ZW-3/7 窒素コンプレッサー – 精密産業用途向けコンパクトオイルフリーN2ブースター

ZW-3/7は、吐出圧力0.70MPaで毎分3m³の窒素を供給する、2段2列のオイルフリーピストン式窒素コンプレッサーです。小型極低温システム、実験室用ガス供給装置、コンパクトなVPSA設備における精密な窒素昇圧用に設計されています。超小型設計、オイル汚染ゼロ、そして信頼性の高い連続運転に最適化されています。

製品概要

の ZW-3/7 窒素コンプレッサー は、スペースの制約、純度要件、操作の簡便性が成功の鍵となる小規模な窒素ブースト用途向けに設計された、精密に設計されたコンパクトなオイルフリーピストンコンプレッサーです。定格容量は 3 m³/分 吐出圧力 0.70 MPaこの装置は、ボトル入り窒素や液体窒素の供給から移行しようとしている研究所、パイロットプラント、小規模な工業施設にとって、オンサイトでの窒素圧縮への理想的な入門機となります。

ZW-3/7の決定的な特徴は、 完全にオイルフリーの圧縮経路ピストンリングとライダーバンドは、炭化水素潤滑剤を一切使用せずに作動する高度な自己潤滑性PTFE複合材料から製造されており、 ISO 8573-1 クラス0 オイル含有量 供給される窒素流中に含まれる油分を除去します。この天然の無油性認証により、下流での油分除去ろ過、活性炭研磨層、または連続油分監視装置が不要となり、エンドユーザーの設備投資と継続的なメンテナンスの複雑さを大幅に削減します。

コンプレッサーは 二段二列 (二列二级) 中間段クーラーを備えた2つのシリンダー間で圧力比を分割するアーキテクチャ。この段階的なアプローチにより、各圧縮段の吐出温度が145℃以下に制限され、PTFEシール要素の完全性が維持され、バルブプレートの耐用年数が延長されます。超コンパクトな寸法—720 × 763 × 1475 mmZW-3/7は、同圧力クラスで最小クラスのオイルフリー窒素コンプレッサーであり、標準的な出入口を通過でき、混雑した機械室やコンテナ型設備でも最小限の床面積しか占有しません。

技術仕様 – ZW-3/7

* 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、および吸気条件によって異なる場合があります。

主な特長とエンジニアリング上の利点

1. スペースに制約のある設置場所に最適な超コンパクトな設置面積

で 720 × 763 × 1475 mmZW-3/7は床面積が0.55m²未満で、高さは1.5メートル未満であるため、標準的なドアを通過でき、エレベーター内に収まり、狭いユーティリティクローゼットや実験台の下にも設置できます。 重量0.80トン パレットジャッキや小型フォークリフトによる手動位置決めが可能で、天井クレーンや特殊なリギングは不要です。この可搬性は、スペースを賃貸している施設や将来的に移転を計画している施設にとって特に有益です。コンプレッサーを分解したり重機を使用したりすることなく移動できるからです。

2. 先進的なオイルフリーPTFEシーリングシステム

ZW-3/7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 ガラス繊維とブロンズ微粒子で強化されたPTFE複合材から製造されたこれらのリングは、外部潤滑なしで0.06未満の摩擦係数を達成し、圧縮窒素流が確実に保持されるようにします。 検出可能な炭化水素含有量はゼロです。分析ラボ、医薬品パイロットプラント、電子機器製造クリーンルームにおいては、この本来のオイルフリー性能により、潤滑式コンプレッサーの代替品で必須となる下流側のオイルろ過スキッド、活性炭吸着装置、連続オイルモニタリングセンサーなどの設備投資コストが不要になります。

3. コンパクトインタークーラー付き2段圧縮

の 2段2列構造 低圧シリンダーと高圧シリンダー間の全体の圧力比を分配し、コンパクトなプレートアンドフレーム式インタークーラーが各段間の圧縮熱を除去します。この多段式方式により、各シリンダーの吐出温度を145℃以下に抑え、PTFEシールエレメントの熱劣化を防ぎ、同等の圧力比で動作する単段式コンプレッサーと比較してバルブプレートの耐用年数を約25%延長します。吐出圧力0.70MPaは、小規模施設における中圧窒素の供給に最適で、最大500メートルまでのパイプライン敷設や、複数の使用地点への窒素供給に十分なヘッドを提供します。

4. 低電力380Vダイレクトドライブ

ZW-3/7は 22kW、380V、50Hzの三相誘導電動機 IEC 60034-1 IE3効率クラスに準拠。消費電力が少ないため、専用の電気室、中電圧開閉装置、力率改善装置を必要とせず、ほぼすべての産業用および商業用建物に設置されている標準的な380V配電盤で動作します。起動時の突入電流が低い（全負荷電流の約5倍）ため、標準的なモーター始動器やソフトスタート装置に対応し、電気系統への統合がさらに容易になります。

アプリケーションシナリオ

小規模極低温空気分離および液体窒素気化

100～300 Nm³/hの窒素ガスを生成するコンパクトな極低温ASU設備では、ZW-3/7は 一次窒素ブースター コールドボックスと設備分配ヘッダーの間に設置されます。3 m³/分の容量は小型空気分離装置の出力と正確に一致し、0.70 MPaの吐出圧力はプロセス機器、実験室のドラフトチャンバー、貯蔵容器のブランケットシステムへの分配に十分なヘッドを提供します。小型空気分離装置は通常、大型設備のような大規模な後処理精製設備を備えていないため、油分による汚染は製品品質に即座に悪影響を及ぼすため、これらの設備ではオイルフリー設計が不可欠です。

コンパクトVPSA窒素ブースターシステム

ほぼ大気圧（0.05～0.10 MPa）で99.5～99.9%純度の窒素を生成する小型VPSA窒素発生装置の場合、 ZW-3/7窒素ブースター 低圧製品を0.70 MPaまで圧縮し、使用箇所への供給を可能にします。ZW-3/7は設置面積が非常に小さいため、VPSA発生器と同じスキッドに取り付けることができ、5 m²未満の床面積で完全に統合された窒素供給システムを構築できます。オイルフリーの圧縮経路は非常に重要です。なぜなら、炭化水素が混入すると、カーボン分子ふるい吸着剤が永久的に劣化し、発生器の分離効率が低下し、高価な吸着剤の交換が必要になるからです。

分析ラボおよび研究施設へのガス供給

研究室、大学の化学科、分析サービスセンターでは、ガスクロマトグラフィー（GC）、液体クロマトグラフィー質量分析法（LC-MS）、誘導結合プラズマ（ICP）装置、および不活性雰囲気グローブボックス用の高純度窒素の連続供給が必要です。ZW-3/7はオイルフリー認証を取得しており、追加の精製カートリッジやオイルモニタリングシステムを必要とせずに、分析機器の厳しい純度要件を満たす窒素供給を保証します。3 m³/分の供給能力により、1つの実験室内で複数のGC-MSシステム、ICP-MS装置、およびグローブボックスを同時に稼働させることができます。

電子機器組立および精密はんだ付け不活性化

電子機器製造施設では、窒素は ウェーブはんだ付け用不活性化装置、選択的はんだ付け雰囲気制御装置、リフロー炉用窒素パージ装置、および部品保管用ドライキャビネットZW-3/7の0.70MPaの吐出圧力は、複数の半田付けステーションや保管キャビネットに窒素を供給する分配マニホールドに窒素を供給するのに十分です。電子機器用途では、オイルフリー設計は必須です。なぜなら、微量の油分でも半田接合部の欠陥、コンフォーマルコーティングの密着不良、光学部品の汚染を引き起こし、製品の不良や保証請求につながる可能性があるからです。

材料と構造

ZW-3/7は、窒素適合性、耐腐食性、およびコンパクトな構造的完全性を考慮して厳選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 または中国規格GB 150に準拠。溶接部は100%放射線検査（RT）を受け、各圧力容器は出荷前に最大許容使用圧力（MAWP）の1.5倍の圧力で最低30分間の保持時間で水圧試験を受ける。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および空間要件

ZW-3/7は重量わずか0.80トンで、コンパクトな垂直設計のため重心が低い。 1.5～2.0トンの鉄筋コンクリート製基礎 弾性防振装置（固有振動数10～15Hz）に取り付けられており、安定した動作に十分です。2列対向シリンダー配置により、一次慣性力が自然に相殺され、隣接する構造物や精密機器への振動伝達が最小限に抑えられます。必要なクリアランス：バルブへのアクセス用に非駆動側0.8m、モーターメンテナンス用に駆動側0.6m、大規模オーバーホール時のクレーンアクセス用に頭上1.2m。

冷却水仕様

冷却水の需要は約 5 m³/h 入口温度は32℃を超えないようにしてください。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。許容される水質：pH 6.5～8.5、総硬度 < 300 mg/L (CaCO₃換算)、塩化物 < 50 mg/L、浮遊物質 < 30 mg/L。信頼できる水道水供給がない設置場所には、0.5 m³のバッファタンクを備えたコンパクトな密閉型冷却塔をお勧めします。あるいは、冷却水が利用できない、または非常に高価な場所向けに、空冷式アフタークーラーのオプションもご用意しています。

予防保守スケジュール

ZW-3/7のオイルフリー構造は、潤滑式に比べてメンテナンスの複雑さを大幅に軽減します。オイル交換のスケジュールを立てる必要はなく、オイルサンプルを研究所に送って分析する必要もなく、フィルターエレメントを在庫して交換する必要もなく、オイルセパレーターカートリッジを監視する必要もありません。繰り返し発生する摩耗部品は、 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、清浄な窒素環境下で4,000～6,000時間の耐用年数を実現します。この簡素化されたメンテナンスプロセスは、コンプレッサーの専門メンテナンス担当者がいない施設にとって特に有利です。

法令遵守および安全認証

ZW-3/7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ように設計、製造、試験されています。

パフォーマンスと効率の分析

ZW-3/7は 比消費電力は約7.33kW/m³/分 吐出圧力0.70 MPaで窒素を圧縮します。この比出力は、スケール効率の低下により大型モデルよりも高くなっていますが、5 m³/min未満のオイルフリーピストンコンプレッサーセグメント内では競争力があります。比較のために、このサイズ範囲のオイル潤滑スクリューコンプレッサーは通常7.8～8.5 kW/m³/minを消費し、ダイヤフラムコンプレッサー（オイルフリー用途でよく選ばれる）は11 kW/m³/minを超える場合があります。

年間8,000時間の運転サイクルにおいて、ZW-3/7の効率の優位性は、効率の低い代替品と比較して、およそ 12,000～28,000kWhのエネルギー節約 年間。$0.08/kWhの場合、これは年間$960～$2,240の電気料金削減に相当します。ただし、ZW-3/7を選択する主な経済的根拠は通常、 石油関連消耗品および下流精製装置の排除 わずかなエネルギー節約ではなく、より重要なことだ。

の 窒素圧縮の総所有コスト 小規模用途では、エネルギーよりもメンテナンス作業、消耗品、物流コストが主なコスト要因となります。ZW-3/7のオイルフリー設計により、オイル交換（年間300～600ドル）、フィルター交換（年間150～300ドル）、セパレーターカートリッジ交換（年間400～800ドル）、オイル分析（年間100～200ドル）が不要となり、潤滑油を使用する代替品と比較して、消耗品コストを年間合計950～1,900ドル削減できます。さらに、下流のオイルろ過装置が不要になるため、初期設備投資を3,000～8,000ドル節約できます。

カスタマイズおよびOEM対応

当社は、ZW-3/7を特定の設置上の制約、統合要件、およびエンドユーザーの仕様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、コントロールパネルは、フォークリフト用ポケットと吊り上げ用アイを備えた構造用鋼製スキッド上に組み立て済みです。現場での設置作業は、電気接続と冷却水接続のみとなり、通常は1営業日以内に完了します。
• 移動式カート＆コンテナユニット： ZW-3/7は、実験室での移動用に車輪付きカートに取り付けることも、電源、冷却、窒素供給機能を統合した20フィートの輸送コンテナに組み込むこともでき、現場作業、建設現場、緊急対応用の完全ポータブルな窒素供給ステーションとして使用できます。
• PLCとリモート監視： オプションで、7インチHMIタッチスクリーン、イーサネット接続、SMS/Eメールによるアラーム通知機能を備えたシーメンス製LOGO!またはS7-1200 PLCが選択可能です。SCADA統合およびリモート診断のための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は、1メートル離れた場所での騒音を80dB(A)から65dB(A)に低減し、研究所、クリーンルーム、オフィスに隣接するユーティリティルームなど、騒音に敏感な環境における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、特注塗装、ブランド名入り銘板、地域に合わせたドキュメントパッケージを提供します。技術マニュアルは、ご要望に応じて英語、中国語、スペイン語、その他の言語で提供可能です。

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8～10週間ですが、条件を満たすご注文については6週間以内の特急納品も可能です。

事例研究：大学化学科における窒素供給システムの近代化

クライアント： タイの主要大学の化学科

チャレンジ： 当該学科では、3棟の実験棟に設置されたガスクロマトグラフィー、質量分析装置、不活性雰囲気グローブボックスに供給するため、高圧窒素ボンベ（200バール、50リットル）を月40～50本購入していた。ボンベの取り扱いは手間がかかり、大学の休暇期間中は配送スケジュールが不安定で、ボンベ窒素の単価は、施設内で生成する窒素の約15倍であった。さらに、ボンベの交換作業によって重要な実験が頻繁に中断されていた。

解決： 私たちは供給しました ZW-3/7 オイルフリー窒素コンプレッサー 共通のスキッド上に設置された小型PSA窒素発生装置（純度99.9%、4 m³/分）と組み合わせることで、ZW-3/7はPSA製品の圧力を0.06 MPaから0.70 MPaに昇圧し、既存の実験室用窒素配管ネットワークを通して供給します。システム全体は1階のユーティリティルームに4 m²のスペースを占め、建物の改修工事なしで設置されました。

24ヶ月後の結果：

• 窒素供給コスト： 68%削減 シリンダーの購入と配送との比較
• 労働負担： シリンダーの取り扱いをなくしました （以前は技術者の作業時間が週8～10時間だった）
• 供給の信頼性： 100%の稼働時間 運用開始以来、ガス不足による実験の中断はゼロである。
• 窒素純度： 一貫して99.9%以上 油分含有量が0.01 mg/m³未満であり、すべての分析機器の要件を満たしている。
• メンテナンス： 年1回の定期点検 （4,000時間間隔）に対し、シリンダー交換は毎週行う。
• 返済期間： 1.8年 ガス代と人件費の節約に基づく

「ZW-3/7コンプレッサーの導入により、窒素供給の物流体制は劇的に改善されました。技術者は重いボンベを運ぶのに何時間も費やす必要がなくなり、研究者は実験中にガス切れに悩まされることもなくなりました。さらに、部門の運営予算も年間約14,000ドル削減されました。」 — 化学科長

よくある質問と選択ガイド

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