설명
ZW-2/4 질소 압축기 – 소규모 공기 분리용 소형 무오일 N2 부스터
ZW-2/4는 0.40 MPa의 토출 압력에서 2 m³/min의 유량을 제공하는 2단 2열 오일 프리 피스톤 질소 압축기로, 소형 극저온 공기 분리 장치, 실험실 질소 공급 및 소규모 VPSA 질소 발생에 적합하도록 설계되었습니다. 윤활유 오염이 전혀 없고, 공간 효율적인 설계로 안정적인 연속 작동을 보장합니다.
제품 개요
그만큼 ZW-2/4 질소 압축기 이 제품은 당사의 오일 프리 피스톤 압축기 제품군에서 소형이면서도 강력한 솔루션을 제공하며, 소규모 극저온 공기 분리, 실험실 가스 공급망 및 소형 VPSA 질소 발생 시스템의 질소 부스팅 작업에 특화되어 설계되었습니다. 용량은 다음과 같습니다. 2 m³/min 그리고 토출 압력 0.40 MPa이 제품은 협소한 산업 공간에 적합한 크기로 전문가급 성능을 제공합니다.
오일 증기 혼입으로 질소 순도가 저하되는 기존 윤활식 압축기와 달리 ZW-2/4는 완전히 윤활되지 않은 상태로 작동합니다. 오일 프리 윤활 구조이러한 설계 철학은 하류 오일 여과 요구 사항을 없애고 유지 보수 일정을 대폭 단축하며 제약 연구 개발, 전자 제품 테스트 및 식품 보존 연구소와 같은 민감한 응용 분야에 필요한 질소 순도 규정 준수를 보장합니다.
압축기는 다음을 사용합니다. 2단 2열(two 列 级) 압력비 전반에 걸쳐 압축 효율을 최적화하는 피스톤 구성입니다. 각 압축 단계에는 독립적인 냉각 회로가 있어 장시간 작동 중에도 배출 온도가 안전한 열 범위 내에 유지됩니다. 컴팩트한 주철 프레임과 정밀하게 균형을 맞춘 크랭크축 어셈블리는 다음과 같은 용도로 설계되었습니다. 60,000시간 이상 표준 서비스 주기 하에서의 작동 수명.
기술 사양 – ZW-2/4
| 매개변수 | 값 | 단위 |
|---|---|---|
| 모델 | ZW-2/4 | – |
| 무늬 | 2단, 2열(two 列 级) | – |
| 용량 | 2 | m³/min |
| 토출 압력 | 0.40 | MPa |
| 압축기 크기 (길이 × 너비 × 높이) | 720 × 763 × 1475 | mm |
| 무게 | 0.60 | 티 |
| 힘 | 18.5 | 킬로와트 |
| 전압 | 380 | 다섯 |
| 가스 매체 | 질소(N₂) | – |
| 매끄럽게 하기 | 오일 프리 | – |
* 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. 초소형 디자인
단돈 몇 달러에 720 × 763 × 1475 mm 무게가 600kg에 불과한 ZW-2/4는 0.55m² 미만의 바닥 면적만 차지합니다. 이러한 컴팩트한 디자인 덕분에 대학 연구실, 병원 가스 공급실, 소규모 제조 공장 등 공간이 제한적인 기존 시설에 설치하기에 이상적입니다. 2열 실린더 배열의 수직 배치는 수평 공간을 최소화하면서도 2단 열역학적 효율을 완벽하게 유지합니다.
2. 오일 프리 PTFE 피스톤 기술
ZW-2/3은 다음을 활용합니다. 자가 윤활 PTFE 복합 피스톤 링 및 라이더 밴드 시스템 탄화수소 윤활유 없이 작동하는 장치입니다. 이를 통해 다음과 같은 결과를 얻습니다. ISO 8573-1 클래스 0 오일 함량 인증을 획득하여 가장 까다로운 질소 순도 요구 사항을 충족하는 용도에 적합합니다. 압축 챔버에서 오일을 제거함으로써 미량의 산소가 포함된 질소 흐름에서 오일로 인한 중합 위험을 방지할 수 있으며, 이는 고순도 가스 취급에 있어 매우 중요한 안전 요소입니다.
3. 소규모에서의 2단계 효율성
대부분의 소형 압축기는 단일 단계 설계를 사용하여 효율을 희생합니다. ZW-2/4는 이러한 단점을 극복합니다. 2단계 압축 아키텍처 중간 단계 냉각을 통해 대략적인 전력 소비량을 달성합니다. 9.25kW/m³/min—이 용량 등급에서는 매우 뛰어난 성능입니다. 중간 단계의 쉘앤튜브 냉각기는 2단계 입구 온도를 낮춰 체적 효율을 향상시키고 밸브 수명을 연장합니다.
4. 저관성 크랭크축 설계
단조 합금강 크랭크축은 동적 균형을 이루도록 설계되었습니다. ISO 1940 G2.5 또한, 관성이 낮은 설계로 빠른 시동 및 정지 사이클링이 가능합니다. 이는 압축기가 지속적으로 작동하는 대신 필요에 따라 사이클링되는 실험실 환경에 특히 유용합니다. 2열 대향 실린더 구조는 자연스러운 힘 상쇄 효과를 제공하여 기초 공사에 필요한 공간을 줄이고, 특수 관성 블록 없이도 일반 산업용 바닥에 설치할 수 있도록 합니다.
응용 시나리오
소규모 극저온 공기 분리
소형 극저온 ASU 설비에서 생산 50–200 Nm³/h의 기체 질소ZW-2/4는 콜드 박스와 공정 분배 네트워크 사이의 주요 부스터 역할을 합니다. 2m³/min의 용량은 소규모 액체 질소 설비 및 미니 ASU 시스템의 출력과 정확히 일치합니다. 0.40MPa의 토출 압력은 인근 공정 장비, 글러브 박스 및 계측 가스 패널로의 파이프라인 분배에 충분한 압력을 제공합니다.
실험실 및 연구용 가스 공급
연구 실험실, 대학 화학과, 제약 연구 개발 시설에는 안정적인 공급이 필요합니다. 고순도 질소 ZW-2/4는 불활성 분위기 작업, 용매 증발 및 크로마토그래피 운반 가스에 사용됩니다. 오일 프리 인증을 통해 탄화수소 오염 물질이 GC-MS, HPLC, ICP-MS와 같은 민감한 분석 기기에 영향을 미치지 않도록 보장합니다. 컴팩트한 크기로 실험실 가스 분배 패널 바로 옆에 설치할 수 있어 대기 오염을 유발할 수 있는 긴 배관 설치가 필요 없습니다.
소형 VPSA 질소 발생기
을 위한 소규모 VPSA 질소 발생기 ZW-2/4 압축기는 패키지 내에서 저압 질소 제품(일반적으로 흡착층에서 0.05~0.10 MPa)을 사용 가능한 분배 압력으로 압축합니다. 오일이 필요 없는 설계는 VPSA 시스템이 오일 증기에 의해 영구적으로 손상될 수 있는 분자체 흡착제를 사용하기 때문에 매우 중요합니다. 컴팩트한 크기 덕분에 압축기를 VPSA 스키드에 직접 통합하여 완벽한 턴키 방식의 질소 발생 패키지를 구성할 수 있습니다.
전자제품 제조 및 납땜
전자제품 조립 시설에서 질소는 다음과 같은 용도로 사용됩니다. 웨이브 솔더링 불활성화, 리플로우 오븐 분위기 제어 및 부품 보관ZW-2/4의 0.40 MPa 토출 압력은 일반적인 납땜기 질소 요구 사항(0.20~0.35 MPa)에 충분하며, 사용 지점에서 압력을 조절할 수 있습니다. 오일 프리 인증은 납땜 접합부의 탄화수소 오염 및 플럭스 잔류물을 방지하여 고신뢰성 전자 장치의 전기 전도성 문제를 예방합니다.
자재 및 시공
ZW-2/4는 질소 호환성, 컴팩트한 내구성 및 유지보수 용이성을 고려하여 엄선된 재료로 제작되었습니다.
| 요소 | 재료 | 사양 |
|---|---|---|
| 실린더 블록 | 회색 주철 | GG25 / HT250, 컴팩트 캐스팅 |
| 크랭크 샤프트 | 단조 합금강 | 42CrMo4, Q&T, 저관성 |
| 피스톤 링 | PTFE 복합재 | 자체 윤활 기능, 무오일 |
| 밸브 플레이트 | 스테인리스 스틸 | SS316, 내식성 |
| 인터쿨러 | 알루미늄 핀 튜브 | 컴팩트하고 열전도율이 높습니다. |
| 액자 | 용접 강판 | 분체 도장, 진동 방지 처리 |
모든 압력 지지 부품은 다음과 같이 설계되었습니다. GB 150 압력 용기 표준을 준수합니다. 이 소형 인터쿨러는 알루미늄 핀 튜브 구조를 사용하여 최소한의 공간에서 최대의 열 전달을 구현함으로써 전체 장치 높이를 줄이면서도 단간 냉각 효율을 유지합니다. 용접 부위는 출하 전 설계 압력의 1.5배에 해당하는 수압 테스트를 거칩니다.
설치 및 유지 관리 지침
기초 및 설치
무게가 600kg에 불과한 ZW-2/4는 다양한 곳에 설치할 수 있습니다. 표준 강화 산업용 바닥재 별도의 관성 블록 없이 작동합니다. 본 장치는 진동 전달을 2mm/s RMS 미만으로 줄여주는 4개의 진동 차단 마운트와 함께 제공됩니다. 최소 설치 공간은 전면 800mm(밸브 접근), 측면 500mm, 후면 600mm(냉각기 접근)입니다. 컴팩트한 크기(720 × 763mm)로 표준 실험실 장비 베이 및 소형 기계실에 설치할 수 있습니다.
냉각 요구 사항
냉각수 유량 요구량은 대략 다음과 같습니다. 3.5 m³/h 입구 온도 32°C에서. 냉각수 설비가 없는 시설의 경우 선택 사항입니다. 공랭식 인터쿨러 패키지 이 시스템은 전용 팬과 핀튜브 열교환기를 사용하여 주변 공기를 이용하는 방식으로 작동합니다. 이 구성은 전체 높이를 200mm 증가시키지만 냉각수 배관이 필요하지 않습니다.
전기 연결
18.5kW 모터는 표준 전원으로 작동합니다. 380V/3상/50Hz 산업용 전력 공급에 적합합니다. 모터 보호 기능(과열 및 단락)이 있는 32A 회로 차단기 사용을 권장합니다. 이 모터는 EU 친환경 설계 지침을 준수하는 IE3 효율 등급입니다. 북미 지역 설치의 경우, 460V/60Hz 모터 변형 모델을 2~3주 추가 납기 조건으로 제공 가능합니다.
유지보수 일정
| 간격 | 서비스 항목 | 행동 |
|---|---|---|
| 일일 | 육안 검사 | 누출, 이상 소음, 진동 여부를 확인하십시오. |
| 500시간 | 밸브 검사 | 흡입/배출 밸브 플레이트를 점검하십시오. |
| 2,000시간 | 피스톤 링 점검 | 마모도를 측정하고, 홈 간극이 0.25mm보다 크면 교체하십시오. |
| 6,000시간 | 주요 서비스 | 피스톤 링, 밴드, 밸브를 교체하고 베어링을 점검하십시오. |
| 12,000시간 | 크랭크축 및 베어링 | 전체 점검, 런아웃 측정, 베어링 교체 |
오일이 필요 없는 구조 덕분에 유지보수가 획기적으로 간소화되었습니다. 윤활유 필터도 없고, 오일 샘플링 프로그램도 필요 없으며, 분리 장치도 교체할 필요가 없습니다. 주요 소모품은 다음과 같습니다. PTFE 피스톤 링 및 라이더 밴드이 제품은 청정 질소 환경에서 일반적인 사용 수명이 4,000~6,000시간입니다. 모든 마모 부품은 장치의 전면과 상단에서 접근 가능하므로 설치 위치에서 압축기를 이동하지 않고도 정비가 가능합니다.
규정 준수 및 안전 인증
ZW-2/4 질소 압축기는 다음과 같은 국제 표준 및 규제 요건을 충족하거나 능가합니다.
GB 150 압력용기 표준, PED 2014/68/EU (모듈 A)
IEC 60034-1(회전기계), IEC 60204-1(기계 안전), CE 마크 획득
ISO 8573-1 0등급(오일 함량), TÜV 라인란트 인증
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015
질소는 무취, 무색의 질식성 가스입니다. 모든 ZW-2/4 설비에는 밀폐 공간의 산소 부족 모니터링 장치가 반드시 포함되어야 합니다. OSHA 29 CFR 1910.146에 따라 주변 산소 농도를 19.5% 이상으로 유지하는 환기율을 유지하십시오. 19.5%에서 경보가 울리고 18.0%에서 자동으로 차단되는 산소 센서를 설치하십시오. 휴대용 산소 모니터링 장비 없이 압축기 밀폐 공간에 절대 들어가지 마십시오.
성과 및 효율성 분석
ZW-2/4는 다음을 달성합니다. 단위 부피당 약 9.25kW/min의 특정 전력 소비량 토출 압력 0.40 MPa의 질소 압축에 사용되는 이 압축기는 소형 압축의 물리적 특성상 대용량 장치보다 비출력이 높지만, 소형 무오일 피스톤 압축기 범주 내에서는 탁월한 효율을 보여줍니다. 참고로, 이 용량 범위의 일반적인 오일 윤활식 스크류 압축기는 10~12 kW/m³/min의 전력을 소비하는 반면, 다이어프램 압축기(고순도 용도에 자주 사용됨)는 15 kW/m³/min을 초과할 수 있습니다.
연간 4,000시간의 운전 주기 동안 ZW-2/4의 무유동성 이점은 약 100%의 손실을 줄여줍니다. $800~$1,200 모델의 연간 윤활유 및 필터 비용 윤활 방식이 아닌 기존 방식과 비교했을 때, 컴팩트한 설계로 설치 비용도 절감됩니다. 별도의 압축기실이나 냉각탑이 필요 없고, 전기 설비도 최소화할 수 있습니다. 소형 질소 압축기의 총 소유 비용 에너지와 유지보수가 가장 중요한 요소이며, ZW-2/4는 이 두 가지 모두를 최적화합니다.
18.5kW 모터는 IE3 프리미엄 효율성 ZW-2/4는 IE2 모터 대비 전기 손실을 3~5% 감소시키는 등급입니다. 시간대별 전기 요금제를 사용하는 시설의 경우, ZW-2/4의 빠른 시동 및 정지 기능(낮은 관성 크랭크축) 덕분에 수요 반응 전략을 통해 압축을 비수기 요금 시간대로 이동시켜 운영 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.
맞춤 제작 및 OEM 역량
표준 ZW-2/4 구성 외에도 특정 설치 환경에 맞춘 솔루션을 제공합니다.
- 공랭식 패키지: 일체형 공랭식 중간 냉각기 및 후냉각기를 통해 냉각수 필요성을 없앴습니다. 외딴 지역 설치 및 이동식 질소 발생 트레일러에 이상적입니다. 전체 높이가 200mm 증가합니다.
- 방음 밀폐형 장치: 1m 거리에서 소음 방출량을 82dB(A)에서 68dB(A)로 줄여 실내 실험실 설치에 적합합니다. 하우징에는 통합 환풍기와 산소 모니터링 포트가 포함되어 있습니다.
- 가변 주파수 드라이브(VFD): 압축기 출력을 변동하는 질소 수요에 맞춰 조절하여 부분 부하 효율을 15~25% 향상시킵니다. 압력 변환기와 PID 제어 기능을 통해 자동 속도 조절이 가능합니다.
- 스키드 장착형 턴키 시스템: 질소 수신 탱크(500L), 압력 조절 패널 및 수분 분석기가 사전 조립되어 있습니다. 현장 설치는 전기 및 가스 유입 연결만으로 간소화됩니다.
- 방폭형 변형 모델: ATEX Zone 2 인증을 받은 모터 및 전기 부품으로 위험 지역에 설치할 수 있습니다. 380V/50Hz 및 460V/60Hz 전원 시스템에 사용 가능합니다.
맞춤형 구성의 최소 주문 수량은 다음과 같습니다. 1개표준 배송 기간은 6~8주이며, 맞춤형 패키지는 8~10주가 소요됩니다. 시스템 통합업체 및 가스 장비 유통업체를 위해 OEM 자체 브랜드 및 공동 브랜드 문서 제작 서비스를 제공합니다.
사례 연구: 대학교 연구실 질소 공급 시스템 업그레이드
고객: 동아시아 최고의 연구 중심 대학, 재료과학부
도전: 해당 학과의 기존 고압 질소 실린더(200bar, 50L 실린더)는 여러 대의 글러브 박스, 불활성 분위기로, 열 분석 기기를 동시에 가동하기에 부적합한 것으로 드러났습니다. 실린더 교체로 인해 실험이 중단되었고, 다층 실험실 건물에서 실린더를 운반하는 데 따른 물류 문제가 안전상의 우려를 낳고 있었습니다.
해결책: 우리는 공급했습니다 ZW-2/4 오일프리 질소 압축기 소형 VPSA 질소 발생기(0.08 MPa에서 99.9% N₂ 생성) 및 500L 저장 탱크와 통합되었습니다. 이 소형 압축기는 기존 기계실(바닥 면적 1.2m × 1.5m) 내에 설치 가능하며, 무오일 인증을 통해 해당 부서의 분석 순도 요구 사항을 충족했습니다.
결과:
- 질소 공급의 지속성: 100% 주문형 이용 가능실린더 교체 지연을 없애줍니다.
- 연간 운영 비용: 58%만큼 감소 실린더 임대 및 배송 대비 ($12,400에서 $5,200까지)
- 실험실 안전 수칙: 수동 실린더 조작이 없어졌습니다. 좁은 엘리베이터 및 복도 공간에서
- 질소 순도: 지속적으로 >99.95% 오일 함량이 0.01 mg/m³ 미만이며, 모든 분석 기기 요구 사항을 충족합니다.
“ZW-2/4는 우리 실험실 운영 방식을 혁신적으로 바꿔놓았습니다. 이제 실험 도중 질소가 부족해질까 걱정할 필요가 없어졌고, 컴팩트한 크기 덕분에 귀중한 실험실 공간을 희생할 필요도 없었습니다. 또한, 무유 인증을 통해 탄화수소 오염으로 인해 분석 결과가 손상될 염려가 없어 안심하고 사용할 수 있습니다.” — 재료과학부 연구실 관리자
자주 묻는 질문 및 선택 가이드
관련 제품 및 솔루션
ZW-3/7 질소 압축기
ZW 시리즈의 차세대 모델로, 0.70 MPa에서 3 m³/min의 유량을 제공합니다. 더 높은 압력이나 적당한 유량 증가가 필요한 소형 VPSA 시스템에 이상적입니다.
DW 시리즈 고압 압축기
0.80~2.00 MPa의 질소 압력에 적합한 다단식 무윤활 압축기입니다. 질소 주입, 실린더 충전 및 고압 공정 응용 분야에 적합합니다.
저희가 제공하는 모든 제품군을 살펴보세요. 산업용 질소 압축기오일 프리 산소 압축기, 수소 증폭기 및 특수 가스 처리 솔루션을 포함한 다양한 제품을 제공합니다. 특정 용도에 맞는 권장 사항 및 맞춤형 패키지 설계를 원하시면 당사 엔지니어링 팀에 문의하십시오.
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