida entro 6 settimane.

Caso di studio: modernizzazione dell'approvvigionamento di azoto del dipartimento di chimica di un'università.

Cliente: Un importante dipartimento di chimica universitario in Thailandia

Sfida: Il dipartimento acquistava bombole di azoto ad alta pressione (200 bar, 50 litri) al ritmo di 40-50 bombole al mese per alimentare i laboratori di gascromatografia, spettrometria di massa e camere a guanti in atmosfera inerte distribuiti in tre edifici. La movimentazione delle bombole era dispendiosa in termini di manodopera, la programmazione delle consegne era inaffidabile durante le vacanze universitarie e il costo unitario dell'azoto in bombola era circa 15 volte superiore al costo dell'azoto prodotto in loco. Inoltre, la sostituzione delle bombole interrompeva frequentemente esperimenti critici.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio ZW-3/7 Abbinato a un generatore di azoto PSA compatto (purezza 99,9%, 4 m³/min) su uno skid comune. Il ZW-3/7 aumenta la pressione del prodotto PSA da 0,06 MPa a 0,70 MPa per la distribuzione attraverso la rete di tubazioni dell'azoto esistente nel laboratorio. L'intero sistema occupa 4 m² in un locale di servizio al piano terra ed è stato installato senza modifiche all'edificio.

Risultati dopo 24 mesi:

• Costo di fornitura dell'azoto: Ridotto di 68% rispetto all'acquisto e alla consegna della bombola
• Carico di lavoro: Eliminazione della movimentazione dei cilindri (in precedenza 8-10 ore/settimana di lavoro del tecnico)
• Affidabilità della fornitura: Tempo di attività 100% Dalla messa in funzione, nessuna interruzione degli esperimenti dovuta a carenza di gas.
• Purezza dell'azoto: Costantemente >99,9% con contenuto di olio <0,01 mg/m³, superando tutti i requisiti degli strumenti analitici
• Manutenzione: Un servizio di manutenzione programmato all'anno (intervallo di 4.000 ore), rispetto alla sostituzione settimanale dei cilindri
• Periodo di recupero dell'investimento: 1,8 anni in base al risparmio sui costi del gas e sulla manodopera

“Il compressore ZW-3/7 ha completamente trasformato la nostra logistica dell'azoto. I nostri tecnici non passano più ore a spostare bombole pesanti, i nostri ricercatori non rimangono mai senza gas a metà esperimento e il budget operativo del dipartimento si è ridotto di quasi 14.250.000 dollari all'anno.” — Capo del Dipartimento, Facoltà di Chimica

Domande frequenti e guida alla selezione

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