Compressore di azoto ZW-5.3/16 – Booster di N2 ad alta pressione senza olio per applicazioni industriali a 1,60 MPa

Progettato per erogare 5,3 m³/min a una pressione di scarico di 1,60 MPa, il ZW-5.3/16 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e tre file, specificamente costruito per l'iniezione di azoto ad alta pressione, il riempimento di bombole e le applicazioni di processo petrolchimiche più esigenti. Si caratterizza per l'assenza di contaminazione da olio, le dimensioni compatte e l'ottimizzazione per il funzionamento continuo ad alta pressione.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto ZW-5.3/16 rappresenta una soluzione specializzata ad alta pressione all'interno della nostra famiglia di compressori a pistoni senza olio, progettata per applicazioni in cui l'elevata pressione di scarico è il requisito operativo principale. Con una capacità nominale di 5,3 m³/min e un eccezionale Pressione di scarico di 1,60 MPaQuesta unità occupa una posizione unica nel panorama della compressione industriale dell'azoto, colmando il divario tra i compressori a bassa pressione convenzionali e i sistemi di riempimento di gas ad altissima pressione.

Ciò che distingue lo ZW-5.3/16 dalle alternative convenzionali è il suo meccanismo di compressione completamente senza olio Grazie all'utilizzo di fasce elastiche e anelli di guida in composito PTFE autolubrificante, questa filosofia progettuale elimina qualsiasi possibilità di contaminazione da idrocarburi nel flusso di azoto, rendendo l'unità immediatamente idonea al riempimento di bombole di azoto ad alta purezza, all'iniezione di azoto di grado farmaceutico e alla fornitura di gas per processi elettronici, senza necessità di ulteriori apparecchiature di purificazione a valle. La certificazione "senza olio" è particolarmente importante a 1,60 MPa, poiché la contaminazione da olio ad alta pressione diventa più difficile e costosa da rimuovere.

Suo due stadi, tre file (二列三级) La configurazione garantisce l'elevato rapporto di pressione richiesto per una scarica di 1,60 MPa, gestendo al contempo i carichi termici tramite raffreddamento intermedio a stadi. Le dimensioni compatte—1947 × 1900 × 2580 mm—consentire allo ZW-5.3/16 di adattarsi a sale macchine esistenti o installazioni containerizzate dove lo spazio a pavimento è limitato. A 3,97 tonnellateL'unità può essere trasportata e posizionata utilizzando attrezzature standard per carrelli elevatori.

Specifiche tecniche – ZW-5.3/16

* 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. Tecnologia di tenuta in PTFE ad alta pressione senza olio

Lo ZW-5.3/16 utilizza un sistema proprietario Sistema di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con compositi in PTFE ad alte prestazioni rinforzati con fibra di vetro e particelle di bronzo, specificamente formulato per l'uso ad alta pressione. Questo materiale raggiunge un coefficiente di attrito inferiore a 0,08 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi, eliminando completamente il trascinamento di vapori d'olio nel flusso di azoto. A 1,60 MPa, il rischio di contaminazione da olio diventa esponenzialmente più problematico perché le goccioline d'olio sono più difficili da separare ad alta pressione e qualsiasi contaminazione si concentra nel gas compresso. Il design nativo senza olio dello ZW-5.3/16 raggiunge Conformità alla norma ISO 8573-1 Classe 0 senza necessità di filtrazione a valle, un vantaggio fondamentale per il riempimento di bombole e per le applicazioni di processo ad alta purezza.

2. Architettura di compressione a due stadi e tre righe

IL configurazione a due stadi e tre file La valvola ZW-5.3/16 è progettata specificamente per raggiungere l'elevato rapporto di pressione richiesto per una pressione di scarico di 1,60 MPa. La configurazione a tre file offre un bilanciamento delle forze superiore rispetto ai modelli a due file, riducendo la trasmissione delle vibrazioni e consentendo l'installazione su fondazioni più leggere. La compressione a stadi con raffreddamento interstadio limita la temperatura di scarico di ciascuno stadio al di sotto di 160 °C, preservando l'integrità degli elementi di tenuta in PTFE e prolungando la durata della piastra della valvola. Questa gestione termica è particolarmente critica ad alti rapporti di pressione, dove le temperature di compressione adiabatica supererebbero altrimenti i limiti di sicurezza operativa delle guarnizioni a base polimerica.

3. Design compatto per installazioni in spazi ristretti

A 1947 × 1900 × 2580 mmIl compressore ZW-5.3/16 occupa uno spazio a terra sorprendentemente ridotto per un compressore ad alta pressione di queste dimensioni. L'ingombro compatto è ottenuto grazie a un design ottimizzato del basamento verticale che minimizza le dimensioni longitudinali della macchina, garantendo al contempo un adeguato accesso per la manutenzione. Il peso di 3,97 tonnellate consente il trasporto e il posizionamento utilizzando carrelli elevatori standard, eliminando la necessità di gru a ponte o attrezzature di sollevamento specializzate. Questa portabilità rende lo ZW-5.3/16 ideale per sistemi di fornitura di azoto in container, stazioni mobili di riempimento bombole e installazioni di retrofit in locali compressori esistenti con spazio a terra limitato.

4. Azionamento motore standard a 380 V con collegamento diretto

Lo ZW-5.3/16 è alimentato da un Motore a induzione trifase da 55 kW, 380 V, 50 Hz Conforme alla classe di efficienza IE3 della norma IEC 60034-1. La configurazione standard a bassa tensione si integra direttamente nei quadri di distribuzione industriali a 380 V esistenti, senza richiedere infrastrutture di media tensione, trasformatori di riduzione o apparecchiature di commutazione specializzate. Questa semplicità elettrica riduce sia le spese in conto capitale che la complessità di messa in servizio, rendendo lo ZW-5.3/16 un'opzione interessante per gli impianti che passano da generatori di azoto in bombole o a membrana alla compressione ad alta pressione in loco.

Scenari applicativi

Riempimento di bombole di azoto ad alta pressione

Lo ZW-5.3/16 è costruito appositamente per stazioni di riempimento bombole di azoto Questo sistema è pensato per servire distributori di gas industriali, aziende fornitrici di materiali per la saldatura e laboratori specializzati in gas. La sua pressione di scarico di 1,60 MPa è sufficiente per riempire bombole di azoto industriali standard fino a una pressione di esercizio di 15 MPa tramite un sistema di sovralimentazione ad alta pressione o a cascata. La portata di 5,3 m³/min consente una velocità di riempimento di circa 20-25 bombole all'ora (40 l, 15 MPa), rendendolo adatto per operazioni di riempimento di medio volume. Il design senza olio è fondamentale per il riempimento delle bombole, poiché qualsiasi contaminazione da olio si concentrerebbe nel gas compresso e potrebbe contaminare i processi a valle durante l'utilizzo della bombola.

Iniezione di azoto ad alta pressione nel settore petrolchimico

Nelle operazioni petrolchimiche e di raffinazione, lo ZW-5.3/16 fornisce azoto ad alta pressione per inertizzazione del reattore, conservazione del catalizzatore, spurgo di emergenza del recipiente e test di pressione della condottaLa pressione di scarico di 1,60 MPa è sufficiente a superare i valori nominali di pressione della maggior parte dei recipienti di processo e dei sistemi di reattori, consentendo l'iniezione diretta di azoto senza sovralimentazione intermedia. Compressore di azoto ad alta pressione ZW-5.3/16 È particolarmente utile negli scenari di risposta alle emergenze in cui è necessaria una rapida iniezione di azoto per inertizzare un recipiente o sopprimere una reazione incontrollata. La certificazione "senza olio" è obbligatoria perché l'azoto a 1,60 MPa che entra in un letto catalitico o in un flusso di processo deve rimanere completamente privo di idrocarburi.

Gas di processo farmaceutico e biotecnologico

Gli impianti di produzione farmaceutica richiedono azoto ad alta purezza per Processi sterili di inertizzazione, liofilizzazione e riempimento asettico.La certificazione senza olio del modello ZW-5.3/16 garantisce la conformità con le normative FDA 21 CFR, EU GMP Annex 1 e gli standard farmacopeici per l'azoto. La pressione di 1,60 MPa è adeguata per alimentare i collettori di distribuzione di azoto ad alta pressione che servono diverse sale di sterilizzazione, autoclavi e liofilizzatori. Le dimensioni compatte consentono l'installazione all'interno di aree di supporto per camere bianche farmaceutiche o corridoi di servizio dove lo spazio è estremamente limitato.

Produzione di componenti elettronici e semiconduttori

Gli impianti di fabbricazione di semiconduttori richiedono azoto ad alta pressione per sistemi di movimentazione dei wafer, processi di deposizione chimica da fase vapore (CVD) e spurgo della camera di impiantazione ionicaLa pressione di scarico di 1,60 MPa della ZW-5.3/16 è sufficiente per alimentare i collettori di azoto ad alta pressione che servono gli strumenti di processo che richiedono una pressione elevata per l'azionamento pneumatico o l'erogazione di gas di processo. Il design senza olio è assolutamente imprescindibile nelle applicazioni per semiconduttori, poiché anche tracce di contaminazione da olio possono causare difetti catastrofici nei circuiti integrati, con conseguenti perdite di produzione misurate in milioni di dollari.

Materiali e costruzione

Il modello ZW-5.3/16 è realizzato con materiali di prima qualità selezionati per la compatibilità con l'azoto ad alta pressione, la resistenza alla corrosione e la lunga durata operativa:

Tutti i componenti portanti sono progettati e fabbricati in conformità con ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o secondo gli standard cinesi GB 150. Ogni giunto saldato viene sottoposto a ispezione radiografica 100% (RT) secondo la sezione V, articolo 2 dell'ASME, e ogni recipiente a pressione completato viene sottoposto a una prova di pressione idrostatica a 1,5 volte la pressione massima di esercizio consentita (MAWP) per un periodo di mantenimento minimo di 30 minuti.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Fondamenti e requisiti spaziali

Lo ZW-5.3/16 pesa 3,97 tonnellate e presenta un design verticale compatto con un baricentro basso. basamento in cemento armato di 5-6 tonnellate è sufficiente per un funzionamento stabile, montato su isolatori di vibrazioni elastomerici (frequenza naturale 8–12 Hz). La configurazione a tre file di cilindri contrapposti garantisce un eccellente bilanciamento delle forze, minimizzando la trasmissione delle vibrazioni. Spazi liberi richiesti: 1,0 m sul lato non azionato per la manutenzione della valvola, 0,8 m sul lato azionato per l'accesso al motore e 1,5 m in altezza per la manutenzione ordinaria.

Specifiche dell'acqua di raffreddamento

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 15 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. Specifiche di qualità dell'acqua: pH 6,5–8,5, durezza totale < 300 mg/L come CaCO₃, contenuto di cloruri < 50 mg/L (per prevenire la corrosione dei tubi in acciaio inox 316), solidi sospesi < 30 mg/L. Per installazioni 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.

Programma di manutenzione preventiva

Il design senza olio dello ZW-5.3/16 semplifica drasticamente la manutenzione rispetto alle alternative lubrificate. Non sono necessari cambi d'olio, analisi dell'olio, sostituzione dei filtri o sostituzione della cartuccia del separatore. Gli unici elementi di usura consumabili sono: Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere raggiungono 3.000-5.000 ore di servizio in condizioni di azoto pulito ad alta pressione.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto ZW-5.3/16 soddisfa i seguenti standard internazionali e requisiti normativi:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Lo ZW-5.3/16 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 10,38 kW per m³/min di azoto a una pressione di scarico di 1,60 MPa. Sebbene questa potenza specifica sia superiore a quella dei modelli a bassa pressione a causa dell'elevato rapporto di compressione, rimane competitiva nel segmento dei compressori a pistoni oil-free ad alta pressione. Per confronto, i compressori alternativi lubrificati a olio con rapporti di compressione equivalenti consumano in genere 11-13 kW/m³/min, e i compressori a membrana (spesso scelti per il servizio oil-free ad alta pressione) possono superare i 15 kW/m³/min.

Il principale vantaggio economico dello ZW-5.3/16 non è il risparmio energetico marginale ma il eliminazione dei materiali di consumo legati al petrolio e delle apparecchiature di purificazione a valleUn tipico compressore ad alta pressione lubrificato a olio richiede cambi d'olio trimestrali ($300–600/anno), analisi dell'olio mensili ($200–400/anno), sostituzioni annuali dei filtri ($500–1.000/anno) e sostituzioni delle cartucce del separatore ($800–1.500/anno). Il modello ZW-5.3/16 elimina tutte queste spese, garantendo un risparmio totale sui materiali di consumo pari a 1.800–1.500/anno.

Inoltre, il costo totale di proprietà per la compressione di azoto ad alta pressione La pressione è ulteriormente ridotta eliminando la necessità di apparecchiature di rimozione dell'olio a valle. A 1,60 MPa, i sistemi di filtrazione dell'olio diventano significativamente più complessi e costosi, spesso richiedendo filtri a coalescenza multistadio seguiti da adsorbitori a carbone attivo. Il design nativo senza olio dello ZW-5.3/16 elimina completamente questo onere di capitale e di esercizio.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per adattare lo ZW-5.3/16 a specifici vincoli di installazione e requisiti dell'utente finale:

• Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatori 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 ai soli collegamenti elettrici e dell'acqua di raffreddamento.
• Stazioni mobili di riempimento bombole: Il modello ZW-5.3/16 può essere montato su un rimorchio omologato per la circolazione stradale, dotato di serbatoio di azoto integrato, collettore di riempimento bombole e generatore diesel, creando un'unità mobile completa per la fornitura di azoto ad alta pressione, ideale per cantieri edili e interventi di emergenza.
• PLC e monitoraggio remoto: PLC Siemens LOGO! o S7-1200 opzionale con touchscreen HMI, connettività Ethernet e notifiche di allarme via SMS/e-mail. Compatibile con Modbus TCP/IP per l'integrazione SCADA.
• Cabine acustiche: Contenitore insonorizzato compatto con grado di protezione IP54, in grado di ridurre il rumore da 84 dB(A) a 68 dB(A) a 1 metro, ideale per installazioni interne in ambienti sensibili al rumore.
• OEM e Private Label: Verniciature personalizzate, targhette con il marchio e documentazione localizzata per distributori di apparecchiature a gas e integratori di sistemi.

Le configurazioni personalizzate sono disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàLe proposte di ingegneria vengono generalmente consegnate entro 3-5 giorni lavorativi. La consegna standard è di 10-12 settimane; è disponibile anche un servizio di consegna rapida entro 8 settimane.

Caso di studio: Ammodernamento della stazione di riempimento delle bombole di azoto

Cliente: Un distributore di gas industriali in Thailandia che serve clienti nei settori della saldatura, del confezionamento alimentare e farmaceutico.

Sfida: Il compressore a lubrificazione a olio del cliente (in servizio da 12 anni) presentava problemi di trascinamento di olio nelle bombole di azoto riempite, causando reclami da parte dei clienti del settore farmaceutico e rendendo necessarie costose procedure di pulizia delle bombole. Il compressore era inoltre sottodimensionato rispetto alla crescente domanda, creando colli di bottiglia durante i periodi di picco di riempimento.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio ZW-5.3/16 Configurato su uno skid personalizzato con intercooler e post-refrigeratore integrati e un collettore di riempimento ad alta pressione in grado di riempire bombole da 40 litri a 15 MPa. L'ingombro compatto dello skid si adatta all'area di riempimento esistente senza modifiche strutturali.

Risultati dopo 18 mesi:

• Contaminazione dell'olio del cilindro: Eliminato completamente, raggiungendo la classe 0 della norma ISO 8573-1 in tutte le bombole riempite
• Reclami dei clienti: Zero correlato alla contaminazione dell'olio o alla qualità del cilindro
• Capacità di riempimento: Aumentato di 35%, riducendo i colli di bottiglia nei periodi di punta
• Costi di manutenzione: Ridotto di 40% grazie all'eliminazione delle riparazioni legate all'olio e alla sostituzione dei filtri.
• Spese per la pulizia del cilindro: Eliminato, risparmiando $8,000/anno

“Il compressore ZW-5.3/16 ha completamente trasformato le nostre operazioni di riempimento delle bombole. Niente più problemi di contaminazione dell'olio, niente più reclami da parte dei clienti e il nostro team di manutenzione dedica la metà del tempo alla manutenzione del compressore. Il ritorno sull'investimento è stato inferiore a 2 anni.” — Responsabile delle operazioni, distributore di gas industriali

Domande frequenti e guida alla selezione

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