ZW-2.1/8~25 窒素コンプレッサー – 可変入口オイルフリーN2ブースター、幅広い産業用途に対応

ZW-2.1/8~25は、吐出圧力2.50MPa、入口圧力0.80MPaで毎分2.1m³の流量を実現するように設計された、2段式単列オイルフリーピストン窒素圧縮機です。窒素リサイクル、ガス液化ブースター、および入口条件が変化する高圧プロセス用途向けに設計されています。オイル汚染ゼロ、コンパクトな設置面積、連続運転に最適化されています。

製品概要

の ZW-2.1/8~25窒素圧縮機 当社のオイルフリーピストンコンプレッサー製品群の中でも、特に優れたソリューションとして、 可変入口圧力機能 0.80 MPaから2.50 MPaの吐出圧力までの範囲。定格容量は 2.1 m³/分 吐出圧力 2.50 MPaこの装置は、窒素リサイクル用途、ガス液化ブースター回路、および入口窒素が既に部分的に圧縮されているプロセスシステム向けに特別に設計されています。

ZW-2.1/8~25の特長は、モデル名「8~25」（入口圧力範囲0.8MPa～2.5MPa）が示すように、最大​​0.80MPaの窒素入口圧力に対応できる点です。この可変入口圧力対応により、中圧窒素ヘッダーからの供給時に上流側の減圧が不要となり、システム全体の効率向上と圧力損失の低減を実現します。また、必要に応じて大気圧または低圧入口からの従来型ブースターとしても動作するため、優れた運転柔軟性を発揮します。

コンプレッサーは 二段一列 (二列一级) 0.80 MPaから2.50 MPaへの昇圧時に必要な中程度の圧力比に最適化された構成です。単列設計により機械構造が簡素化され、2段構成により効率的な熱力学的性能と管理しやすい吐出温度が確保されます。各段は独立した冷却機構を備えているため、連続運転時でもPTFEシール部材の完全性を維持します。

技術仕様 – ZW-2.1/8~25

* すべての仕様は標準基準条件（ISO 1217、附属書C）に基づいています。実際の性能は、設置場所の標高、周囲温度、および入口条件によって異なる場合があります。容量は入口圧力0.80 MPaで規定されています。実際の容量は入口圧力によって変化します。

主な特長とエンジニアリング上の利点

1. 可変入口圧力対応能力（0.80～2.50 MPa）

ZW-2.1/8~25は、入口窒素を 0.80 MPaから2.50 MPaまでの広い圧力範囲この可変入口機能は、機械的なストレスなく様々な吸引密度に対応できる堅牢なバルブ設計とシリンダーサイズによって実現されています。0.80 MPaの中圧窒素ヘッダーから供給される場合、コンプレッサーは定格容量2.1 m³/minで動作します。入口圧力が吐出圧力に近づくと、コンプレッサーは消費電力を抑えた圧力維持モードまたはリサイクルモードに移行します。この柔軟性により、エネルギーを浪費し騒音を発生させる上流側の圧力調整器や絞り弁が不要になるため、ZW-2.1/8~25は窒素リサイクルループや上流圧力が変化するプロセスシステムに最適です。

2. オイルフリーPTFE複合シールシステム

ZW-2.1/8~25は独自の 自己潤滑ピストンリングおよびライダーバンドアセンブリ 高性能PTFE複合材にガラス繊維とブロンズ粒子を配合して製造されています。この材料は、外部の炭化水素潤滑剤を使用せずに0.06以下の摩擦係数を実現し、窒素流に油分が混入しないことを保証します。吐出圧力が2.50MPaの場合、低圧用途と比較して油蒸気の混入リスクが大幅に高まるため、オイルフリー設計は単に有利なだけでなく、根本的に不可欠です。PTFE配合は180℃までの温度で連続運転が可能で、高圧圧縮による熱応力下でも確実なシール性能を発揮します。

3. 省スペースを実現するコンパクトな単列設計

の 二段一列 (二列一级) ZW-2.1/8~25のアーキテクチャは、2列設計よりも機械的にシンプルで、よりコンパクトな設置面積と軽量化を実現しています。 1900 × 1296 × 2290 mm 重量2.60トンのこのユニットは、設置面積が2.5m²未満で、標準的なフォークリフトを使用して運搬および設置が可能です。単列構成は、2.1m³/分の中程度の流量に最適で、対向シリンダー配置のような複雑な構造を必要とせずに慣性力を制御できます。この寸法効率により、ZW-2.1/8~25は、機械室スペースが限られている既存のプロセスプラントへの後付け設置に特に魅力的な製品となっています。

4. 標準380V産業用モータードライブ

ZW-2.1/8~25は 75kW、380V、50Hzの三相誘導電動機 IEC 60034-1効率クラスIE3に準拠。標準の低電圧構成は、中電圧開閉装置や降圧変圧器を必要とせず、既存の380V産業用配電盤に直接統合できます。この電気的な簡素化により、設備投資と試運転の複雑さが軽減され、電気インフラの規模に関わらず、幅広い産業施設での利用が可能になります。

アプリケーションシナリオ

窒素リサイクルおよび加圧ループ

化学プラントやガス処理施設では、ZW-2.1/8~25は 窒素リサイクルコンプレッサー プロセスベントから窒素を回収し、必要な分配圧力まで加圧するシステムです。回収された窒素の圧力は、大気圧からプロセス運転圧力までの任意の値になる可能性があるため、可変入口圧力機能はこれらの用途において非常に重要です。コンプレッサーは利用可能な入口圧力に自動的に適応し、全範囲で効率的な運転を維持します。このリサイクル機能により、窒素の消費量を従来の一回通過型窒素システムと比較して30～501TP削減でき、運転コストの大幅な削減と環境面でのメリットをもたらします。

ガス液化ブースターの負荷

小規模な窒素液化プラントでは、 ZW-2.1/8~25窒素ブースター 液化装置の気化器または貯蔵タンクから窒素を圧縮し、分配または後処理に必要な圧力まで供給します。2.50 MPaの吐出圧力は、高圧窒素を極低温貯蔵システムに供給したり、熱交換器やプロセス機器を通して窒素を駆動したりするのに十分です。可変入口容量により、圧縮機は液化装置から運転圧力で直接窒素を受け入れることができるため、中間圧力の減圧が不要になり、液化プラント全体の効率が向上します。

中圧ヘッダー圧力維持

中圧窒素分配ヘッダー（0.80～1.50 MPa）を備えた工業施設では、多くの場合、 圧力維持型コンプレッサー 需要変動やパイプライン損失を補償するため、ZW-2.1/8~25は、運転圧力でヘッダーから窒素を直接受け入れ、高圧需要家向けに2.50MPaまで昇圧したり、ピーク需要時に圧力を維持するためにヘッダーに戻したりすることができます。昇圧器と圧力維持器の両方の役割を果たすこのデュアルモード運転により、優れた運転柔軟性が実現し、別途コンプレッサーユニットを用意する必要性が軽減されます。

実験室およびパイロットプラント向け高圧窒素

研究室やパイロットスケールの化学プラントでは、高圧窒素が必要とされる。 高圧反応器の不活性化、触媒試験、および超臨界流体の応用ZW-2.1/8~25はコンパクトな設置面積と標準的な380V電源により、実験室のユーティリティルームやパイロットプラントの建物への設置に適しています。2.50MPaの吐出圧力は、ほとんどの実験室における高圧用途に十分であり、オイルフリー認証により、窒素の純度が研究グレードの実験や分析機器の厳しい要件を満たしていることが保証されます。

材料と構造

ZW-2.1/8~25は、高圧窒素との適合性、耐熱性、およびコンパクトな構造的完全性を考慮して選定された材料で構成されています。

すべての圧力支持部品は、以下の基準に従って設計および製造されています。 ASME BPVC セクション VIII ディビジョン 1 または中国のGB 150規格に準拠しています。すべての溶接継手はASME Section V、Article 2に従って100%放射線検査（RT）を受け、完成した圧力容器はすべて、最大許容使用圧力（MAWP）の1.5倍の圧力で最低30分間の静水圧試験を受けます。高圧配管システムは、2.50 MPaの運転圧力で漏れのない完全性を確保するために、ANSI Class 600フランジ接続を備えたシームレスSS316で製造されています。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および構造要件

ZW-2.1/8~25の乾燥重量は2.60トンで、重心はベースプレートから約750mm上にある。 4～5トンの鉄筋コンクリート製パッド 弾性防振装置（固有振動数 8～12 Hz）に取り付けられており、安定した運転に十分です。単列設計により、標準的な基礎工事で容易に管理できる適度な不均衡力が発生します。最小クリアランス要件：バルブアクセス用に非駆動側で 1.0 m、モーターメンテナンス用に駆動側で 0.8 m、クレーンアクセス用に頭上 1.5 m。高圧排出配管には特に注意が必要で、2.50 MPa での振動による疲労を防ぐために、適切に支持および固定する必要があります。

冷却水システムの設計

冷却水の需要は約 10 m³/h 入口温度が 32 °C を超えない状態で、水分配回路はシリンダージャケットとインタークーラーに並列に水を供給します。圧力比が高いため、インタークーラーは熱管理において重要であり、冷却水の流れを優先的に受け取る必要があります。水質仕様: pH 6.5～8.5、総溶解固形物 < 500 mg/L、塩化物含有量 < 50 mg/L (SS316 チューブの腐食を防ぐため)、懸濁固形物 < 30 mg/L、総硬度 < 300 mg/L (CaCO₃ 換算)。水質がやや劣る場所では、サイドストリームろ過を備えた密閉型冷却塔が推奨されます。

予防保守スケジュール

ZW-2.1/8~25のオイルフリー設計は、潤滑式に比べてメンテナンスを大幅に簡素化します。オイル交換、オイル分析、フィルター交換、セパレーターカートリッジ交換は不要です。主な消耗品は PTFE製ピストンリングおよびライダーバンドこれらは通常、清浄な窒素雰囲気下で3,000～5,000時間の耐用年数を実現します。高圧バルブプレートは、機械的ストレスが増加するため、低圧バルブプレートよりも頻繁な点検が必要になる場合がありますが、全体的なメンテナンス負担は、油潤滑システムに比べて大幅に低くなります。

法令遵守および安全認証

ZW-2.1/8~25窒素圧縮機は、以下の国際規格および規制枠組みを満たすか、またはそれらを上回るように設計、製造、および試験されています。

パフォーマンスと効率の分析

ZW-2.1/8~25は 比消費電力は約35.71kW/m³/分 0.80 MPaの入口圧力から2.50 MPaの吐出圧力で窒素を供給します。この特定の出力値は、既に高い入口圧力からの高圧圧縮の熱力学的現実を反映しています。しかし、ZW-2.1/8~25の真の効率上の利点は、その エネルギーを浪費する圧力低下なしに高圧入口を受け入れる能力0.80 MPaの窒素を大気圧まで絞り、その後2.50 MPaまで再圧縮するシステムと比較すると、ZW-2.1/8~25は利用可能な入口圧力を直接利用することで、圧縮エネルギーを約40～50%節約します。

一般的な窒素リサイクル用途における年間8,000時間の運転サイクルにおいて、ZW-2.1/8~25の可変入口機能は、およそ 12万～18万kWhのエネルギー節約 上流の圧力低減を必要とするシステムと比較して、$0.08/kWh では、これは年間電力コストの $9,600～$14,400 の削減に相当します。石油関連の消耗品の排除と下流の精製装置の回避と組み合わせると、 窒素リサイクル圧縮の総所有コスト 10年間の運用期間で、推定30～40%の削減が見込まれる。

圧縮経路にオイルが存在しないことは、リサイクル用途において特に重要です。なぜなら、オイルによる汚染は密閉された窒素ループ内に蓄積し、製品品質を徐々に低下させ、プロセス機器を汚染する可能性があるからです。ZW-2.1/8~25は、オイルフリー設計を採用しているため、リサイクル用途において窒素の純度を永続的に維持できます。

カスタマイズおよびOEM対応

当社では、ZW-2.1/8~25を特定の設置場所の状況や統合要件に合わせて調整するための柔軟なカスタマイズオプションを提供しています。

• スキッドマウント型パッケージ： コンプレッサー、モーター、クーラー、計装機器、制御盤がフォークリフト用ポケット付きの構造用鋼製スキッドに予め組み立てられています。現場での設置作業は、電気接続と冷却水接続のみとなります。
• 危険区域構成： 石油化学プラント向けATEX Zone 2およびIECEx準拠筐体。ガス検知および自動換気インターロックを制御システムに統合。
• PLCとリモート監視： オプションで、HMIタッチスクリーン、イーサネット接続、SMS/Eメールアラーム機能を備えたシーメンス製LOGO!またはS7-1200 PLCが利用可能です。SCADA統合のためのModbus TCP/IPにも対応しています。
• 音響エンクロージャー： コンパクトなIP54規格準拠の防音筐体で、1メートル地点での騒音を82dB(A)から68dB(A)に低減します。騒音に敏感な環境の屋内設置に適しています。
• OEMおよびプライベートブランド： ガス機器販売業者およびシステムインテグレーター向けに、特注の塗装デザイン、ブランドロゴ入りのネームプレート、地域に合わせたドキュメントを提供します。

カスタム構成は以下から入手可能です 最小注文数量：1個設計提案書は通常3～5営業日以内に納品されます。標準納期は10～12週間ですが、条件を満たすご注文については8週間以内の特急納品も可能です。

事例研究：化学プラントにおける窒素リサイクルシステム

クライアント： タイの特殊化学品メーカーが窒素不活性化を用いたバッチ式反応器を稼働させている。

チャレンジ： このプラントでは、反応器の不活性化に1日あたり8,000 Nm³の窒素を消費しており、使用済みの窒素は反応器を通過後、0.60 MPaで大気中に放出されていました。この一回限りの方法で窒素を購入すると、年間180,000ドルの費用がかかり、環境に大きな廃棄物が発生していました。プラントは窒素を回収して再利用したいと考えていましたが、反応器からの変動する出口圧力（0.40～0.80 MPa）を受け入れ、高圧反応器供給システムで再利用するために2.00 MPaまで昇圧できるコンプレッサーが必要でした。

解決： 私たちは供給しました ZW-2.1/8~25 オイルフリー窒素コンプレッサー 特注のスキッド上に、インタークーラー、アフタークーラー、およびシーメンス製LOGO! PLC制御パネルを統合して構成されています。可変入口機能により、コンプレッサーは利用可能な圧力に関わらず、反応器ベントヘッダーから直接窒素を受け入れることができ、上流側の圧力調整が不要になりました。バッチ式反応器サイクルによる圧力変動を抑制するため、上流側に1 m³のサージタンクが設置されています。

24か月後の定量的な結果：

• 窒素消費量： 65%削減 （8,000 Nm³から2,800 Nm³/日に削減）年間$117,000の節約
• 窒素ガスの排出： 65%削減環境コンプライアンススコアの向上
• 再生窒素中の油汚染： <0.01 mg/m³工程汚染がないことを保証する
• コンプレッサーの稼働状況： 98.5% 24か月以上にわたり、計画的なメンテナンスによるダウンタイムのみ
• 返済期間： 1.8年 窒素コスト削減のみに基づく

「ZW-2.1/8~25は2年足らずで投資額を回収できました。可変入口機能がこのプロジェクトを実現可能にした重要な特長です。原子炉の排気システムを改造したり、圧力調整器を追加したりする必要はありませんでした。窒素コストは3分の2削減され、環境負荷も劇的に改善しました。」 — 特殊化学品製造施設の工場長

よくある質問と選択ガイド

関連製品およびソリューション

当社の包括的な概要については、 工業用窒素圧縮機 オイルフリー酸素圧縮機、水素圧縮機、二酸化炭素圧縮機、および特注設計の特殊ガスソリューションを含む製品ポートフォリオの詳細については、当社のアプリケーションエンジニアリングチームにお問い合わせいただくか、オンライン製品カタログをご覧ください。

窒素リサイクルシステムの最適化をお考えですか？

当社のアプリケーションエンジニアが、お客様の窒素流量要件、入口圧力条件、吐出圧力目標、および統合上の制約を評価するために待機しております。お問い合わせをいただいてから48時間以内に、無料の技術提案書、レイアウト図、配管計装図（P&ID）、および詳細な総所有コスト（TCO）分析をご提供いたします。

メールアドレス: [email protected] 24時間以内に返信いたします