Compressore di azoto ZW-2.1/8~25 – Booster di N2 senza olio a ingresso variabile per un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Progettato per erogare 2,1 m³/min a una pressione di scarico di 2,50 MPa con una capacità di ingresso di 0,80 MPa, il ZW-2.1/8~25 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e a fila singola, ideale per il riciclo dell'azoto, come compressore di sovralimentazione per la liquefazione del gas e per applicazioni di processo ad alta pressione con condizioni di ingresso variabili. Caratterizzato da zero contaminazione da olio, ingombro ridotto e ottimizzazione per il funzionamento continuo.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto ZW-2.1/8~25 rappresenta una soluzione specializzata all'interno del nostro portafoglio di compressori a pistoni senza olio, contraddistinto da capacità di pressione di ingresso variabile che vanno da 0,80 MPa fino alla pressione di scarico di 2,50 MPa. Con una capacità nominale di 2,1 m³/min e una pressione di scarico di 2,50 MPaQuesta unità è progettata specificamente per applicazioni di riciclo dell'azoto, circuiti di potenziamento per la liquefazione del gas e sistemi di processo in cui l'azoto in ingresso è già parzialmente compresso.

Ciò che rende unico il modello ZW-2.1/8~25 è la sua capacità di accettare azoto in ingresso a pressioni fino a 0,80 MPa, come indicato dalla sigla "8~25" (che rappresenta un intervallo di pressione in ingresso da 0,8 MPa a 2,5 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, migliorando l'efficienza complessiva del sistema e riducendo le perdite di carico. Il compressore può anche funzionare come un booster convenzionale con ingresso a pressione atmosferica o bassa, se necessario, offrendo un'eccezionale flessibilità operativa.

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 0,80 MPa a 2,50 MPa. Il design a fila singola semplifica l'architettura meccanica, mentre la disposizione a due stadi garantisce prestazioni termodinamiche efficienti e temperature di scarico gestibili. Ogni stadio è dotato di raffreddamento indipendente, preservando l'integrità degli elementi di tenuta in PTFE anche in caso di funzionamento prolungato.

Specifiche tecniche – ZW-2.1/8~25

* 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 0,80 MPa; la capacità effettiva varia con la pressione di ingresso.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Capacità di pressione di ingresso variabile (0,80–2,50 MPa)

Lo ZW-2.1/8~25 è progettato in modo univoco per accettare l'azoto in ingresso attraverso un ampio intervallo di pressione da 0,80 MPa a 2,50 MPaQuesta capacità di ingresso variabile è ottenuta grazie a una robusta progettazione delle valvole e a un dimensionamento del cilindro che consente di gestire diverse densità di aspirazione senza danni meccanici. Quando alimentato da un collettore di azoto a media pressione a 0,80 MPa, il compressore funziona alla sua capacità nominale di 2,1 m³/min. Quando la pressione in ingresso aumenta avvicinandosi alla pressione di mandata, il compressore passa alla modalità di mantenimento della pressione o di ricircolo con un consumo energetico ridotto. Questa flessibilità elimina la necessità di regolatori di pressione o valvole di strozzamento a monte, che causerebbero sprechi di energia e rumore, rendendo il modello ZW-2.1/8~25 ideale per circuiti di ricircolo dell'azoto e sistemi di processo con pressione a monte variabile.

2. Sistema di tenuta composito in PTFE senza olio

Lo ZW-2.1/8~25 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 2,50 MPa, il rischio di trascinamento di vapori d'olio è notevolmente amplificato rispetto alle applicazioni a bassa pressione, rendendo la progettazione senza olio non solo vantaggiosa, ma fondamentale. La formulazione in PTFE è adatta al funzionamento continuo a temperature fino a 180 °C, garantendo un'integrità di tenuta affidabile sotto lo stress termico della compressione ad alta pressione.

3. Design compatto a fila singola per ottimizzare lo spazio.

IL due stadi, fila singola (二列一级) L'architettura dello ZW-2.1/8~25 è meccanicamente più semplice rispetto ai progetti a due file, con conseguente ingombro più compatto e peso inferiore. A 1900 × 1296 × 2290 mm Con un peso di 2,60 tonnellate, l'unità occupa meno di 2,5 m² di superficie e può essere trasportata e posizionata utilizzando carrelli elevatori standard. La configurazione a fila singola è ideale per la portata moderata di 2,1 m³/min, dove le forze inerziali sono gestibili senza la complessità delle configurazioni a cilindri contrapposti. Questa efficienza dimensionale rende la ZW-2.1/8~25 particolarmente interessante per le installazioni di retrofit in impianti di processo esistenti dove lo spazio in sala macchine è limitato.

4. Azionamento motore industriale standard da 380 V

Lo ZW-2.1/8~25 è azionato da un Motore a induzione trifase da 75 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 apparecchiature di media tensione o trasformatori di riduzione. Questa semplicità elettrica riduce sia le spese in conto capitale che la complessità di messa in servizio, rendendo l'unità accessibile a un'ampia gamma di impianti industriali, indipendentemente dalle dimensioni della loro infrastruttura elettrica.

Scenari applicativi

Riciclo dell'azoto e circuiti di aumento della pressione

Negli impianti di processo chimico e negli impianti di trattamento del gas, lo ZW-2.1/8~25 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 ciclo aperto, garantendo notevoli risparmi sui costi operativi e vantaggi ambientali.

Servizio di potenziamento della liquefazione del gas

Negli impianti di liquefazione dell'azoto su piccola scala, il ZW-2.1/8~25 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 2,50 MPa è sufficiente per alimentare con azoto ad alta pressione i sistemi di stoccaggio criogenico o per far circolare l'azoto attraverso scambiatori di calore e apparecchiature di processo. La capacità di ingresso variabile consente al compressore di prelevare l'azoto direttamente dal liquefattore alla sua pressione di esercizio, eliminando la necessità di una riduzione di pressione intermedia e migliorando l'efficienza complessiva dell'impianto di liquefazione.

Mantenimento della pressione del collettore a media pressione

Gli impianti industriali con collettori di distribuzione di azoto a media pressione (0,80–1,50 MPa) spesso richiedono un compressore di manutenzione della pressione Per compensare le fluttuazioni della domanda e le perdite nella condotta, il modello ZW-2.1/8~25 può prelevare azoto direttamente dal collettore alla sua pressione di esercizio e aumentarla fino a 2,50 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, che funge sia da compressore di sovralimentazione che da mantenitore di pressione, offre un'eccezionale flessibilità operativa e riduce la necessità di unità di compressione separate.

Azoto ad alta pressione per laboratori e impianti pilota

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 e applicazioni con fluidi supercritici.Il modello ZW-2.1/8~25, grazie alle sue dimensioni compatte e all'alimentazione elettrica standard a 380 V, è adatto all'installazione in locali di servizio di laboratorio o in edifici adibiti a impianti pilota. La pressione di scarico di 2,50 MPa è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni ad alta pressione in laboratorio, mentre la certificazione "senza olio" garantisce che la purezza dell'azoto soddisfi i rigorosi requisiti degli esperimenti di ricerca e della strumentazione analitica.

Materiali e costruzione

Il modello ZW-2.1/8~25 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 2,50 MPa.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Requisiti strutturali e di fondazione

Lo ZW-2.1/8~25 ha un peso a secco di 2,60 tonnellate e un baricentro a circa 750 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 2,50 MPa.

Progettazione del sistema di raffreddamento ad acqua

La richiesta di acqua di raffreddamento è approssimativamente 10 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-2.1/8~25 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-2.1/8~25 è progettato, prodotto e testato per soddisfare o superare i seguenti standard e quadri normativi internazionali:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Lo ZW-2.1/8~25 raggiunge un consumo energetico specifico di circa 35,71 kW per m³/min di azoto a una pressione di scarico di 2,50 MPa da un ingresso di 0,80 MPa. Questa specifica cifra di potenza riflette la realtà termodinamica della compressione ad alta pressione da una pressione di ingresso già elevata. Tuttavia, il vero vantaggio in termini di efficienza dello ZW-2.1/8~25 risiede nella sua 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 0,80 MPa fino alla pressione atmosferica prima di ricomprimerlo a 2,50 MPa, il ZW-2.1/8~25 consente di risparmiare circa 40–50% 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-2.1/8~25 produce circa Risparmio energetico compreso tra 120.000 e 180.000 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 $9.600–$14.400. 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-2.1/8~25 garantisce che la purezza dell'azoto venga mantenuta indefinitamente durante il servizio di riciclo.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per adattare il modello ZW-2.1/8~25 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.
• Configurazioni delle aree pericolose: Contenitori conformi alle normative ATEX Zona 2 e IECEx per impianti petrolchimici. Interblocchi per il rilevamento di gas e la ventilazione automatica integrati nel sistema di controllo.
• 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, adatta 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. 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: Sistema di riciclo dell'azoto in un impianto chimico

Cliente: Un produttore di prodotti chimici speciali in Thailandia che utilizza reattori batch con inertizzazione di azoto

Sfida: L'impianto consumava 8.000 Nm³/giorno di azoto per l'inertizzazione dei reattori, e l'azoto esausto veniva rilasciato in atmosfera a 0,60 MPa dopo essere passato attraverso i reattori. Questo approccio a ciclo aperto costava 1.000.000 TP4.000 180.000/anno in acquisto di azoto e rappresentava un significativo flusso di rifiuti ambientali. L'impianto desiderava recuperare e riciclare l'azoto, ma necessitava di un compressore in grado di accettare la pressione di uscita variabile dai reattori (0,40–0,80 MPa) e di aumentarla a 2,00 MPa per il riutilizzo nel sistema di alimentazione ad alta pressione dei reattori.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto senza olio ZW-2.1/8~25 Configurato su uno skid personalizzato 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, eliminando la necessità di regolazione della pressione a monte. Un serbatoio di accumulo da 1 m³ è stato installato a monte per smorzare le fluttuazioni di pressione derivanti dal ciclo del reattore batch.

Risultati quantificabili dopo 24 mesi:

• Consumo di azoto: Ridotto di 65% (da 8.000 a 2.800 Nm³/giorno), con un risparmio di $117.000/anno
• Emissioni di azoto dallo sfiato: Ridotto di 65%, migliorando il punteggio di conformità ambientale
• Contaminazione da petrolio nell'azoto riciclato: <0,01 mg/m³garantendo l'assenza di contaminazione del processo
• Disponibilità del compressore: 98.5% per oltre 24 mesi, con solo tempi di inattività per manutenzione programmata
• Periodo di recupero dell'investimento: 1,8 anni basato esclusivamente sul risparmio sui costi dell'azoto

“Il reattore ZW-2.1/8~25 si è ripagato da solo in meno di due anni. La capacità di variare la portata d'aria in ingresso è stata la caratteristica chiave che ha reso possibile questo progetto: non abbiamo avuto bisogno di modificare il nostro sistema di sfiato del reattore né di aggiungere regolatori di pressione. I nostri costi dell'azoto si sono ridotti di due terzi e il nostro impatto ambientale è migliorato drasticamente.” — Direttore di stabilimento, impianto di prodotti chimici speciali

Domande frequenti e guida alla selezione

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