3ZW-9.5/30 질소 압축기 – 3.00 MPa 고압 공정 용도용 3단 오일 프리 N2 부스터

3ZW-9.5/30은 3.00 MPa의 토출 압력에서 9.5 m³/min의 유량을 제공하도록 설계된 3단 3열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 초고압 질소 주입, 가스 실린더 충전소 및 까다로운 화학 공정 분야에 적합합니다. 오일 오염이 전혀 없고, 다단계 열역학적 최적화를 통해 극한 압력에서 연속 작동이 가능하도록 설계되었습니다.

제품 개요

그만큼 3ZW-9.5/30 질소 압축기 이 제품은 당사의 무오일 피스톤 압축기 기술의 정점을 나타내며, 상당한 유량 용량과 초고압 토출 압력이 요구되는 용도에 맞게 특별히 설계되었습니다. 정격 용량은 다음과 같습니다. 9.5 m³/min 그리고 탁월한 3.00 MPa 토출 압력이 장치는 당사의 산업용 질소 압축기 포트폴리오 중 고압 부문에 속하며, 화학 합성, 가스 실린더 충전 및 고압 불활성화 작업에서 가장 까다로운 공정 요구 사항을 충족합니다.

3ZW-9.5/30을 기존 제품과 구별 짓는 특징은 다음과 같습니다. 3단계 압축 아키텍처 완전 무오일 압축 경로와 결합되어 있습니다. 3단계 모두의 피스톤 링과 라이더 밴드는 탄화수소 윤활유 없이 작동하는 첨단 자가 윤활 PTFE 복합 소재로 정밀 가공되었습니다. 이러한 본질적인 무오일 특성은 질소 흐름이 완전히 오염되지 않도록 보장하여 다음과 같은 결과를 달성합니다. ISO 8573-1 클래스 0 인증 본래의 특성을 지니고 있습니다. 제약 제조, 전자 제품 제조 및 식품 등급 가스 생산 분야의 사업자에게 있어, 이는 윤활 방식 대안에서 필수적으로 요구되는 하류 오일 제거 여과 시스템에 대한 자본 지출과 지속적인 유지 보수 부담을 없애줍니다.

압축기는 다음을 사용합니다. 삼단삼열(三列三级) 이 구성은 일반적인 입구 조건에서 3.00 MPa의 토출 압력을 달성하는 데 열역학적으로 필수적입니다. 전체 압력비는 약 30:1에서 60:1이며, 3개의 압축 실린더에 분산되고 각 단계는 관리 가능한 압력비로 작동합니다. 각 단계 사이에 있는 독립적인 중간 냉각기는 상당한 압축열을 제거하여 토출 온도를 안전한 작동 범위 내로 유지하고 PTFE 밀봉 요소의 무결성을 보호합니다. 견고한 주철 프레임과 동적 균형을 이룬 단조강 크랭크축은 최소 사용 수명을 보장합니다. 120,000시간 표준 유지보수 절차에 따라.

기술 사양 – 3ZW-9.5/30

* 모든 사양은 표준 참조 조건(ISO 1217, 부록 C)에서 측정되었습니다. 실제 성능은 현장 고도, 주변 온도 및 흡입구 조건에 따라 달라질 수 있습니다.

주요 특징 및 엔지니어링 장점

1. 초고압용 3단 압축

3ZW-9.5/30은 다음을 사용합니다. 3단계 압축 아키텍처 이는 대기압 또는 저압 입구 조건에서 3.00 MPa의 토출 압력을 달성하는 데 열역학적으로 필수적입니다. 전체 압력비는 저압, 중압, 고압의 세 개의 압축 실린더에 분산되며, 각 실린더는 약 3:1~4:1의 압력비로 작동합니다. 이러한 단계별 접근 방식은 각 단계의 토출 온도를 155°C 미만으로 제한하여 PTFE 밀봉 요소의 열화를 방지하고, 동일한 압력비를 시도하는 2단계 설계에 비해 밸브 플레이트 수명을 약 50% 연장합니다. 각 단계 사이에 있는 두 개의 독립적인 중간 냉각기는 압축열을 제거하여 압축 경로 전체에서 최적의 열역학적 효율을 유지합니다.

2. 고압 환경에 적합한 고급 무오일 PTFE 밀봉

세 단계의 압축 과정 모두 독자적인 기술을 사용합니다. 자가 윤활 피스톤 링 및 라이더 밴드 어셈블리 고밀도 PTFE 복합재에 유리 섬유와 청동 입자를 첨가하여 제조되었습니다. 이 소재는 외부 탄화수소 윤활 없이도 0.06 미만의 마찰 계수를 달성합니다. 3.00 MPa의 토출 압력에서 오일 증기의 부분 압력은 0.30 MPa일 때보다 약 10배 높아 오일 오염 문제가 기하급수적으로 심각해집니다. 오일 프리 설계는 이러한 문제를 해결합니다. ISO 8573-1 클래스 0 인증을 기본적으로 제공합니다.윤활 방식에서 필수적인 하류 응집 필터, 활성탄 흡착기 및 오일 모니터링 장비가 필요 없어집니다. PTFE 배합은 최대 185°C의 온도에서 연속 작동이 가능하도록 특별히 설계되어 초고압 압축의 극한 열 스트레스 조건에서도 안정적인 밀봉 성능을 보장합니다.

3. 3열 힘 균형 프레임 설계

본체는 다음 재료로 주조됩니다. GG25 회주철 (ASTM A48 Class 30B에 해당) 강화된 벽체 부분과 일체형 냉각수 통로를 갖추고 있습니다. 3열 대향 실린더 배열 이 시스템은 크랭크축 전체에 걸쳐 점진적인 힘 상쇄를 제공하며, 첫 번째 및 세 번째 실린더가 두 번째 실린더와 반대 방향으로 작용하여 거의 완벽한 1차 힘 균형을 달성합니다. 이러한 기계적 정교함은 동일 용량의 단일 열 설계에 비해 기초에 전달되는 불균형 관성력을 85% 이상 감소시킵니다. 그 결과, 고압 왕복 기계에 일반적으로 필요한 거대한 관성 블록 없이도 표준 철근 콘크리트 패드에서 작동할 수 있는 매우 부드러운 고압 압축기가 탄생했습니다.

4. 고효율 표준 380V 드라이브

3ZW-9.5/30은 다음으로 구동됩니다. 110kW, 380V, 50Hz 3상 유도 전동기 IEC 60034-1 효율 등급 IE3을 준수합니다. 3단 압축에 상당한 전력이 필요함에도 불구하고, 표준 저전압 ​​구성은 중전압 개폐 장치 없이 기존 380V 산업용 배전반에 직접 통합됩니다. 이러한 전기적 접근성 덕분에 3ZW-9.5/30은 소규모 주유소부터 중규모 화학 공장에 이르기까지 다양한 산업 시설에서 전기 인프라 업그레이드 없이 사용할 수 있습니다.

응용 시나리오

고압 질소 실린더 충전소

3ZW-9.5/30은 다음과 같은 목적으로 제작되었습니다. 질소 실린더 충전 작업 표준 산업용 가스 실린더에 필요한 15~20MPa의 압력으로 가스를 압축해야 하는 경우입니다. 압축기의 3.00MPa 토출 압력은 최종 실린더 충전 압력에 직접 도달하지는 않지만, 하류 고압 충전 압축기에 필요한 압축비를 획기적으로 낮추는 고효율 1차 부스터 역할을 합니다. 3단 설계는 안정적이고 낮은 중간 압력을 제공하여 최종 고압 단계의 효율성과 수명을 향상시키기 때문에 실린더 충전에 특히 유리합니다. 오일 무함유 인증은 실린더 충전에 필수적입니다. 오일 오염이 발생할 경우 실린더에 잔류하여 최종 사용자에게 전달될 수 있으며, 의료, 전자 및 식품 분야의 중요 공정에 잠재적인 문제를 야기할 수 있기 때문입니다.

화학 합성 및 고압 반응기 불활성화

화학 공정 플랜트에서, 3ZW-9.5/30 질소 압축기 초고압 질소를 제공합니다 고압 반응기 불활성화, 촉매층 보존 및 초임계 유체 추출 공정3.00 MPa의 토출 압력은 최대 2.5 MPa의 압력에서 작동하는 반응기에서 불활성 분위기를 유지하기에 충분하며, 압력 변동 중에도 용기 내부로 질소가 안정적으로 유입되도록 보장합니다. 3단 설계는 탁월한 압력 안정성을 제공하는데, 이는 질소 압력 변동이 반응 속도나 제품 품질에 영향을 미칠 수 있는 화학 공정에 매우 중요합니다. 오일 프리 설계는 미량의 오일 혼입으로 인해 발생할 수 있는 촉매 피독 및 제품 오염을 방지합니다.

석유 및 가스 파이프라인 압력 테스트

석유 및 가스 산업에서 질소는 선호되는 매체입니다. 파이프라인, 압력 용기 및 유정 설비에 대한 정수압 및 공압 압력 테스트 이 가스는 불활성이므로 수중 시험에서 발생하는 부식 및 오염 위험을 방지합니다. 3ZW-9.5/30의 3.00 MPa 토출 압력은 API Class 600(작동 압력 2.5 MPa) 등급까지의 파이프라인 및 장비 시험에 적합합니다. 오일이 없는 설계는 시험용 질소에 오일이 혼입될 경우 파이프라인 부식 생성물이나 잔류 탄화수소로 오인되어 잘못된 시험 결과와 비용이 많이 드는 재시험으로 이어질 수 있기 때문에 필수적입니다. 9.5 m³/min의 유량으로 대구경 파이프라인을 빠르게 가압할 수 있어 시험 주기 시간을 단축하고 프로젝트 생산성을 향상시킵니다.

전자제품용 초고순도 질소 공급

반도체 제조 시설에는 고압의 질소가 필요합니다. 웨이퍼 이송 시스템 가압, 화학 기상 증착(CVD) 챔버 퍼지 및 포토리소그래피 장비의 고압 건조3ZW-9.5/30은 3.00 MPa의 토출 압력으로 정밀 세척 및 미립자 제거 용도에 사용되는 고속 질소 제트를 생성합니다. 오일이 없는 설계는 반도체 제조에서 절대적으로 필수적인 요소입니다. 나노미터 크기의 집적 회로에서 극미량의 오일 오염조차도 치명적인 결함을 유발할 수 있기 때문입니다. 3단계 압축 방식은 매우 안정적인 토출 압력을 제공하며, 이는 증착 및 에칭 장비에서 일관된 공정 조건을 유지하는 데 매우 중요합니다.

자재 및 시공

3ZW-9.5/30은 초고압 질소 환경과의 호환성, 내열성 및 긴 작동 수명을 위해 엄선된 고급 소재로 제작되었습니다.

모든 압력 지지 부품은 다음 사항에 따라 엄격하게 설계 및 제작됩니다. ASME BPVC 섹션 VIII 부문 1 또는 중국 GB 150 표준을 준수합니다. 모든 용접부는 ASME 섹션 V, 2항에 따라 100% 방사선 투과 검사(RT)를 거치며, 완성된 모든 압력 용기는 최대 허용 작동 압력(MAWP)의 1.5배에 해당하는 압력으로 최소 30분 동안 수압 시험을 실시합니다. 고압 배관 시스템은 3.00 MPa의 작동 압력에서 누출 방지 기능을 보장하기 위해 ANSI Class 900 플랜지 연결부를 갖춘 이음매 없는 SS316 재질로 제작됩니다.

설치 및 유지 관리 지침

기초 및 구조 요구사항

3ZW-9.5/30은 건조 중량이 3.5톤이며, 무게중심은 베이스플레이트 위 약 850mm에 위치합니다. 3단 고압 작동 방식에도 불구하고, 3열 대향 실린더 설계 덕분에 탁월한 힘 균형을 이루어 다양한 지형에 설치할 수 있습니다. 6~8톤의 철근 콘크리트 관성 블록블록은 탄성 진동 차단 장치(고유 진동수 7~10Hz) 위에 설치해야 합니다. 최소 여유 공간 요구 사항은 밸브 접근을 위해 비구동측에 1.2m, 모터 유지 보수를 위해 구동측에 1.0m, 크레인 접근을 위해 상부에 1.5m입니다. 고압 배출 배관(3.00MPa)은 진동으로 인한 피로를 방지하고 작업자의 안전을 확보하기 위해 특별한 지지 및 고정 조치가 필요합니다.

냉각수 시스템 설계

냉각수 수요는 대략 다음과 같습니다. 22 m³/h 입구 온도는 32°C를 초과하지 않아야 합니다. 냉각수 분배 회로는 열 관리 최적화를 위해 병렬/직렬 혼합 구성으로 3개의 실린더 재킷 회로와 2개의 중간 냉각기에 냉각수를 공급합니다. 극심한 압력비로 인해 두 중간 냉각기 모두 PTFE 링의 무결성을 유지하는 데 매우 중요하며 항상 충분한 냉각수 유량을 공급받아야 합니다. 수질 기준: pH 6.5~8.5, 총 용존 고형물 < 500 mg/L, 염화물 함량 < 50 mg/L(SS316 튜브 부식 방지), 부유 고형물 < 30 mg/L, 총 경도 < 300 mg/L(CaCO₃ 기준). 측면 여과 방식의 폐쇄형 냉각탑 설치를 강력히 권장합니다.

예방 정비 일정

3ZW-9.5/30의 무오일 설계는 윤활유를 사용하는 기존 제품에 비해 유지보수를 획기적으로 간소화합니다. 오일 교환, 오일 분석, 필터 교체, 분리기 카트리지 교체가 필요 없습니다. 주요 소모성 마모 부품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드일반적으로 청정 질소 환경에서 3,000~5,000시간의 수명을 달성합니다. 3단 고압 밸브 플레이트는 3.00MPa의 극한 기계적 스트레스로 인해 더 자주(2,000시간마다) 점검해야 할 수 있지만, 전체적인 유지보수 부담은 오일 윤활 시스템보다 훨씬 적습니다.

규정 준수 및 안전 인증

3ZW-9.5/30 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 체계를 충족하거나 능가하도록 설계, 제조 및 테스트되었습니다.

성과 및 효율성 분석

3ZW-9.5/30은 다음을 달성합니다. 약 11.58kW/m³/min의 비전력 소비량 3.00 MPa의 토출 압력으로 질소를 공급하는 경우입니다. 이 비출력 수치는 3단계 초고압 압축의 열역학적 현실을 반영합니다. 고압 무오일 압축기 부문(토출 압력 >2.50 MPa)에서 이 효율은 경쟁력이 있으며, 무오일 초고압 서비스의 주요 대안인 다이어프램 압축기보다 훨씬 우수합니다. 비교하자면, 동일한 용량과 압력을 제공하는 다이어프램 압축기는 일반적으로 16~20 kW/m³/min의 전력을 소비하고 초기 투자 비용은 4~6배 더 높습니다.

연간 8,000시간 작동 일정을 기준으로 할 때, 3ZW-9.5/30은 다이어프램 방식 대비 약 0.1%의 효율 우위를 보입니다. 연간 340,000~530,000kWh의 에너지 절감 효과$0.08/kWh 기준으로, 이는 연간 $27,200~$42,400의 직접적인 전기료 절감 효과를 의미합니다. 그러나 3ZW-9.5/30을 선택하는 주된 경제적 요인은 일반적으로 다음과 같습니다. 높은 생산 능력, 적당한 초기 투자 비용, 그리고 석유 자원이 필요 없는 운영 방식의 조합 이는 동일한 압력 수준에서 다른 압축기 기술로는 달성할 수 없는 것입니다. 초고압 질소 압축의 총 소유 비용 3단 피스톤 설계는 다중 다이어프램 시스템과 비교했을 때 10년 작동 수명 동안 약 40~50% 감소하는 것으로 추정됩니다.

3단 설계는 단일단 고압 압축기에 비해 탁월한 압력 안정성을 제공하며, 이는 압력 변동이 제품 품질이나 공정 안전에 영향을 미칠 수 있는 공정 분야에 매우 중요합니다. 또한, 각 단의 냉각 시스템은 최적의 열역학적 효율로 작동하도록 하여 필요한 압력 상승에 필요한 전체 전력 소비를 최소화합니다.

맞춤 제작 및 OEM 역량

당사는 3ZW-9.5/30을 특정 현장 조건, 통합 요구 사항 및 최종 사용자 사양에 맞게 조정할 수 있는 포괄적인 맞춤 설정 옵션을 제공합니다.

• 스키드 장착형 턴키 패키지: 조립식 압축기, 모터, 냉각기 3개, 계측기 및 제어 패널이 통합형 리프팅 러그와 앵커 볼트 템플릿이 있는 구조용 강철 스키드에 장착되어 있습니다. 모든 시스템에 대한 공장 사전 테스트를 통해 시운전 시간을 60% 단축합니다.
• 위험 지역 구성: 석유화학 설비용 ATEX Zone 2 및 IECEx 규격 준수 모터 및 전기 인클로저. 통합 가스 감지 및 자동 환기 연동 장치와 비상 차단 밸브가 포함되어 있습니다.
• 고급 공정 제어: 옵션 사양으로 Siemens S7-1200 또는 Allen-Bradley CompactLogix PLC(10인치 HMI 터치스크린 포함), Modbus TCP/IP 또는 OPC-UA를 통한 원격 모니터링, DCS/SCADA 시스템과의 완벽한 통합 기능을 제공합니다. 자동 단계 시퀀싱 및 비상 블로우다운을 포함한 고압 안전 인터록 기능도 갖추고 있습니다.
• 환경 보호: 해안 설치용 C5-M 해양 등급 코팅; 55°C 주변 환경에 적합한 열대 지역용 전기 부품; 1미터 거리에서 소음을 85dB(A)에서 72dB(A)로 줄이는 IP54 등급 방음 인클로저.
• OEM 및 자체 브랜드: 가스 장비 유통업체 및 시스템 통합업체를 위한 맞춤형 페인트 색상, 브랜드 명판 및 현지화된 문서.

사용자 지정 구성은 다음에서 이용 가능합니다. 최소 주문 수량 1개엔지니어링 제안서는 일반적으로 5~7영업일 이내에 제공됩니다. 표준 납기는 12~14주이며, 재주문은 주문 확인 후 8~10주 이내에 배송됩니다.

사례 연구: 산업용 가스 실린더 충전소 업그레이드

고객: 인도네시아의 주요 산업용 가스 유통업체로서 제조, 의료 및 전자 산업 분야에 서비스를 제공합니다.

도전: 고객사의 기존 실린더 충전소는 오일 윤활식 2단 압축기를 사용하여 다이어프램 충전 압축기에 가스를 공급하는 방식을 채택하고 있었습니다. 1차 압축기에서 발생한 오일 오염이 시스템 전체로 확산되어 다이어프램 압축기의 최종 정화층을 설계 주기인 18개월이 아닌 4개월마다 교체해야 하는 문제가 발생했습니다. 충전된 실린더의 오일 농도는 2.0mg/m³에 달해 의료 및 전자 등급 질소에 대한 규격인 0.1mg/m³를 초과했습니다. 또한, 다이어프램 압축기는 오일로 오염된 열교환기 때문에 효율이 저하된 상태로 작동하고 있었습니다.

해결책: 우리는 공급했습니다 3ZW-9.5/30 오일 프리 질소 압축기 기존의 오일 윤활식 장치를 대체하는 주요 부스터로 사용되었습니다. 3단 설계는 안정적인 3.00 MPa의 중간 압력을 제공하여 하류 다이어프램 압축기의 효율을 15% 향상시켰습니다. 오일 프리 설계로 활성탄 정화층이 완전히 필요 없어졌습니다. 이 장치는 통합 냉각기와 원격 모니터링 기능을 갖춘 Siemens S7-1200 PLC가 장착된 맞춤형 스키드에 설치되었습니다.

18개월 후 정량화된 결과:

• 충전된 실린더 내 질소 오일 함량: 2.0 mg/m³에서 <0.01 mg/m³로 감소ISO 8573-1 클래스 0을 달성했습니다.
• 활성탄층 교체: 완전히 제거됨연간 $18,000의 소모품 비용을 절감할 수 있습니다.
• 다이어프램 압축기 효율: 15%로 개선됨전력 소비량을 22kW 줄였습니다.
• 고객 불만 및 반품: 영 시운전 이후, 계약은 3년 더 연장되었습니다.
• 투자회수기간: 2.3년 비용 절감 및 계약 갱신을 기준으로 함

“3ZW-9.5/30은 저희 충전소를 완전히 탈바꿈시켰습니다. 오일이 필요 없는 설계 덕분에 품질 관리 문제가 단번에 해결되었고, 3단계 압축 방식 덕분에 후처리 장비의 효율이 그 어느 때보다 높아졌습니다. 의료용 가스 고객들도 그 차이를 즉시 알아차렸습니다.” — 산업용 가스 유통업체 운영 이사

자주 묻는 질문 및 선택 가이드

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저희에 대한 포괄적인 개요를 보시려면 산업용 질소 압축기 오일프리 산소 압축기, 수소 압축기, 이산화탄소 압축기 및 맞춤형 특수 가스 솔루션을 포함한 당사 제품 포트폴리오에 대한 자세한 내용은 애플리케이션 엔지니어링 팀에 문의하거나 온라인 제품 카탈로그를 참조하십시오.

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