Compressore di azoto ZW-0.97/7.5~30 – Booster di N2 compatto a ingresso variabile senza olio per riciclo a media pressione

Progettato per erogare 0,97 m³/min a una pressione di scarico di 3,00 MPa con una capacità di ingresso di 0,75 MPa, il ZW-0.97/7.5~30 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e a fila singola, ideale per il riciclo di azoto su piccola scala, i circuiti di potenziamento per la liquefazione del gas e le applicazioni di processo a media pressione con condizioni di ingresso variabili. Caratterizzato da zero contaminazione da olio, ingombro ultracompatto e ottimizzazione per il funzionamento continuo.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto ZW-0.97/7.5~30 è una soluzione compatta ma capace all'interno della nostra famiglia di compressori a pistoni senza olio, contraddistinta da capacità di pressione di ingresso variabile che va da 0,75 MPa fino alla pressione di scarico di 3,00 MPa. Con una capacità nominale di 0,97 m³/min e una pressione di scarico di 3,00 MPaQuesta unità si colloca nel segmento entry-level della nostra gamma di compressori di azoto ad alta pressione, pur mantenendo lo stesso rigore ingegneristico dei nostri modelli più grandi.

La caratteristica che rende unico il modello ZW-0.97/7.5~30 è la sua capacità di accettare azoto in ingresso a pressioni fino a 0,75 MPa, come indicato dalla sigla "7.5~30" (che rappresenta un intervallo di pressione in ingresso da 0,75 MPa a 3,0 MPa). Questa capacità di ingresso variabile elimina la necessità di ridurre la pressione a monte quando si alimenta da collettori di azoto a media pressione o da sfiati di processo, migliorando l'efficienza complessiva del sistema e riducendo le perdite di carico. Il compressore può inoltre funzionare con azoto in ingresso a pressione atmosferica o bassa, se necessario, offrendo un'eccezionale flessibilità operativa per impianti di piccole dimensioni.

Il compressore utilizza un due stadi, fila singola (二列一级) Configurazione ottimizzata per il rapporto di pressione moderato richiesto durante l'aumento da 0,75 MPa a 3,00 MPa. Il design a fila singola riduce al minimo la complessità meccanica e l'ingombro, mentre la configurazione a due stadi garantisce prestazioni termodinamiche efficienti e temperature di scarico gestibili. Ciascuno stadio è dotato di raffreddamento indipendente, preservando l'integrità degli elementi di tenuta in PTFE anche in caso di funzionamento prolungato ad alta pressione.

Specifiche tecniche – ZW-0.97/7.5~30

* 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. La capacità è specificata a una pressione di ingresso di 0,75 MPa; la capacità effettiva varia con la pressione di ingresso.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Capacità di pressione di ingresso variabile (0,75–3,00 MPa)

Lo ZW-0.97/7.5~30 è progettato in modo univoco per accettare l'azoto in ingresso attraverso un Ampio intervallo di pressione da 0,75 MPa a 3,00 MPaQuesta capacità di ingresso variabile è ottenuta grazie a una robusta progettazione delle valvole e al dimensionamento del cilindro che si adatta a diverse densità di aspirazione senza danni meccanici. Quando alimentato da un collettore di azoto a media pressione a 0,75 MPa, il compressore funziona alla sua capacità nominale di 0,97 m³/min. Man mano che la pressione di ingresso aumenta verso la pressione di mandata, il compressore passa a una modalità di mantenimento della pressione o di ricircolo con un consumo energetico progressivamente ridotto. Questa flessibilità elimina la necessità di regolatori di pressione o valvole di strozzamento a monte che sprecherebbero energia e genererebbero rumore, rendendo il ZW-0.97/7.5~30 ideale per circuiti di ricircolo di azoto e sistemi di processo con pressione a monte variabile.

2. Ingombro ultracompatto per installazioni in spazi ristretti

A 2035 × 1240 × 2234 mm, lo ZW-0.97/7.5~30 occupa meno di 2,5 m² di spazio a terra, rendendolo uno dei compressori di azoto oil-free ad alta pressione più compatti disponibili. Questa efficienza dimensionale è ottenuta grazie a un design del carter orientato verticalmente e a una disposizione dei cilindri a fila singola che riduce al minimo l'ingombro longitudinale della macchina. A soli 2,60 tonnellateL'unità può essere trasportata e posizionata utilizzando carrelli elevatori standard, eliminando la necessità di gru a ponte o attrezzature di sollevamento specializzate. Questo formato compatto è particolarmente vantaggioso per le installazioni di retrofit in impianti di processo esistenti, sistemi containerizzati e unità mobili di fornitura di azoto, dove lo spazio a terra è limitato.

3. Guarnizione composita in PTFE senza olio per applicazioni ad alta pressione

Lo ZW-0.97/7.5~30 utilizza un sistema proprietario Gruppo di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti Realizzato con compositi di PTFE ad alte prestazioni rinforzati con fibra di vetro e particelle di bronzo. Questo materiale raggiunge un coefficiente di attrito inferiore a 0,06 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi, garantendo che il flusso di azoto rimanga completamente privo di contaminazione da olio. A una pressione di scarico di 3,00 MPa, la pressione parziale di qualsiasi vapore d'olio verrebbe amplificata in modo significativo, rendendo la progettazione senza olio assolutamente essenziale per le applicazioni che richiedono azoto ad elevata purezza. La formulazione in PTFE è specificamente progettata per il funzionamento continuo a temperature fino a 180 °C, garantendo un'affidabile tenuta anche sotto lo stress termico della compressione ad alta pressione.

4. Azionamento standard da 380 V con basso consumo energetico

Lo ZW-0.97/7.5~30 è azionato da un Motore a induzione trifase da 45 kW, 380 V, 50 Hz Conforme alla classe di efficienza IE3 della norma IEC 60034-1, questo modello ZW-0.97/7.5~30 presenta un modesto fabbisogno energetico di 45 kW, che lo rende accessibile a praticamente qualsiasi impianto industriale con distribuzione standard a 380 V, senza necessità di aggiornamenti all'infrastruttura elettrica o di quadri elettrici di media tensione. Il basso consumo energetico si traduce inoltre in minori costi operativi e ridotte esigenze di raffreddamento, rendendo il modello ZW-0.97/7.5~30 un'opzione economicamente vantaggiosa per impianti di azoto di piccole e medie dimensioni.

Scenari applicativi

Riciclo e recupero dell'azoto su piccola scala

Nei piccoli impianti di processo chimico e negli impianti di trattamento del gas, lo ZW-0.97/7.5~30 funge da compressore per riciclo dell'azoto Questo sistema recupera l'azoto dagli sfiati di processo e lo riporta alla pressione di distribuzione richiesta. La capacità di ingresso variabile è fondamentale in queste applicazioni, poiché l'azoto recuperato può trovarsi a qualsiasi pressione compresa tra quella atmosferica e quella di esercizio del processo. Il compressore si adatta automaticamente alla pressione di ingresso disponibile, mantenendo un funzionamento efficiente in tutto l'intervallo. Questa capacità di riciclo riduce il consumo di azoto del 30-50% rispetto ai sistemi a passaggio singolo, garantendo un notevole risparmio sui costi operativi per le piccole aziende in cui ogni incremento di efficienza è importante.

Liquefazione del gas e servizio di booster criogenico

Negli impianti di liquefazione dell'azoto su piccola scala e nei sistemi criogenici, ZW-0.97/7.5~30 booster di azoto Il compressore comprime l'azoto proveniente dal vaporizzatore del liquefattore o dal serbatoio di stoccaggio fino alla pressione richiesta per la distribuzione o l'ulteriore lavorazione. La pressione di scarico di 3,00 MPa è sufficiente per alimentare con azoto ad alta pressione i sistemi di stoccaggio criogenico, per far circolare l'azoto attraverso gli scambiatori di calore o per alimentare apparecchiature di processo ad alta pressione. La capacità di ingresso variabile consente al compressore di prelevare l'azoto direttamente dal liquefattore alla sua pressione di esercizio, eliminando la riduzione di pressione intermedia e migliorando l'efficienza complessiva dell'impianto.

Impianto pilota e fornitura di azoto ad alta pressione per ricerca e sviluppo

I laboratori di ricerca e gli impianti chimici su scala pilota richiedono azoto ad alta pressione per inertizzazione di reattori ad alta pressione, test di catalizzatori sotto pressione ed esperimenti con fluidi supercriticiLe dimensioni compatte e l'alimentazione elettrica standard a 380 V del modello ZW-0.97/7.5~30 lo rendono ideale per l'installazione in locali di servizio di laboratorio o edifici di impianti pilota. La pressione di scarico di 3,00 MPa è adeguata per la maggior parte delle applicazioni ad alta pressione su scala pilota, mentre la certificazione oil-free garantisce che la purezza dell'azoto soddisfi i rigorosi requisiti degli esperimenti di ricerca e della strumentazione analitica. La capacità di ingresso variabile è particolarmente utile negli ambienti di ricerca e sviluppo, dove le condizioni sperimentali cambiano frequentemente.

Mantenimento della pressione del collettore a media pressione

Gli impianti industriali con collettori di distribuzione di azoto a media pressione (0,75–1,50 MPa) spesso richiedono un compressore di manutenzione della pressione Per compensare le fluttuazioni della domanda e le perdite nella condotta, il modello ZW-0.97/7.5~30 può prelevare azoto direttamente dal collettore alla sua pressione di esercizio e aumentarla fino a 3,00 MPa per i consumatori ad alta pressione, oppure reintrodurlo nel collettore per mantenere la pressione durante i periodi di picco della domanda. Questa doppia modalità operativa offre un'eccezionale flessibilità e riduce la necessità di unità di compressione separate, rendendola una soluzione economicamente efficiente per impianti di piccole e medie dimensioni.

Materiali e costruzione

Il modello ZW-0.97/7.5~30 è realizzato con materiali selezionati per la loro compatibilità con l'azoto ad alta pressione, la resistenza termica 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. 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. I sistemi di tubazioni ad alta pressione sono realizzati in acciaio inox senza saldatura SS316 con connessioni flangiate ANSI Classe 600 per garantire la tenuta stagna a una pressione di esercizio di 3,00 MPa.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Fondamenti e requisiti spaziali

Il ZW-0.97/7.5~30 ha un peso a secco di 2,60 tonnellate e un baricentro a circa 700 mm sopra la piastra di base. Soletta in cemento armato di 4-5 tonnellate è sufficiente per un funzionamento stabile, montato su isolatori di vibrazioni elastomerici (frequenza naturale 8–12 Hz). Il design a fila singola genera forze di squilibrio moderate, facilmente gestibili con le normali pratiche di fondazione. Requisiti minimi di spazio libero: 1,0 m sul lato non azionato per l'accesso alla valvola, 0,8 m sul lato azionato per la manutenzione del motore e 1,5 m in altezza per l'accesso con gru. Particolare attenzione deve essere prestata alla tubazione di scarico ad alta pressione, che deve essere adeguatamente supportata e ancorata per prevenire la fatica indotta dalle vibrazioni a 3,00 MPa.

Specifiche dell'acqua di raffreddamento

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 8 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. Dato l'elevato rapporto di compressione, l'intercooler è fondamentale per la gestione termica e deve ricevere un flusso di acqua di raffreddamento prioritario. Specifiche di qualità dell'acqua: pH 6,5–8,5, solidi disciolti totali < 500 mg/L, contenuto di cloruri < 50 mg/L (per prevenire la corrosione dei tubi in acciaio inox 316), solidi sospesi < 30 mg/L e durezza totale < 300 mg/L come CaCO₃. Per i siti con qualità dell'acqua marginale si raccomanda una torre di raffreddamento a circuito chiuso con filtrazione a flusso laterale.

Programma di manutenzione preventiva

Il design senza olio dello ZW-0.97/7.5~30 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. I principali elementi di usura consumabili sono: Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFEche in genere raggiungono una durata di servizio di 3.000-5.000 ore in condizioni di azoto pulito. Le piastre delle valvole ad alta pressione possono richiedere ispezioni più frequenti rispetto alle equivalenti a bassa pressione a causa del maggiore stress meccanico, ma l'onere complessivo di manutenzione rimane significativamente inferiore rispetto ai sistemi lubrificati a olio.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il compressore di azoto ZW-0.97/7.5~30 è progettato, fabbricato e testato per soddisfare o superare i seguenti standard internazionali e quadri normativi:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Lo ZW-0.97/7.5~30 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 46,39 kW per m³/min di azoto a una pressione di scarico di 3,00 MPa da un ingresso di 0,75 MPa. Sebbene questa potenza specifica appaia elevata in termini assoluti, il vero vantaggio in termini di efficienza risiede nella capacità di accettare un ingresso ad alta pressione senza riduzione di pressione con conseguente spreco di energiaRispetto ai sistemi che riducono la pressione dell'azoto a 0,75 MPa fino alla pressione atmosferica prima di ricomprimerlo a 3,00 MPa, il sistema ZW-0.97/7.5~30 consente di risparmiare circa 45–55% di energia di compressione utilizzando direttamente la pressione di ingresso disponibile.

In un ciclo operativo annuale di oltre 8.000 ore in una tipica applicazione di riciclo dell'azoto, la capacità di ingresso variabile dello ZW-0.97/7.5~30 produce circa Risparmio energetico compreso tra 80.000 e 120.000 kWh rispetto ai sistemi che richiedono la riduzione della pressione a monte. A $0,08/kWh, ciò rappresenta una riduzione del costo annuale dell'elettricità pari a $6.400–$9.600. Se combinato con l'eliminazione dei materiali di consumo legati al petrolio e l'evitamento delle apparecchiature di purificazione a valle, il costo totale di proprietà per la compressione del riciclo dell'azoto si riduce di circa 30–40% nell'arco di una vita operativa di 10 anni.

L'assenza di olio nel percorso di compressione è particolarmente preziosa nelle applicazioni di riciclo, poiché qualsiasi contaminazione da olio si accumulerebbe nel circuito chiuso dell'azoto, degradando progressivamente la qualità del prodotto e potenzialmente contaminando le apparecchiature di processo. Il design nativo senza olio del modello ZW-0.97/7.5~30 garantisce che la purezza dell'azoto venga mantenuta indefinitamente nel servizio di riciclo.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per adattare il modello ZW-0.97/7.5~30 alle specifiche condizioni del sito e ai requisiti di integrazione:

• Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatori di calore, strumentazione e pannello di controllo preassemblati su una base in acciaio strutturale con alloggiamenti per carrello elevatore. L'installazione in loco si riduce ai soli collegamenti elettrici e dell'acqua di raffreddamento.
• Unità mobili su rimorchio: Il modello ZW-0.97/7.5~30 può essere montato su un rimorchio omologato per la circolazione stradale con generatore diesel integrato, sistema di raffreddamento e serbatoio di azoto, creando un'unità di fornitura di azoto completamente mobile per cantieri edili, manutenzione di oleodotti e interventi di emergenza.
• PLC e monitoraggio remoto: PLC Siemens LOGO! o S7-1200 opzionale con touchscreen HMI, connettività Ethernet e allarmi SMS/e-mail. Compatibile con Modbus TCP/IP per l'integrazione SCADA.
• Cabine acustiche: Cabina insonorizzata compatta con grado di protezione IP54, in grado di ridurre il rumore da 82 dB(A) a 68 dB(A) a 1 metro, ideale per installazioni interne in ambienti sensibili al rumore come laboratori e sale macchine adiacenti agli uffici.
• 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. I tempi di consegna standard sono di 10-12 settimane; per ordini che soddisfano determinati requisiti è disponibile la consegna rapida entro 8 settimane.

Caso di studio: ottimizzazione del riciclo dell'azoto in un impianto pilota

Cliente: Un impianto di ricerca e sviluppo di prodotti chimici speciali a Singapore, che gestisce diversi reattori ad alta pressione su scala pilota.

Sfida: L'impianto acquistava bombole di azoto ad alta pressione per le operazioni di inertizzazione e spurgo del reattore, consumandone circa 200 al mese per un costo di 1.000.000 TP/mese. L'azoto esausto veniva rilasciato in atmosfera a una pressione compresa tra 0,60 e 0,90 MPa dopo essere passato attraverso i reattori, rappresentando un notevole spreco sia di gas che di energia. L'impianto desiderava recuperare e riciclare questo azoto, ma necessitava di un compressore compatto in grado di accettare una pressione di ingresso variabile e di aumentarla fino a 2,50 MPa per il riutilizzo nel sistema di alimentazione ad alta pressione del reattore.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio ZW-0.97/7.5~30 Configurato su uno skid compatto con intercooler e post-refrigeratore integrati e un pannello di controllo PLC Siemens LOGO!. La capacità di ingresso variabile ha permesso al compressore di accettare azoto direttamente dal collettore di sfiato del reattore a qualsiasi pressione disponibile (0,60–0,90 MPa), eliminando la necessità di regolazione della pressione a monte. Un serbatoio di accumulo da 0,5 m³ è stato installato a monte per smorzare le fluttuazioni di pressione derivanti dal ciclo del reattore batch.

Risultati quantificabili dopo 18 mesi:

• Acquisto di bombole di azoto: Ridotto di 72% (da 200 a 56 bombole/mese), con un risparmio di $10,800/mese
• Emissioni di azoto dallo sfiato: Ridotto di 72%, migliorando la conformità ambientale
• Contaminazione da petrolio nell'azoto riciclato: <0,01 mg/m³garantendo l'assenza di contaminazione del reattore
• Disponibilità del compressore: 97.8% per oltre 18 mesi, con solo tempi di inattività per manutenzione programmata
• Periodo di recupero dell'investimento: 1,4 anni basato esclusivamente sul risparmio sui costi delle bombole

“Il sistema ZW-0.97/7.5~30 ha trasformato la nostra fornitura di azoto da una spesa ricorrente a un sistema a circuito chiuso. Abbiamo ridotto di quasi tre quarti l'acquisto di bombole e le dimensioni compatte ci hanno permesso di installarlo nel nostro locale tecnico esistente senza apportare modifiche all'edificio. La funzione di ingresso variabile è stata fondamentale per la riuscita di questo progetto.” — Responsabile delle operazioni di ricerca e sviluppo, stabilimento di prodotti chimici speciali

Domande frequenti e guida alla selezione

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