ZW-2/4 nitrogenkompressor – Kompakt oljefri N2-booster for luftseparasjon i liten skala

ZW-2/4 er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor med en kapasitet på 2 m³/min ved 0,40 MPa utløpstrykk, konstruert for kompakte kryogene luftseparasjonsenheter, laboratorienitrogenforsyning og småskala VPSA-nitrogengenerering. Null smøremiddelforurensning, plasseffektiv design og bygget for pålitelig kontinuerlig drift.

Produktoversikt

De ZW-2/4 nitrogenkompressor representerer en kompakt, men kraftig løsning i vår serie med oljefrie stempelkompressorer, spesialbygd for nitrogenforsterkning i småskala kryogen luftseparasjon, laboratoriegassforsyningskjeder og kompakte VPSA-nitrogengenereringssystemer. Med en kapasitet på 2 m³/min og et utløpstrykk på 0,40 MPa, denne enheten leverer profesjonell ytelse i et format som passer i trange industriområder.

I motsetning til konvensjonelle smurte kompressorer som går på bekostning av nitrogenrenheten med oljedampoverføring, opererer ZW-2/4 på en fullstendig oljefri smørearkitekturDenne designfilosofien eliminerer krav til nedstrøms oljefiltrering, forkorter vedlikeholdsplaner og garanterer samsvar med nitrogenrenhet for sensitive applikasjoner, inkludert farmasøytisk forskning og utvikling, elektronikktesting og laboratorier for matkonservering.

Kompressoren bruker en to-trinns, to-rads (二列二级) stempelkonfigurasjon som optimaliserer kompresjonseffektiviteten over hele trykkforholdet. Hvert kompresjonstrinn har uavhengige kjølekretser, noe som sikrer at utløpstemperaturene holder seg innenfor trygge termiske konvolutter selv under lengre driftssykluser. Den kompakte støpejernsrammen og den presisjonsbalanserte veivakselenheten er konstruert for 60 000+ timer av driftslevetid under standard serviceintervaller.

Tekniske spesifikasjoner – ZW-2/4

* 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. Ultrakompakt fotavtrykk

På akkurat 720 × 763 × 1475 mm og 600 kg, opptar ZW-2/4 mindre enn 0,55 m² gulvplass. Denne kompakte formfaktoren gjør den ideell for ettermontering i eksisterende anlegg der plassen er begrenset, for eksempel universitetsforskningslaboratorier, sykehusgassforsyningsrom og små produksjonsanlegg. Den vertikale orienteringen av det to-rads sylinderarrangementet minimerer horisontalt fotavtrykk samtidig som det opprettholder full totrinns termodynamisk effektivitet.

2. Oljefri PTFE-stempelteknologi

ZW-2/3 bruker en selvsmørende PTFE-kompositt stempelring og rytterbåndsystem som opererer uten hydrokarbonsmøremidler. Dette oppnår ISO 8573-1 Klasse 0 Sertifisering av oljeinnhold, noe som gjør den egnet for de mest krevende nitrogenrenhetsapplikasjonene. Fjerning av olje fra kompresjonskammeret fjerner risikoen for oljeindusert polymerisering i nitrogenstrømmer som inneholder spor av oksygen, en kritisk sikkerhetshensyn for håndtering av gass med høy renhet.

3. To-trinns effektivitet i liten skala

De fleste kompressorer med liten kapasitet ofrer effektiviteten ved å bruke ettrinnsdesign. ZW-2/4 opprettholder en to-trinns kompresjonsarkitektur med mellomtrinnskjøling, som oppnår et spesifikt strømforbruk på omtrent 9,25 kW per m³/min– eksepsjonelt for denne kapasitetsklassen. Mellomtrinns-rørkjøleren reduserer innløpstemperaturen på andre trinn, noe som forbedrer volumetrisk effektivitet og forlenger ventilens levetid.

4. Veivakseldesign med lav treghet

Den smidde veivakselen i legert stål er dynamisk balansert for å ISO 1940 G2.5 og har en design med lav treghet som muliggjør rask start-stopp-syklus. Dette er spesielt verdifullt for laboratorieapplikasjoner der kompressoren kan sykle etter behov i stedet for å kjøre kontinuerlig. To-rads motstående sylinderoppsett gir naturlig kraftutjevning, reduserer fundamentkravene og muliggjør installasjon på standard industrigulv uten spesielle treghetsblokker.

Søknadsscenarier

Småskala kryogen luftseparasjon

I kompakte kryogene ASU-installasjoner som produserer 50–200 Nm³/t gassformig nitrogen, ZW-2/4 fungerer som den primære boosteren mellom kjøleboksen og prosessdistribusjonsnettverket. Kapasiteten på 2 m³/min samsvarer nøyaktig med produksjonen fra småskala flytende nitrogenanlegg og mini-ASU-systemer. Utløpstrykket på 0,40 MPa gir tilstrekkelig trykkhøyde for rørledningsdistribusjon til nærliggende prosessutstyr, hanskebokser og instrumentgasspaneler.

Gassforsyning til laboratorier og forskning

Forskningslaboratorier, kjemiske avdelinger ved universiteter og farmasøytiske FoU-fasiliteter trenger en pålitelig forsyning av nitrogen med høy renhet for arbeid i inert atmosfære, løsemiddelfordampning og kromatografisk bæregass. ZW-2/4s oljefrie sertifisering sikrer at ingen hydrokarbonforurensninger forstyrrer sensitive analyseinstrumenter som GC-MS, HPLC og ICP-MS. Den kompakte størrelsen tillater installasjon rett ved siden av laboratoriegassfordelingstavler, noe som eliminerer lange rørledningsstrekk som kan føre til atmosfærisk forurensning.

Kompakte VPSA nitrogengeneratorer

Til liten VPSA nitrogengenerator I pakker komprimerer ZW-2/4 lavtrykksnitrogenproduktet (vanligvis 0,05–0,10 MPa fra adsorpsjonssenken) til brukbart distribusjonstrykk. Den oljefrie designen er kritisk fordi VPSA-systemer er avhengige av molekylsiktadsorbenter som ville blitt permanent forgiftet av oljedamp. Det kompakte fotavtrykket gjør at kompressoren kan integreres direkte i VPSA-skiden, noe som skaper en komplett nøkkelferdig nitrogengenereringspakke.

Elektronikkproduksjon og lodding

I elektronikkmonteringsanlegg brukes nitrogen til bølgelodding inertisering, atmosfærekontroll i reflowovn og komponentlagringZW-2/4s utløpstrykk på 0,40 MPa er tilstrekkelig for typiske nitrogenbehov for loddemaskiner (0,20–0,35 MPa), med trykkregulering på bruksstedet. Den oljefrie sertifiseringen forhindrer hydrokarbonforurensning av loddeforbindelser og flussrester, noe som kan forårsake problemer med elektrisk ledningsevne i svært pålitelig elektronikk.

Materiale og konstruksjon

ZW-2/4 er konstruert av materialer valgt for nitrogenkompatibilitet, kompakt holdbarhet og tilgjengelighet med vedlikehold:

Alle trykkbærende komponenter er konstruert for å GB 150 standarder for trykkbeholdere. Den kompakte intercooleren bruker ribberørskonstruksjon i aluminium for maksimal varmeoverføring i et minimalt hylster, noe som reduserer den totale enhetens høyde samtidig som effektiviteten av kjølingen mellom trinnene opprettholdes. Sveiseskjøtene gjennomgår hydrostatisk testing ved 1,5× designtrykk før forsendelse.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament og montering

Med en vekt på bare 600 kg kan ZW-2/4 monteres på standard forsterket industrigulv uten en dedikert treghetsblokk. Enheten leveres med fire vibrasjonsisolasjonsfester som reduserer overført vibrasjon til mindre enn 2 mm/s RMS. Minimum installasjonsavstand: 800 mm foran (ventiltilgang), 500 mm på sidene og 600 mm bak (kjølertilgang). Det kompakte fotavtrykket (720 × 763 mm) tillater installasjon i standard laboratorieutstyrsrom og små mekaniske rom.

Krav til kjøling

Kravet til kjølevannsstrøm er omtrent 3,5 m³/t ved 32 °C innløpstemperatur. For anlegg uten kjølevannsinfrastruktur, en valgfri luftkjølt etterkjølerpakke er tilgjengelig, ved bruk av omgivelsesluft med en dedikert vifte og ribberørsvarmeveksler. Denne konfigurasjonen øker den totale høyden med 200 mm, men eliminerer behovet for kjølevannsrør.

Elektrisk tilkobling

Motoren på 18,5 kW fungerer på standard 380V/3-fase/50Hz Industriell strøm. En 32A effektbryter med motorvern (termisk overbelastning + kortslutning) anbefales. Motoren er i effektivitetsklasse IE3, og overholder EUs økodesigndirektiver. For nordamerikanske installasjoner er en 460V/60Hz motorvariant tilgjengelig med 2–3 ukers ekstra leveringstid.

Vedlikeholdsplan

Den oljefrie arkitekturen forenkler vedlikeholdet dramatisk. Det er ingen smøremiddelfiltre, ingen oljeprøvetakingsprogrammer og ingen utskifting av separatorelementer. De primære forbruksartiklene er PTFE-stempelringer og rytterbånd, med en typisk levetid på 4000–6000 timer med rent nitrogen. Alle slitasjekomponenter er tilgjengelige fra forsiden og toppen av enheten, noe som muliggjør service uten å flytte kompressoren fra sin installerte posisjon.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

ZW-2/4 nitrogenkompressoren oppfyller eller overgår følgende internasjonale standarder og forskriftskrav:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

ZW-2/4 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 9,25 kW per m³/min av nitrogen ved 0,40 MPa utløpstrykk. Selv om denne spesifikke effekten er høyere enn for enheter med stor kapasitet på grunn av fysikken i småskala kompresjon, representerer den utmerket effektivitet innenfor kategorien kompakte oljefrie stempelkompressorer. Til sammenheng bruker typiske oljesmurte skruekompressorer i dette kapasitetsområdet 10–12 kW/m³/min, mens membrankompressorer (ofte brukt til applikasjoner med høy renhet) kan overstige 15 kW/m³/min.

Over en årlig driftssyklus på 4000 timer eliminerer ZW-2/4s oljefrie fordel omtrent $800–$1200 i årlige smøremiddel- og filterkostnader sammenlignet med smurte alternativer. Den kompakte designen reduserer også installasjonskostnadene – ingen dedikert kompressorhus, ingen kjøletårn og minimal elektrisk infrastruktur. totale eierkostnader for små nitrogenkompressorer domineres av energi og vedlikehold, og ZW-2/4 optimaliserer begge deler.

Motoren på 18,5 kW er IE3 premium effektivitet klasse, noe som reduserer elektriske tap med 3–5% sammenlignet med IE2-motorer. For anlegg som opererer med tidsbestemte strømtariffer, tillater ZW-2/4s evne til å starte og stoppe raskt (veivaksel med lav treghet) etterspørselsresponsstrategier som flytter kompresjonen til perioder utenom rushtid, noe som ytterligere reduserer driftskostnadene.

Tilpasning og OEM-muligheter

Utover standard ZW-2/4-konfigurasjonen tilbyr vi skreddersydde løsninger for spesifikke installasjonsmiljøer:

• Luftkjølt pakke: Eliminerer behovet for kjølevann med integrert luftkjølt intercooler og etterkjøler. Ideell for fjerninstallasjoner og mobile nitrogengenererende tilhengere. Øker totalhøyden med 200 mm.
• Lyddempet kabinett: Reduserer støyutslipp fra 82 dB(A) til 68 dB(A) på 1 m avstand, egnet for innendørs laboratorieinstallasjoner. Kabinettet inkluderer integrerte ventilasjonsvifter og oksygenovervåkingsporter.
• Variabel frekvensomformer (VFD): Tilpasser kompressorens ytelse til svingende nitrogenbehov, noe som forbedrer dellasteffektiviteten med 15–25%. Inkluderer trykktransduser og PID-kontroll for automatisk hastighetsmodulering.
• Nøkkelferdig system montert på understell: Formontert med nitrogenbeholder (500 l), trykkregulatorpanel og fuktighetsanalysator. Reduserer feltinstallasjonen til kun elektriske tilkoblinger og gassinntakstilkoblinger.
• Eksplosjonssikker variant: ATEX Sone 2-sertifisert motor og elektriske komponenter for installasjon i farlige områder. Tilgjengelig for 380V/50Hz og 460V/60Hz strømforsyningssystemer.

Minimumsbestillingsmengde for tilpassede konfigurasjoner er 1 enhetStandard leveringstid er 6–8 uker; tilpassede pakker leveres innen 8–10 uker. OEM-privat merking og dokumentasjon med felles merkevarebygging er tilgjengelig for systemintegratorer og distributører av gassutstyr.

Casestudie: Oppgradering av nitrogenforsyning ved universitetsforskningslaboratorium

Klient: Et ledende forskningsuniversitet i Øst-Asia, Institutt for materialvitenskap

Utfordring: Avdelingens eksisterende høytrykksnitrogenflaskesett (200 bar, 50 liters flasker) viste seg å være utilstrekkelig for flere samtidige hanskeromsoperasjoner, inertatmosfæreovner og termiske analyseinstrumenter. Flaskeskift forstyrret eksperimentene, og logistikken rundt håndtering av flasker i en laboratoriebygning i flere etasjer var i ferd med å bli et sikkerhetsproblem.

Løsning: Vi leverte en ZW-2/4 oljefri nitrogenkompressor integrert med en liten VPSA-nitrogengenerator (som produserer 99,9% N₂ ved 0,08 MPa) og en 500 liters mottakertank. Den kompakte kompressoren passet inn i det eksisterende mekaniske rommet (1,2 m × 1,5 m gulvplass), og oljefrisertifiseringen oppfylte avdelingens krav til analytisk renhet.

Resultater:

• Kontinuitet i nitrogenforsyning: 100% tilgjengelighet på forespørsel, eliminerer forsinkelser ved sylinderskift
• Årlige driftskostnader: Redusert med 58% kontra leie og levering av sylinder (fra $12 400 til $5 200)
• Laboratoriesikkerhet: Eliminert manuell håndtering av sylindere i trange heis- og korridorrom
• Nitrogenrenhet: Konsekvent >99,95% med oljeinnhold <0,01 mg/m³, som oppfyller alle krav til analyseinstrumenter

«ZW-2/4 forvandlet laboratoriedriften vår. Vi bekymrer oss ikke lenger for å gå tom for nitrogen midt i et eksperiment, og den kompakte størrelsen betydde at vi ikke trengte å ofre verdifull laboratorieplass. Den oljefrie sertifiseringen gir oss trygghet for at våre analytiske resultater ikke kompromitteres av hydrokarbonforurensning.» — Laboratoriesjef, Institutt for materialvitenskap

Vanlige spørsmål og utvalgsguide

Relaterte produkter og løsninger

Utforsk vårt komplette utvalg av industrielle nitrogenkompressorer, inkludert oljefrie oksygenkompressorer, hydrogenboostere og spesialløsninger for gasshåndtering. Kontakt vårt ingeniørteam for applikasjonsspesifikke anbefalinger og tilpasset pakkedesign.

Klar til å oppgradere nitrogenforsyningssystemet ditt?

Våre applikasjonsingeniører spesialiserer seg på å matche kompressorspesifikasjoner til dine eksakte krav til nitrogenstrøm, trykk og renhet. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, layouttegninger og livssykluskostnadsanalyser innen 48 timer etter forespørselen din.