Compressore di azoto ZW-3.1/5~20 – Booster di N2 senza olio a pressione variabile per applicazioni industriali flessibili

Progettato per erogare 3,1 m³/min in un ampio intervallo di pressione da 0,50 a 2,00 MPa, il ZW-3.1/5~20 è un compressore di azoto a pistoni oil-free a due stadi e due file, ideale per impianti pilota, centri di ricerca e sviluppo e processi industriali su piccola scala che richiedono una pressione di mandata regolabile. Offre zero contaminazione da lubrificante, dimensioni compatte ed è ottimizzato per una fornitura di azoto versatile.

Panoramica del prodotto

IL Compressore di azoto ZW-3.1/5~20 rappresenta una soluzione eccezionalmente versatile all'interno della nostra famiglia di compressori a pistoni senza olio, contraddistinta dalla sua Capacità di pressione di scarico variabile da 0,50 MPa a 2,00 MPaQuesta flessibilità di pressione rende il modello ZW-3.1/5~20 ideale per impianti pilota, strutture di ricerca e sviluppo e processi industriali su piccola scala in cui le caratteristiche della domanda di azoto cambiano frequentemente o dove un singolo compressore deve servire più applicazioni con requisiti di pressione differenti.

Con una capacità nominale di 3,1 m³/min con una pressione di ingresso di 0,50 MPa, questa unità compatta fornisce compressione di azoto senza olio attraverso un sistema proprietario Sistema di fasce elastiche e anelli di scorrimento in composito PTFE autolubrificanti. L'assenza di lubrificanti idrocarburici nel percorso di compressione garantisce Certificazione del contenuto di olio di classe 0 secondo la norma ISO 8573-1 In modo nativo, l'unità è immediatamente adatta all'azoto di grado di laboratorio, allo sviluppo di processi farmaceutici e alla prototipazione elettronica senza necessità di ulteriori apparecchiature di purificazione a valle.

Il compressore segue un due stadi, due file (二列二级) configurazione con un ingombro eccezionalmente compatto di 2250 × 1296 × 2200 mm e un peso a secco di solo 2,60 tonnellateIl design a due file di cilindri contrapposti annulla intrinsecamente le forze inerziali di primo ordine, consentendo l'installazione su una base modesta senza infrastrutture specializzate di isolamento dalle vibrazioni. Lo standard Motore da 380 V, 75 kW Si integra direttamente nei sistemi di distribuzione industriale a bassa tensione esistenti, eliminando la necessità di quadri elettrici di media tensione.

Specifiche tecniche – ZW-3.1/5~20

* La capacità è nominale a una pressione di ingresso di 0,50 MPa. La capacità effettiva varia in base alle impostazioni della pressione di ingresso e di scarico. Tutte le specifiche sono nominali 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 operative.

Caratteristiche principali e vantaggi ingegneristici

1. Pressione di scarico variabile per una flessibilità multi-applicazione

La caratteristica distintiva dello ZW-3.1/5~20 è la sua Intervallo di pressione di scarico regolabile da 0,50 MPa a 2,00 MPaQuesta versatilità è ottenuta grazie a una combinazione di valvole di scarico di aspirazione regolabili, controllo variabile della camera di compressione e una robusta architettura di compressione a due stadi in grado di gestire un'ampia gamma di rapporti di pressione. Per gli operatori di impianti pilota e i centri di ricerca e sviluppo, ciò significa che un singolo compressore può soddisfare molteplici esigenze di processo: inertizzazione a bassa pressione a 0,50 MPa durante una campagna, inertizzazione del reattore a media pressione a 1,20 MPa durante un'altra e trasferimento di gas ad alta pressione a 2,00 MPa durante una terza, senza richiedere investimenti separati in compressori o lunghi cambi di apparecchiature.

2. Tecnologia di sigillatura composita in PTFE senza olio

Lo ZW-3.1/5~20 utilizza un sistema proprietario Gruppo di fasce elastiche e anelli di scorrimento autolubrificanti realizzati con compositi PTFE ad alte prestazioni rinforzati con fibra di vetro e particelle di bronzo. Questi anelli funzionano con un coefficiente di attrito inferiore a 0,08 senza alcuna lubrificazione esterna a base di idrocarburi, fornendo Contenuto di olio di classe 0 secondo la norma ISO 8573-1 nel flusso di azoto compresso. Per laboratori di ricerca, impianti pilota farmaceutici e strutture di sviluppo elettronico, questa certificazione nativa senza olio elimina la necessità di apparecchiature di filtrazione dell'olio a valle, riducendo sia le spese in conto capitale che la complessità della manutenzione continua. La formulazione in PTFE è specificamente progettata per le condizioni termiche variabili associate al funzionamento a pressione regolabile.

3. Architettura compatta a due stadi con intercooler

IL schema di compressione a due stadi e due file Il sistema divide il rapporto di pressione tra un cilindro a bassa pressione e uno ad alta pressione, con un intercooler a fascio tubiero che rimuove il calore di compressione. Questo approccio a stadi è particolarmente critico per il modello ZW-3.1/5~20, data la sua ampia gamma di pressione, poiché limita la temperatura massima di scarico per stadio anche alla pressione più elevata (2,00 MPa). L'intercooler mantiene le temperature del gas al di sotto di 160 °C in tutto l'intervallo operativo, preservando l'integrità dell'anello in PTFE e prolungando la durata della piastra della valvola. La configurazione a due file di cilindri contrapposti garantisce inoltre un bilanciamento delle forze di primo ordine, riducendo la trasmissione delle vibrazioni e consentendo l'installazione su una base più leggera.

4. Azionamento diretto standard a 380 V per una facile integrazione

Lo ZW-3.1/5~20 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 infrastrutture di media tensione, trasformatori di riduzione o apparecchiature di commutazione specializzate. Questa semplicità elettrica è particolarmente vantaggiosa per impianti pilota e centri di ricerca e sviluppo che potrebbero non disporre di infrastrutture elettriche di media tensione. Il modesto consumo di 75 kW riduce al minimo i costi di picco e semplifica le procedure di autorizzazione elettrica in impianti con capacità di potenza limitata.

Scenari applicativi

Sviluppo di impianti pilota e processi

Gli impianti pilota chimici e farmaceutici richiedono spesso azoto a pressioni variabili a seconda della campagna di processo. Compressore di azoto a pressione variabile ZW-3.1/5~20 Può fornire inertizzazione a bassa pressione (0,50–0,80 MPa) per le operazioni di riempimento e svuotamento dei reattori, inertizzazione a media pressione (1,00–1,50 MPa) per i reattori a serbatoio agitato e trasferimento di gas ad alta pressione (1,80–2,00 MPa) per il caricamento del catalizzatore e le operazioni di filtropressa. Questa capacità multipressione elimina la necessità di più compressori o stazioni di riduzione della pressione, riducendo sia gli investimenti di capitale che l'ingombro dell'impianto.

Laboratori di ricerca e sviluppo

I laboratori di ricerca universitari, gli istituti di ricerca governativi e i centri di ricerca e sviluppo aziendali necessitano di forniture di azoto versatili per diversi programmi sperimentali. Il modello ZW-3.1/5~20 può fornire azoto a bassa pressione (0,50 MPa) per l'inertizzazione delle camere a guanti e le operazioni con le linee Schlenk, azoto a media pressione (1,00–1,50 MPa) per recipienti di reazione e autoclavi ad alta pressione e azoto ad alta pressione (2,00 MPa) per il gas vettore della gascromatografia e le sorgenti di ionizzazione per la spettrometria di massa. La certificazione oil-free garantisce che la purezza dell'azoto soddisfi i rigorosi requisiti della strumentazione analitica senza necessità di ulteriore purificazione.

Aumento dell'azoto VPSA su piccola scala

I piccoli generatori di azoto VPSA (con una capacità di 5-15 Nm³/h) producono azoto a pressione prossima a quella atmosferica. Il modello ZW-3.1/5~20 porta questo prodotto a bassa pressione alla pressione richiesta dalla specifica applicazione, offrendo la flessibilità di regolare la pressione di uscita in base alle variazioni della domanda. Ciò risulta particolarmente utile per gli impianti che servono più utenti con diverse esigenze di pressione, come ad esempio la combinazione di inertizzazione di serbatoi di stoccaggio a bassa pressione e inertizzazione di recipienti di processo ad alta pressione.

Prototipazione elettronica e sviluppo di semiconduttori

Le strutture di prototipazione elettronica e i laboratori di sviluppo di semiconduttori richiedono azoto per Controllo dell'atmosfera del forno a rifusione, inertizzazione per la saldatura dei fili e armadi di essiccazione per lo stoccaggio dei componentiLa capacità di pressione variabile del modello ZW-3.1/5~20 consente di alimentare sia forni a rifusione a bassa pressione (0,50–0,80 MPa) che apparecchiature di wire bonding ad alta pressione (1,50–2,00 MPa) da un'unica fonte. Il design senza olio è assolutamente fondamentale nelle applicazioni elettroniche, poiché anche una minima contaminazione da olio può causare difetti nelle saldature, cedimenti nell'adesione del rivestimento protettivo e contaminazione di componenti ottici e MEMS sensibili.

Materiali e costruzione

Il modello ZW-3.1/5~20 è costruito con materiali selezionati per la compatibilità con l'azoto, l'idoneità al servizio a pressione variabile e l'affidabilità a lungo termine:

Tutti i componenti portanti sono conformi a ASME BPVC Sezione VIII Divisione 1 o secondo gli standard cinesi GB 150. I giunti saldati vengono sottoposti a ispezione radiografica (RT) secondo la norma 100% e ogni recipiente a pressione viene testato idrostaticamente a 1,5 volte la pressione massima di esercizio (MAWP) per un periodo di mantenimento minimo di 30 minuti.

Linee guida per l'installazione e la manutenzione

Fondamenti e requisiti spaziali

Lo ZW-3.1/5~20 pesa 2,60 tonnellate e presenta un design verticale compatto con un baricentro basso. Soletta in cemento armato di 4-5 tonnellate È sufficiente per un funzionamento stabile, montato su isolatori di vibrazioni elastomerici standard (frequenza naturale 8–12 Hz). La configurazione a due file di cilindri contrapposti annulla intrinsecamente le forze inerziali di primo ordine, minimizzando la trasmissione delle vibrazioni. Spazi liberi richiesti: 1,0 m sul lato non azionamento per l'accesso alla valvola, 0,8 m sul lato azionamento per la manutenzione del motore e 1,5 m in altezza per la manutenzione ordinaria. L'ingombro compatto consente l'installazione in locali macchine esistenti, unità containerizzate o skid mobili.

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 dell'acqua alimenta in parallelo le camicie dei cilindri e l'intercooler. Qualità dell'acqua: 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.

Intervalli di manutenzione

Il design senza olio elimina i cambi d'olio, la sostituzione dei filtri e la manutenzione del separatore. Gli unici elementi di usura consumabili sono i Fasce elastiche e anelli di scorrimento in PTFE, raggiungendo in genere 4.000-6.000 ore in condizioni di azoto pulito.

Certificazioni di conformità e sicurezza

Il modello ZW-3.1/5~20 soddisfa i seguenti standard internazionali:

Analisi delle prestazioni e dell'efficienza

Il modello ZW-3.1/5~20 raggiunge un consumo energetico specifico che varia con l'impostazione della pressione di scarico, compreso tra circa 24,2 kW/m³/min a 0,50 MPa A 24,2 kW/m³/min a 2,00 MPa (basato su un assorbimento di potenza di 75 kW e una capacità di 3,1 m³/min). Sebbene la potenza specifica sia superiore a quella dei compressori più grandi a causa della ridotta efficienza di scala, la principale proposta di valore dello ZW-3.1/5~20 è la sua versatilità—la possibilità di sostituire più compressori a pressione singola con un'unica unità regolabile.

Per gli impianti che altrimenti richiederebbero compressori separati per il servizio a bassa pressione (0,50 MPa), media pressione (1,20 MPa) e alta pressione (2,00 MPa), lo ZW-3.1/5~20 elimina il costo di capitale di due compressori aggiuntivi, le relative tubazioni e strumentazione e lo spazio a pavimento che occuperebbero. costo totale di proprietà per la compressione flessibile dell'azoto Spesso i costi sono inferiori rispetto al mantenimento di più compressori monofunzionali, anche tenendo conto del consumo energetico specifico leggermente superiore.

Capacità di personalizzazione e produzione OEM

Offriamo opzioni di personalizzazione flessibili per il modello ZW-3.1/5~20:

• Pacchetti montati su skid: Compressore, motore, scambiatore di calore e comandi 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: Montato su un rimorchio omologato per la circolazione stradale, con generatore diesel integrato e sistema di raffreddamento, per una fornitura di azoto completamente mobile nei cantieri edili e in località remote.
• 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: Contenitore compatto con grado di protezione IP54 che riduce il rumore da 82 dB(A) a 68 dB(A) a 1 metro, ideale per installazioni in laboratori e uffici adiacenti.
• OEM e Private Label: Verniciatura personalizzata, targhette con il marchio e documentazione localizzata per distributori e integratori di sistemi.

Configurazioni personalizzate disponibili da Quantità minima d'ordine: 1 unitàProposte di ingegneria entro 3-5 giorni lavorativi. Consegna standard in 10-12 settimane; disponibile anche consegna rapida in 8 settimane.

Caso di studio: Fornitura di azoto per un impianto pilota farmaceutico

Cliente: Un'azienda di sviluppo farmaceutico con sede a Singapore

Sfida: L'impianto pilota utilizzava tre compressori di azoto separati: un'unità da 0,50 MPa per l'inertizzazione del reattore, un'unità da 1,20 MPa per le operazioni della pressa a filtro e un'unità da 2,00 MPa per il caricamento del catalizzatore. I tre compressori occupavano uno spazio eccessivo, richiedevano programmi di manutenzione separati e avevano un costo di manutenzione annuo complessivo di $32.000. La contaminazione da olio proveniente da uno dei compressori lubrificati aveva compromesso un lotto di principio attivo farmaceutico (API), causando una perdita di $150.000.

Soluzione: Abbiamo fornito un Compressore di azoto a pressione variabile senza olio ZW-3.1/5~20 Su uno skid compatto con comandi integrati. L'unità ha sostituito tutti e tre i compressori esistenti, liberando 12 m² di spazio e eliminando completamente il rischio di contaminazione da olio. La regolazione della pressione viene effettuata tramite il pannello HMI, consentendo agli operatori di selezionare la pressione richiesta per ogni ciclo di processo.

Risultati dopo 18 mesi:

• Superficie: Liberati 12 m² consolidando tre compressori in uno
• Costo annuale di manutenzione: Ridotto di 55% (da $32.000 a $14.400)
• Incidenti di contaminazione da idrocarburi: Zero dalla messa in servizio
• Flessibilità di processo: Modifiche di pressione completate in meno di 5 minuti tramite HMI, rispetto ai precedenti cambi di compressore ogni 2 ore
• Periodo di recupero dell'investimento: 1,8 anni in base ai risparmi sulla manutenzione e alle perdite da contaminazione evitate

“Il compressore ZW-3.1/5~20 ha semplificato drasticamente la nostra fornitura di azoto. Un solo compressore svolge il lavoro di tre e non dobbiamo più preoccuparci che la contaminazione da olio comprometta i nostri lotti di API. La possibilità di modificare la pressione dal pannello di controllo è rivoluzionaria per le operazioni del nostro impianto pilota.” — Responsabile dell'ingegneria di processo

Domande frequenti e guida alla selezione

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