ZW-6/7 窒素コンプレッサー – 中圧プロセス用途向け高精度オイルフリーN2ブースター

ZW-6/7は、吐出圧力0.70MPaで毎分6m³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。精密なプロセス制御、小規模VPSA窒素昇圧、中圧産業用ガス供給向けに設計されています。潤滑油による汚染がなく、設置面積がコンパクトで、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-6/7 窒素コンプレッサー は、当社のオイルフリーピストンコンプレッサーファミリーの精密設計メンバーであり、コンパクトなサイズと高い吐出圧力の両方を必要とする用途向けに特別に設計されています。定格容量は 6 m³/分 吐出圧力 0.70 MPaこの装置は、小型の実験室用コンプレッサーと大型の産業用ブースターの中間に位置する独自のニッチ市場を占めており、中程度の流量で中圧窒素を必要とするプロセス産業向けに提供されています。

複雑な下流精製工程を必要とする従来の潤滑式コンプレッサーとは異なり、ZW-6/7は 完全オイルフリー圧縮原理PTFE複合材製のピストンリングとライダーバンドは炭化水素系潤滑剤を使用せずに作動するため、窒素製品の流れはISO 8573-1クラス0の油分含有量認証を維持します。この本来の純度は、医薬品製造工程の不活性化、電子機器のはんだ付け雰囲気制御、精密化学合成など、微量の油分混入でも製品の完全性が損なわれる可能性がある工程において不可欠です。

の 二段二列 (二列二级) アーキテクチャは圧縮負荷をペアになったシリンダーに分散させ、中間段クーラーがガス温度を安全な熱的範囲内に維持します。6 m³/minという控えめな容量にもかかわらず、ZW-6/7は最適化された熱力学的段階により0.70 MPaの吐出圧力を達成し、わずか100平方メートルの設置面積で大型ユニットと同等の圧力性能を実現します。 720 × 763 × 1475 mm そして重量は 0.80トン.

技術仕様 – ZW-6/7

* 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. 超コンパクトな縦型デザイン

ZW-6/7は、 垂直方向に配置されたクランクケース 縦方向の設置面積を最小限に抑えつつ、完全なメンテナンスアクセスを維持する。 720 × 763 × 1475 mmこのユニットは、標準的なオフィスデスクと同程度の0.55m²未満の床面積しか占有しません。このコンパクトなサイズにより、ZW-6/7は、混雑したユーティリティルーム、コンテナ型システム、移動式窒素供給トレーラー、既存の機械室に大型機器を設置するスペースがない改修用途に最適です。重量は0.80トンなので、標準的なパレットジャッキまたは手動油圧リフトで設置でき、天井クレーンやフォークリフトは不要です。

2. 先進的なオイルフリーPTFEシーリングシステム

ZW-6/7は 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高密度PTFE複合材から製造されています。この材料マトリックスは、炭化水素潤滑剤を使用せずに0.08以下の動摩擦係数を実現し、 ISO 8573-1 クラス0 オイル含有量 コンプレッサー吐出部で直接認証を取得できます。医薬品の無菌製造、電子ウェハー製造、食品包装など、窒素の純度が不可欠なプロセス産業においては、このオイルフリー性能により、下流の凝縮フィルター、活性炭吸着装置、オイル監視機器にかかる設備投資、エネルギー損失、メンテナンス負担が不要になります。

3. 0.70 MPaにおける2段階熱力学的最適化

の 2段2列圧縮構造 0.70 MPaの吐出圧力目標に特化して最適化されています。第1段シリンダーは、窒素を吸入圧力から中間圧力まで圧縮し、その後、シェルアンドチューブ式インタークーラーによってガス温度を下げ、第2段で最終吐出圧力まで圧縮します。この段階的なアプローチにより、シリンダーあたりの圧力比は約2.6:1に制限され、吐出温度を145℃以下に維持し、PTFEシール要素の熱劣化を防ぎます。2列対向シリンダー配置により、固有の一次力バランスが実現され、同等容量の単列設計と比較して、基礎への振動伝達を80%以上低減します。

4. 高効率45kW 380Vダイレクトドライブ

ZW-6/7は 45kW、380V、50Hzの三相誘導電動機 IEC 60034-1 IE3 プレミアム効率規格に準拠しています。標準の 380V 構成は、中電圧インフラ、特殊な開閉装置、または降圧変圧器を必要とせずに、従来の産業用電気パネルに直接統合できます。この電気的なシンプルさは、ボトル入り窒素発生器や膜式発生器からオンサイト圧縮にアップグレードする中小企業にとって特に有利であり、電気設備のコストと試運転の複雑さを最小限に抑えます。モーターはフレキシブルディスクカップリングを介してクランクシャフトに直接接続されており、ベルトのメンテナンスやアライメントの問題を解消します。

アプリケーションシナリオ

小型VPSA窒素ブースターステーション

ほぼ大気圧で純度99.5～99.9%の窒素を500～1,500 Nm³/h生成するコンパクトなVPSA窒素発生装置の場合、ZW-6/7は 理想的なブースターコンパニオンその6 m³/分の容量は、小型から中型のVPSAユニットの出力と一致しており、0.70 MPaの吐出圧力は、施設内の複数の使用地点への配水に十分な水頭を提供します。 ZW-6/7窒素ブースター VPSA発生器の横にスキッドマウントすることができ、設置面積15m²未満の完全統合型オンサイト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不可欠です。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不可逆的に劣化し、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。

医薬品製造工程の不活性化および無菌製造

医薬品製造施設では窒素が必要 反応器の不活性化、滅菌粉末の搬送、バイアルのヘッドスペースのパージ、および凍結乾燥チャンバーの雰囲気制御ZW-6/7の吐出圧力は0.70MPaで、複数のプロセススキッドに窒素を供給する中圧窒素ヘッダーへの供給に最適です。また、オイルフリー認証を取得しているため、FDA 21 CFR 211（現行医薬品製造管理基準）およびEU GMP Annex 1（無菌医薬品の製造）への準拠が保証されます。コンパクトな寸法のため、クリーンルームのレイアウトを崩したり、構造変更を必要とせずに、既存の製薬ユーティリティ通路内に設置できます。

電子機器組立および半導体サポート

電子機器製造では、窒素は リフローはんだ付け雰囲気制御、ウェーブはんだ付け不活性化、ドライキャビネット保管、および部品のテープアンドリール包装ZW-6/7は6 m³/分の処理能力を備え、中規模の電子機器組立工場において、複数の半田付けラインと保管キャビネットに同時に供給できます。この分野では、オイルフリー設計が極めて重要です。なぜなら、たとえ100ppm以下の油分混入でも、半田接合部の欠陥、コンフォーマルコーティングの剥離、光学センサーやカメラモジュールの汚染を引き起こす可能性があるからです。0.70 MPaの圧力は、最大500メートルに及ぶ標準的なポリエチレンまたは銅配管ネットワークを通して窒素を供給するのに十分な水頭を提供します。

精密化学合成および触媒保護

特殊化学品メーカーや触媒メーカーは窒素を 反応器のブランケット処理、触媒床の保存、溶媒の脱気、および不活性雰囲気下での製品移送ZW-6/7の0.70 MPaの吐出圧力は、プロセス容器間での敏感な化学物質の加圧移送や、触媒貯蔵サイロ内の正圧維持に十分です。オイルフリー圧縮により、炭化水素汚染物質がプロセスストリームに混入しないことが保証されます。これは、微量の油が活性部位を汚染し、触媒効率を15～30%低下させる可能性がある触媒製造において特に重要です。

材料と構造

ZW-6/7は、窒素との適合性、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から製造されています。

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、各圧力容器は最低30分間、1.5×MAWPで静水圧試験を実施。コンパクトインタークーラーは、ZW-6/7の流量と圧力比に合わせて特別に設計されており、過度の圧力損失を伴わずに熱伝達効率を最適化するために、チューブ側の流速が調整されています。

設置およびメンテナンスに関するガイドライン

基礎および空間要件

ZW-6/7は重量わずか0.80トンで、垂直設計のため非常に低い重心を実現している。 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列対向シリンダー設計により、一次慣性力が本質的に相殺され、分析天秤や光学機器などの隣接する高感度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0.6m、モーターメンテナンス用に駆動側0.5m、モーターまたはコンプレッサーヘッドの持ち上げ用に頭上1.0m。

冷却水仕様

冷却水の需要は約 8 m³/h 入口温度が32℃を超えない場合。コンパクトなインタークーラーとシリンダージャケットは、共通の冷却水回路を共有します。許容される水質：pH 6.5～8.5、総硬度 < 250 mg/L (CaCO₃換算)、塩化物 < 50 mg/L、浮遊物質 < 20 mg/L。上水道のない設置の場合、0.5 m³のバッファタンクとコンパクトなエアブラストクーラーを備えた小型の密閉型冷却システムで十分です。

予防保守スケジュール

ZW-6/7のオイルフリーアーキテクチャは、潤滑油関連のメンテナンス作業を完全に排除します。オイル交換のスケジュールを立てる必要も、オイル分析ラボとの契約を維持する必要も、フィルターエレメントを在庫する必要も、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。唯一の定期的な消耗品は 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、清浄な窒素環境下で4,000～6,000時間の耐用年数を実現します。年間6,000時間稼働する施設の場合、これは年間1回の定期メンテナンスで済むことを意味します。

法令遵守および安全認証

ZW-6/7型窒素圧縮機は、以下の国際規格および規制枠組みを満たしているか、またはそれらを上回っています。

パフォーマンスと効率の分析

ZW-6/7は 比消費電力は約7.50kW/m³/分 0.70 MPaの吐出圧力で供給される窒素。この比出力は、小型コンプレッサーに固有のスケール効率の低下により、当社の大型LWシリーズモデルよりも高くなっていますが、10 m³/min未満のオイルフリーピストンセグメントでは競争力があります。比較のために、この容量範囲のオイル潤滑スクリューコンプレッサーは通常8.0～9.0 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指定される）は11 kW/m³/minを超える場合があります。

年間6,000時間の稼働スケジュールにおいて、ZW-6/7の効率の優位性は、効率の低い代替品と比較して、およそ 18,000～36,000kWhのエネルギー節約 年間。$0.08/kWhの場合、これは年間$1,440～$2,880の電気料金削減に相当します。しかし、ほとんどの用途でZW-6/7を選択する主な経済的根拠は、 石油関連消耗品および下流精製インフラの排除 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 中小規模の用途では、エネルギーよりもメンテナンス作業、消耗品、設備投資の減価償却が主な要因となります。ZW-6/7のオイルフリー設計により、オイル交換（年間300～600回）、フィルター交換（年間150～300回）、セパレーターカートリッジ交換（年間400～800回）、オイル分析（年間100～200回）が不要となり、潤滑油を使用する代替品と比較して、消耗品の総コストを年間950～1,900ドル削減できます。さらに、下流のオイル除去装置（凝縮フィルター、活性炭吸着装置、オイルモニター）が不要なため、設備投資コストが8,000～15,000ドル削減され、それに伴うコンプレッサー出力のエネルギー損失も3～51トン削減されます。

カスタマイズおよびOEM対応

当社では、ZW-6/7を特定の設置制約、プロセス要件、エンドユーザーの好みに合わせて調整するための幅広いカスタマイズオプションをご用意しています。

• コンパクトスキッドパッケージ： コンプレッサー、モーター、インタークーラー、コントロールパネル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、通常は1営業日以内に完了します。
• 移動式トレーラーシステム： ZW-6/7は、ディーゼル発電機、密閉型冷却システム、窒素受容器を内蔵した公道走行可能なトレーラーに搭載することができ、建設現場、パイプラインのパージ、緊急対応作業などのための完全移動式窒素供給ユニットとなる。
• インテリジェント制御システム： 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、SCADA統合のためのModbus TCP/IP互換性を備えたSiemens LOGO!またはS7-1200 PLCが利用可能です。自動負荷/アンロード制御により、需要変動時のエネルギー消費を最適化します。
• 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メートル地点での騒音放出を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スペースなど、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プログラム： 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、特注の塗装色、ブランド名入りの銘板、地域に合わせた文書作成、地域固有の電気認証を提供します。

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。標準納期は注文確定後10～12週間ですが、条件を満たすプロジェクトについては8週間以内の特急納品も可能です。

事例研究：医薬品無菌製造における窒素利用の高度化

クライアント： タイの無菌注射剤製造業者

チャレンジ： 当該施設では、反応器の不活性化およびバイアルヘッドスペースのパージに、油潤滑式窒素コンプレッサー（5年前に導入されたヨーロッパ製）を使用していた。FDAの定期承認前検査において、無菌充填ラインへの窒素供給ラインに1.5 mg/m³の油分汚染が検出された。この発見により警告書が発行され、直ちに是正措置が必要となった。是正措置には、生産停止が含まれ、その結果、約14,250,000の損失が発生し、製品発売が遅延した。

解決： 私たちは供給しました ZW-6/7 オイルフリー窒素コンプレッサー 既存の機器の直接交換品として、一体型アフタークーラーとシーメンス製LOGO! PLC制御パネルを備えたコンパクトなスキッドに搭載されています。このスキッドは、既存のユーティリティルーム（設置面積2.5m×1.5m）内に構造変更を必要とせずに収まるように設計されています。充填ラインにおけるバルブの高速作動時の圧力変動を抑制するため、0.5m³の窒素レシーバーが組み込まれています。

12ヶ月後の結果：

• 窒素油含有量： 1.5 mg/m³から0.01 mg/m³未満に減少ISO 8573-1クラス0の認証を取得し、FDAの要件を満たしています。
• FDAの査察結果： 発見事項なし その後のフォローアップ検査における窒素品質に関連する
• メンテナンスの負担: 60%削減オイル交換、フィルター交換、セパレーターのオーバーホールが不要になる
• 予期せぬシステム停止： イベントゼロ 12ヶ月間の連続稼働
• 生産停止リスク： 脱落—窒素品質に関連する生産中断はこれ以上発生しない

「ZW-6/7コンプレッサーのおかげで、コンプライアンス上の危機が一夜にして解決しました。FDAの検査官は報告書の中で特にオイルフリー認証について言及しており、設置以来、窒素の品質に関する問題は一切発生していません。コンパクトなサイズも大きな利点でした。ユーティリティルームを拡張する必要もありませんでした。」 — 品質保証部長、製薬会社

よくある質問と選択ガイド

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