3ZW-9.5/30 nitrogenkompressor – Tretrinns oljefri N2-booster for 3,00 MPa høytrykksprosessapplikasjoner

3ZW-9.5/30 er konstruert for å levere 9,5 m³/min ved et utløpstrykk på 3,00 MPa, og er en tretrinns, treraders oljefri stempelnitrogenkompressor designet for nitrogeninjeksjon med ultrahøyt trykk, gassflaskefyllestasjoner og krevende kjemiske prosessapplikasjoner. Null oljeforurensning, flertrinns termodynamisk optimalisering og bygget for kontinuerlig drift ved ekstremt trykk.

Produktoversikt

De 3ZW-9.5/30 nitrogenkompressor representerer toppen av vår oljefrie stempelkompressorteknologi, spesielt konstruert for applikasjoner som krever både betydelig strømningskapasitet og ultrahøyt utløpstrykk. Med en nominell kapasitet på 9,5 m³/min og en eksepsjonell 3,00 MPa utløpstrykkDenne enheten dekker høytrykkssegmentet av vår portefølje av industrielle nitrogenkompressorer, og dekker de mest krevende prosesskravene innen kjemisk syntese, fylling av gassflasker og høytrykksinerteringsoperasjoner.

Det som skiller 3ZW-9.5/30 fra konvensjonelle alternativer er dens tretrinns kompresjonsarkitektur kombinert med en fullstendig oljefri kompresjonsbane. Stempelringene og rytterringene i alle tre trinn er presisjonsmaskinert av avanserte selvsmørende PTFE-komposittmaterialer som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler. Denne iboende oljefrie egenskapen sikrer at nitrogenstrømmen forblir fullstendig uforurenset, og oppnår dermed ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering For operatører innen farmasøytisk produksjon, elektronikkproduksjon og produksjon av gass til næringsmiddelkvalitet eliminerer dette kapitalutgiftene og den løpende vedlikeholdsbyrden for nedstrøms filtreringssystemer for oljefjerning, noe som ville vært obligatorisk med smurte alternativer.

Kompressoren bruker en tre-trinns, tre-rader (三列三级) konfigurasjon som er termodynamisk essensiell for å oppnå utløpstrykket på 3,00 MPa fra typiske innløpsforhold. Det totale trykkforholdet på omtrent 30:1 til 60:1 er fordelt over tre kompresjonssylindre, hvor hvert trinn opererer med et håndterbart trykkforhold. Uavhengige intercoolere mellom trinnene fjerner den betydelige kompresjonsvarmen, holder utløpstemperaturene innenfor trygge driftsgrenser og bevarer integriteten til PTFE-tetningselementene. Den robuste støpejernsrammen og den dynamisk balanserte smidde stålveivakselen er klassifisert for en minimum levetid på 120 000 timer under standard vedlikeholdsprotokoller.

Tekniske spesifikasjoner – 3ZW-9.5/30

* Alle spesifikasjoner er vurdert under standard referanseforhold (ISO 1217, tillegg C). Faktisk ytelse kan variere basert på stedets høyde, omgivelsestemperatur og innløpsforhold.

Viktige funksjoner og tekniske fordeler

1. Tretrinns kompresjon for ultrahøyt trykk

3ZW-9.5/30 bruker en tretrinns kompresjonsarkitektur Det er termodynamisk essensielt for å oppnå et utløpstrykk på 3,00 MPa fra atmosfæriske eller lavtrykksinnløpsforhold. Det totale trykkforholdet er fordelt over tre kompresjonssylindre – lavtrykk, mellomtrykk og høytrykk – som hver opererer med et trykkforhold på omtrent 3:1 til 4:1. Denne trinnvise tilnærmingen begrenser utløpstemperaturen for hvert trinn til under 155 °C, noe som forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene og forlenger ventilplatens levetid med omtrent 50% sammenlignet med totrinnsdesign som forsøker tilsvarende trykkforhold. To uavhengige mellomkjølere mellom trinnene fjerner kompresjonsvarmen og opprettholder optimal termodynamisk effektivitet gjennom hele kompresjonsbanen.

2. Avansert oljefri PTFE-forsegling for høytrykkstjenester

Alle tre kompresjonstrinn bruker en proprietær selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet, forsterket med glassfiber og bronsepartikler. Dette materialet oppnår en friksjonskoeffisient på under 0,06 uten ekstern hydrokarbonsmøring. Ved et utløpstrykk på 3,00 MPa ville partialtrykket til oljedampen være omtrent 10 ganger høyere enn ved 0,30 MPa, noe som gjør oljeforurensning eksponentielt mer problematisk. Den oljefrie designen oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering integrert, noe som eliminerer behovet for nedstrøms koaleseringsfiltre, aktivkull-adsorbere og oljeovervåkingsinstrumenter som ville vært obligatoriske med smurte alternativer. PTFE-formuleringen er spesielt klassifisert for kontinuerlig drift ved temperaturer opptil 185 °C, noe som sikrer pålitelig tetningsintegritet under den ekstreme termiske belastningen fra ultrahøytrykkskompresjon.

3. Tre-raders kraftbalansert rammedesign

Hovedrammen er støpt fra GG25 grått støpejern (tilsvarende ASTM A48 klasse 30B) med forsterkede veggseksjoner og integrerte kjølevannskanaler. tre-raders motstående sylinderanordning gir progressiv kraftutjevning over veivakselen, der den første og tredje sylinderen står motsatt den andre sylinderen for å oppnå nesten fullstendig kraftbalanse av første orden. Denne mekaniske sofistikasjonen reduserer de ubalanserte treghetskreftene som overføres til fundamentet med over 85% sammenlignet med design med én rad og tilsvarende kapasitet. Resultatet er en bemerkelsesverdig jevntgående høytrykkskompressor som kan operere på en standard armert betongplate uten de massive treghetsblokkene som vanligvis kreves for høytrykks stempelgående maskiner.

4. Standard 380V-drift med høy effektivitet

3ZW-9.5/30 drives av en 110 kW, 380 V, 50 Hz trefase induksjonsmotor I samsvar med IEC 60034-1 effektivitetsklasse IE3. Til tross for det betydelige effektbehovet for tretrinns kompresjon, integreres standard lavspenningskonfigurasjon direkte i eksisterende 380V industrielle distribusjonspaneler uten behov for mellomspenningsbryterutstyr. Denne elektriske tilgjengeligheten gjør 3ZW-9.5/30 tilgjengelig for et bredt spekter av industrianlegg, fra små bensinstasjoner til mellomstore kjemiske anlegg, uten oppgraderinger av elektrisk infrastruktur.

Søknadsscenarier

Høytrykks nitrogenfyllestasjoner

3ZW-9.5/30 er spesialbygd for fylling av nitrogenflasker der gassen må komprimeres til trykket på 15–20 MPa som kreves for standard industrielle gassflasker. Selv om kompressorens utløpstrykk på 3,00 MPa ikke når det endelige sylinderfyllingstrykket direkte, fungerer den som en svært effektiv primærforsterker som dramatisk reduserer kompresjonsforholdet som kreves for nedstrøms høytrykksfyllingskompressorer. Tretrinnsdesignet er spesielt fordelaktig for sylinderfylling fordi det gir et stabilt, kjølig mellomtrykk som forbedrer effektiviteten og levetiden til det siste høytrykkstrinnet. Oljefri-sertifiseringen er obligatorisk for sylinderfylling fordi all oljeforurensning vil bli fanget i sylinderene og levert til sluttbrukere, noe som potensielt kompromitterer kritiske prosesser innen helsevesen, elektronikk og næringsmiddelapplikasjoner.

Kjemisk syntese og inertisering av høytrykksreaktorer

I kjemiske prosessanlegg, 3ZW-9.5/30 nitrogenkompressor gir nitrogen under ultrahøyt trykk for høytrykksreaktorinertisering, konservering av katalysatorsjikt og superkritisk væskeekstraksjonsprosesserUtløpstrykket på 3,00 MPa er tilstrekkelig til å opprettholde inerte atmosfærer i reaktorer som opererer ved trykk opptil 2,5 MPa, noe som sikrer positiv nitrogenstrøm inn i beholderen selv under trykktransienter. Tretrinnsdesignet gir utmerket trykkstabilitet, noe som er kritisk for kjemiske prosesser der nitrogentrykksvingninger kan påvirke reaksjonskinetikken eller produktkvaliteten. Det oljefrie designet forhindrer katalysatorforgiftning og produktforurensning som ville oppstått selv med sporoljeoverføring.

Trykktesting av olje- og gassrørledninger

I olje- og gassindustrien er nitrogen det foretrukne mediet for hydrostatisk og pneumatisk trykktesting av rørledninger, trykkbeholdere og brønnhodeutstyr fordi den er inert og unngår korrosjons- og forurensningsrisikoen forbundet med vanntesting. 3ZW-9.5/30s utløpstrykk på 3,00 MPa er egnet for testing av rørledninger og utstyr klassifisert opptil API-klasse 600 (2,5 MPa arbeidstrykk). Den oljefrie designen er viktig fordi all oljeforurensning i testnitrogenet kan forveksles med korrosjonsprodukter fra rørledningen eller gjenværende hydrokarboner, noe som kan føre til falske testresultater og kostbar ny testing. Kapasiteten på 9,5 m³/min muliggjør rask trykksetting av rørledninger med stor diameter, noe som reduserer testsyklustiden og forbedrer prosjektproduktiviteten.

Elektronikk Ultra-Høy Renhets Nitrogenforsyning

Halvlederfabrikker krever nitrogen ved forhøyet trykk for Trykksetting av wafertransportsystem, kjemisk dampavsetningskammer (CVD) og høytrykkstørking av fotolitografiutstyr3ZW-9.5/30s utløpstrykk på 3,00 MPa driver høyhastighets nitrogenstråler som brukes i presisjonsrengjøring og partikkelfjerningsapplikasjoner. Den oljefrie designen er absolutt ufravikelig i halvlederproduksjon, hvor selv oljeforurensning under ppb kan forårsake katastrofale defekter i integrerte kretser på nanometerskala. Tretrinnskompresjonen gir usedvanlig stabilt utløpstrykk, noe som er avgjørende for å opprettholde konsistente prosessforhold i avsetnings- og etseutstyr.

Materiale og konstruksjon

3ZW-9.5/30 er konstruert av førsteklasses materialer valgt for kompatibilitet med nitrogen med ultrahøyt trykk, termisk motstand og forlenget levetid:

Alle trykkbærende komponenter er designet og produsert i strengt samsvar med ASME BPVC seksjon VIII avdeling 1 eller kinesiske GB 150-standarder. Hver sveiseskjøt gjennomgår 100% radiografisk inspeksjon (RT) i henhold til ASME seksjon V, artikkel 2, og hver ferdigstilte trykkbeholder utsettes for en hydrostatisk trykktest ved 1,5 ganger maksimalt tillatt arbeidstrykk (MAWP) i en minimum holdeperiode på 30 minutter. Høytrykksrørsystemer er produsert av sømløs SS316 med ANSI klasse 900 flensforbindelser for å sikre lekkasjetett integritet ved 3,00 MPa driftstrykk.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og strukturkrav

3ZW-9.5/30 har en tørrvekt på 3,50 tonn og et tyngdepunkt omtrent 850 mm over bunnplaten. Til tross for tretrinns høytrykksdrift oppnår den trerads motstående sylinderkonstruksjonen utmerket kraftbalanse, noe som tillater installasjon på en armert betong-treghetsblokk på 6–8 tonnBlokken skal monteres på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 7–10 Hz). Minimumskrav til klaring: 1,2 m på ikke-drivsiden for ventiltilgang, 1,0 m på drivsiden for motorvedlikehold og 1,5 m over hodet for krantilgang. Høytrykksutløpsrørene (3,00 MPa) krever spesiell oppmerksomhet til støtte og forankring for å forhindre vibrasjonsindusert tretthet og sikre personellsikkerhet.

Design av kjølevannssystem

Kjølevannsbehovet er omtrent 22 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen forsyner tre sylinderkappekretser og to intercoolere i et parallell-/seriehybridarrangement optimalisert for termisk styring. Gitt det ekstreme trykkforholdet er begge intercoolerne kritiske for å bevare PTFE-ringenes integritet og må til enhver tid motta tilstrekkelig kjølevannstrøm. Spesifikasjoner for vannkvalitet: pH 6,5–8,5, totalt oppløste faste stoffer < 500 mg/L, kloridinnhold < 50 mg/L (for å forhindre korrosjon i SS316-rør), suspenderte faste stoffer < 30 mg/L og total hardhet < 300 mg/L som CaCO₃. Et lukket kjøletårn med sidestrømsfiltrering anbefales på det sterkeste.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til 3ZW-9.5/30 forenkler vedlikeholdet betraktelig sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift, ingen oljeanalyse, ingen filterbytte og ingen utskifting av separatorpatron. De primære slitasjedelene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3000–5000 timers levetid under rene nitrogenforhold. Høytrykksventilplatene i tredje trinn kan kreve hyppigere inspeksjon (hver 2000. time) på grunn av den ekstreme mekaniske belastningen ved 3,00 MPa, men den totale vedlikeholdsbyrden forblir betydelig lavere enn oljesmurte systemer.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

3ZW-9.5/30 nitrogenkompressoren er designet, produsert og testet for å oppfylle eller overgå følgende internasjonale standarder og regelverk:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

3ZW-9.5/30 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 11,58 kW per m³/min av nitrogen levert ved 3,00 MPa utløpstrykk. Dette spesifikke effekttallet gjenspeiler den termodynamiske virkeligheten ved ultrahøytrykkskompresjon gjennom tre trinn. Innenfor segmentet for høytrykks oljefrie kompressorer (utløpstrykk >2,50 MPa) er denne effektiviteten konkurransedyktig og betydelig bedre enn membrankompressorer, som er det primære alternativet for oljefri ultrahøytrykkstjeneste. Til sammenligning vil en membrankompressor som leverer tilsvarende kapasitet og trykk vanligvis forbruke 16–20 kW/m³/min og koste 4–6 ganger mer i kapitalutgifter.

Over en årlig driftsplan på 8000 timer gir 3ZW-9.5/30s effektivitetsfordel sammenlignet med membranalternativer omtrent 340 000–530 000 kWh årlig energibesparelseMed en strømforbruk på $0,08/kWh representerer dette en reduksjon i direkte strømkostnader på $27 200–$42 400 per år. Den primære økonomiske driveren for valg av 3ZW-9,5/30 er imidlertid vanligvis kombinasjon av høy kapasitet, moderate kapitalkostnader og naturlig oljefri drift som er uoppnåelig med andre kompressorteknologier på dette trykknivået. totale eierkostnader for nitrogenkompresjon med ultrahøyt trykk reduseres med anslagsvis 40–50% over en levetid på 10 år når tretrinns stempeldesign sammenlignes med flermembransystemer.

Tretrinnskonstruksjonen gir også overlegen trykkstabilitet sammenlignet med ettrinns høytrykkskompressorer, noe som er kritisk for prosessapplikasjoner der trykksvingninger kan påvirke produktkvaliteten eller prosessikkerheten. Kjølingen mellom trinnene sikrer at hvert trinn opererer med optimal termodynamisk effektivitet, noe som minimerer det totale strømforbruket for den nødvendige trykkøkningen.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr omfattende tilpasningsmuligheter for å tilpasse 3ZW-9.5/30 til spesifikke forhold på stedet, integrasjonskrav og sluttbrukerspesifikasjoner:

• Nøkkelferdige pakker for montering på understell: Formontert kompressor, motor, tre kjølere, instrumentering og kontrollpanel på en stålkonstruksjonsramme med integrerte løfteører og ankerboltmaler. Fabrikkforhåndstesting av alle systemer reduserer igangkjøringstiden med 60%.
• Konfigurasjoner for farlig område: ATEX sone 2 og IECEx-kompatible motor- og elektriske kapslinger for petrokjemiske installasjoner. Integrert gassdeteksjon og automatiske ventilasjonssperrer med nødavstengningsventiler.
• Avansert prosesskontroll: Valgfri Siemens S7-1200 eller Allen-Bradley CompactLogix PLS med 10-tommers HMI-berøringsskjerm, fjernovervåking via Modbus TCP/IP eller OPC-UA, og sømløs DCS/SCADA-integrasjon. Automatisk trinnsekvensering og høytrykkssikkerhetssperrer inkludert nødutblåsing.
• Miljøvern: C5-M marinebelegg for kystinstallasjoner; tropiske elektriske komponenter for 55 °C omgivelsestemperatur; IP54-klassifiserte akustiske kapslinger som reduserer støy fra 85 dB(A) til 72 dB(A) på 1 meter.
• OEM og privat etikett: Tilpassede lakkfarger, merkeskilt med merkenavn og lokalisert dokumentasjon for distributører av gassutstyr og systemintegratorer.

Tilpassede konfigurasjoner er tilgjengelige fra MOQ 1 enhetIngeniørforslag leveres vanligvis innen 5–7 virkedager. Standard leveringstid er 12–14 uker; gjentatte bestillinger leveres innen 8–10 uker etter ordrebekreftelse.

Casestudie: Oppgradering av industriell bensinstasjon for gassflasker

Klient: En stor distributør av industriell gass i Indonesia som betjener produksjons-, helse- og elektronikksektoren

Utfordring: Klientens eksisterende sylinderfyllestasjon brukte en oljesmurt totrinns kompressor som matet en membranfyllingskompressor. Oljeforurensning fra hovedkompressoren migrerte gjennom systemet, noe som førte til at membrankompressorens siste rensebed måtte skiftes ut hver 4. måned i stedet for det planlagte 18-månedersintervallet. Oljenivåene i fylte sylindere nådde 2,0 mg/m³, som oversteg spesifikasjonen på 0,1 mg/m³ for medisinsk og elektronisk nitrogen. Membrankompressoren opererte også med redusert effektivitet på grunn av oljeforurensede varmevekslere.

Løsning: Vi leverte en 3ZW-9.5/30 oljefri nitrogenkompressor som primær boostere, og erstattet den oljesmurte enheten. Tretrinnskonstruksjonen ga et stabilt mellomtrykk på 3,00 MPa som forbedret effektiviteten til den nedstrøms membrankompressoren med 15%. Den oljefrie konstruksjonen eliminerte behovet for rensebed med aktivt karbon fullstendig. Enheten ble konfigurert på en spesialtilpasset meier med integrerte kjølere og en Siemens S7-1200 PLS med fjernovervåking.

Kvantifiserte resultater etter 18 måneder:

• Nitrogenoljeinnhold i fylte sylindere: Redusert fra 2,0 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0
• Utskifting av aktivt kulllag: Eliminert fullstendig, sparer $18 000/år på forbruksvarer
• Effektivitet for membrankompressor: Forbedret med 15%, noe som reduserer strømforbruket med 22 kW
• Kundeklager og returer: Null siden igangsetting, med kontrakter fornyet i ytterligere 3 år
• Tilbakebetalingsperiode: 2,3 år basert på kostnadsbesparelser og kontraktsfornyelser

«3ZW-9.5/30 har fullstendig forvandlet fyllestasjonen vår. Den oljefrie designen eliminerte kvalitetskontrollproblemene våre over natten, og tretrinnskompresjonen har gjort at nedstrømsutstyret vårt kjører mer effektivt enn noensinne. Våre medisinske gasskunder har merket forskjellen umiddelbart.» — Driftsdirektør, industriell gassdistributør

Vanlige spørsmål og utvalgsguide

Relaterte produkter og løsninger

For en omfattende oversikt over våre industriell nitrogenkompressor portefølje, inkludert oljefrie oksygenkompressorer, hydrogenkompressorer, karbondioksidkompressorer og spesialkonstruerte spesialgassløsninger, kan du kontakte vårt applikasjonsingeniørteam eller bla gjennom vår online produktkatalog.

Klar til å oppgradere ditt ultrahøytrykks nitrogensystem?

Våre applikasjonsingeniører står klare til å evaluere dine nitrogenstrømningsbehov, sugeforhold, mål for utløpstrykk og integrasjonsbegrensninger. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, tegninger for fundamentlayout, rør- og instrumentdiagrammer (P&ID-er) og detaljerte analyser av totale eierkostnader (TCO) innen 48 timer etter at vi har mottatt forespørselen din.

E-post: [email protected] | Svar innen 24 timer