ZW-4/8 nitrogenkompressor – presisjons oljefri N2-booster for høytrykksapplikasjoner i liten skala

ZW-4/8 leverer 4 m³/min ved 0,80 MPa utløpstrykk, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor konstruert for høytrykkslaboratorieforsyning, inertisering av presisjonsinstrumenter og kompakt industriell nitrogenforsterkning der forhøyet trykk og absolutt renhet ikke er forhandlingsbart.

Produktoversikt

De ZW-4/8 nitrogenkompressor er en presisjonskonstruert oljefri stempelkompressor designet for applikasjoner der høyt utløpstrykk og kompakt fotavtrykk må sameksistere. Med en nominell kapasitet på 4 m³/min og et forhøyet utløpstrykk på 0,80 MPa, denne enheten dekker de krevende kravene til høytrykksnitrogendistribusjon i laboratoriekomplekser, presisjonsproduksjonsanlegg og småskala industrielle prosesser.

I motsetning til konvensjonelle kompressorer som går på akkord med enten trykkkapasitet eller renhet, oppnår ZW-4/8 begge deler gjennom en helt oljefri kompresjonsmekanismeStempelringene og rytterringene er produsert av avanserte selvsmørende PTFE-kompositter som fungerer uten hydrokarbonsmøremidler, noe som sikrer at nitrogenstrømmen forblir helt fri for oljeforurensning. Denne naturlige oljefrie egenskapen er viktig for applikasjoner som GC-MS-bærergassforsyning, steril farmasøytisk prosessering og håndtering av halvlederskiver der selv spor av oljedamp kan kompromittere produktets integritet.

De to-trinns, to-rads (二列二级) Arkitekturen er spesielt optimalisert for målet på utløpstrykket på 0,80 MPa. Ved å fordele trykkforholdet over to kompresjonstrinn med kjøling mellom trinnene, opprettholder ZW-4/8 utløpstemperaturene innenfor trygge grenser samtidig som den oppnår det høyere trykkuttaket som ettrinnskonstruksjoner ikke kan oppnå. De kompakte dimensjonene til 2250 × 1296 × 2200 mm og en vekt på bare 2,00 tonn gjør denne enheten egnet for installasjon i trange maskinrom, mobile meier og nitrogenforsyningssystemer i containere.

Tekniske spesifikasjoner – ZW-4/8

* 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. Høytrykks oljefri stempelteknologi

ZW-4/8 bruker en selvsmørende stempelring og rytterbåndenhet produsert av PTFE-kompositter med høy tetthet forsterket med glassfiber og bronsepartikler. Disse ringene oppnår en friksjonskoeffisient under 0,08 uten ekstern smøring, noe som gir ISO 8573-1 Klasse 0 oljeinnhold sertifisering i den komprimerte nitrogenstrømmen. Dette er spesielt kritisk for høytrykksapplikasjoner der oljeforurensning ville bli forsterket av trykkforholdet, noe som ville gjøre nedstrøms oljefjerning eksponentielt vanskeligere og dyrere.

2. Totrinns kompresjon for forhøyede trykkforhold

De to-trinns, to-raders arkitektur er termodynamisk avgjørende for å oppnå utløpstrykket på 0,80 MPa fra typiske utløpstrykk for nitrogengeneratorer på 0,05–0,10 MPa. Førstetrinnssylinderen komprimerer nitrogenet til et mellomtrykk på omtrent 0,25–0,30 MPa, hvoretter en mellomtrinnskjøler fjerner kompresjonsvarmen. Andretrinnssylinderen øker deretter trykket til det endelige målet på 0,80 MPa. Denne trinnvise tilnærmingen begrenser utløpstemperaturen for hvert trinn til under 160 °C, noe som forhindrer termisk nedbrytning av PTFE-tetningselementene og opprettholder ventilplatens integritet under forhøyet trykk.

3. Kompakt fotavtrykk med høy effekttetthet

På 2250 × 1296 × 2200 mm, ZW-4/8 opptar mindre enn 3 m² gulvplass og leverer et utløpstrykk på 0,80 MPa – en kombinasjon som er vanskelig å oppnå med alternative kompressorteknologier. Den kompakte vertikale veivhuskonstruksjonen minimerer det langsgående fotavtrykket samtidig som den gir tilstrekkelig tilgang for rutinemessig vedlikehold. 2,00 tonn vekt tillater transport og posisjonering med standard gaffeltruckutstyr, noe som gjør ZW-4/8 egnet for ettermontering i eksisterende maskinrom, mobile nitrogenforsyningsunderstell og containeriserte prosessenheter.

4. Effektiv 380V motordrift

ZW-4/8 drives av en 30 kW, 380 V, 50 Hz trefase induksjonsmotor I samsvar med IEC 60034-1 IE3 effektivitetsklasse. Standard lavspenningskonfigurasjon integreres direkte i eksisterende 380V industrielle distribusjonspaneler uten behov for spesialisert mellomspenningsinfrastruktur. Denne elektriske enkelheten er spesielt verdifull for småskalaanlegg, laboratorier og mobile installasjoner der mellomspenningsbryterutstyr ville være uoverkommelig dyrt. Effekten på 30 kW gir en utmerket balanse mellom kompresjonskapasitet og elektrisk behov, noe som holder driftskostnadene håndterbare for periodiske applikasjoner.

Søknadsscenarier

Høytrykks nitrogenforsyning til laboratoriet

Forskningslaboratorier og analyseanlegg krever høytrykksnitrogen for gasskromatografibærergass, massespektrometri-forstøvergass og forsyning av inert atmosfære i hanskerom. ZW-4/8-ene 0,80 MPa utløpstrykk er tilstrekkelig til å mate høytrykksnitrogenregulatorer og fordelingsmanifolder som betjener flere instrumenter samtidig. Den oljefrie sertifiseringen sikrer at nitrogenstrømmen oppfyller de strenge renhetskravene til analytiske instrumenter uten behov for ekstra rensepatroner eller oljeovervåkingsinstrumenter. Kapasiteten på 4 m³/min kan komfortabelt støtte 8–12 GC-MS-systemer eller 4–6 ICP-MS-instrumenter som opererer parallelt.

Presisjonsproduksjon og halvlederinertisering

I elektronikk- og halvlederproduksjon brukes nitrogen til Inertisering av waferhåndtering, atmosfærekontroll for reflowovn og tørre skap for komponentlagringDen ZW-4/8 høytrykks nitrogenkompressor leverer det 0,80 MPa-trykket som kreves for presisjonstrykkregulatorer som opprettholder inerte miljøer i underatmosfæren i hanskerom og waferoverføringskamre. Den oljefrie designen er helt avgjørende i disse applikasjonene fordi selv oljeforurensning på nanogramnivå kan forårsake loddefeil, svikt i konform beleggheft og forurensning av optiske overflater på presisjonskomponenter.

Farmasøytisk steril prosessering og aseptisk fylling

Farmasøytiske produksjonsanlegg bruker høytrykksnitrogen til aseptisk fyllelinje inertering, forskyvning av hetteglassets topprom og tømming av frysetørkerkammeretZW-4/8s utløpstrykk på 0,80 MPa gir den nødvendige trykkhøyden for å mate nitrogen gjennom HEPA-filtrerte distribusjonssystemer og presisjonstrykkregulatorer som opprettholder sterile barrieretrykk i isolatorer og barrieresystemer med begrenset tilgang (RABS). Den oljefrie sertifiseringen sikrer samsvar med FDA 21 CFR 211.72 (utstyrskonstruksjon) og EU GMP Annex 1 (sterile legemidler) uten behov for ytterligere validering av oljefjerning.

Småskala VPSA nitrogenforsterker

For kompakte VPSA-nitrogengeneratorer som produserer nitrogen med renhet på 99,5–99,9% ved nær atmosfærisk trykk, komprimerer ZW-4/8 lavtrykksproduktet til 0,80 MPa for høytrykksfordeling. Det kompakte fotavtrykket gjør at kompressoren kan monteres på samme understell som VPSA-generatoren, noe som skaper et integrert nitrogenforsyningssystem som tar opp minimalt med gulvplass. Den oljefrie kompresjonsbanen beskytter karbonmolekylsilen mot hydrokarbonforgiftning, bevarer generatorens separasjonseffektivitet og forlenger adsorbentens levetid ved å forhindre irreversibel forurensning.

Materiale og konstruksjon

ZW-4/8 er konstruert av materialer valgt for kompatibilitet med høytrykksnitrogen, korrosjonsbestandighet og langsiktig mekanisk pålitelighet:

Alle trykkbærende komponenter er konstruert og produsert i samsvar med ASME BPVC seksjon VIII avdeling 1 eller kinesiske GB 150-standarder. Sveiseskjøter gjennomgår 100% radiografisk inspeksjon (RT), og hver trykkbeholder utsettes for hydrostatisk testing ved 1,5 ganger maksimalt tillatt arbeidstrykk (MAWP) i en minimum holdetid på 30 minutter.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og romkrav

ZW-4/8 veier 2,00 tonn og har et lavt tyngdepunkt på grunn av den kompakte, vertikale designen. armert betongplate på 3–4 tonn er tilstrekkelig for stabil drift, montert på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz). Det to-rads motstående sylinderarrangementet kansellerer iboende førsteordens treghetskrefter, og minimerer vibrasjonsoverføring til sensitivt laboratorieutstyr eller presisjonsproduksjonsmaskiner i nærheten. Nødvendige klaringer: 1,0 m på ikke-drivsiden for ventilvedlikehold, 0,8 m på drivsiden for motortilgang og 1,5 m over hodet for rutinemessig service.

Spesifikasjoner for kjølevann

Kjølevannsbehovet er omtrent 8 m³/t ved en innløpstemperatur som ikke overstiger 32 °C. Vannfordelingskretsen mater sylinderkappene og intercooleren parallelt. Akseptabel vannkvalitet: pH 6,5–8,5, total hardhet < 300 mg/L som CaCO₃, klorid < 50 mg/L, suspenderte stoffer < 30 mg/L. For laboratorieinstallasjoner uten dedikert kjølevannsinfrastruktur er et kompakt luftkjølt etterkjøleralternativ tilgjengelig, noe som eliminerer behovet for vannforsyning fullstendig.

Plan for forebyggende vedlikehold

Den oljefrie designen til ZW-4/8 reduserer vedlikeholdskompleksiteten dramatisk sammenlignet med smurte alternativer. Det er ingen oljeskift å planlegge, ingen oljeprøver å analysere, ingen filterelementer å bytte ut og ingen oljeseparatorpatroner å overvåke. De eneste slitedelene er forbruksdelene. PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 4000–6000 driftstimer under rene nitrogenforhold.

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

ZW-4/8 nitrogenkompressoren oppfyller eller overgår følgende internasjonale standarder og forskriftskrav:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

ZW-4/8 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 7,50 kW per m³/min av nitrogen ved 0,80 MPa utløpstrykk. Selv om denne spesifikke effekten er høyere enn våre større modeller i LW-serien på grunn av den reduserte skaleringseffektiviteten som er iboende i kompressorer med liten kapasitet, er den fortsatt konkurransedyktig innenfor segmentet for høytrykks-oljefrie stempelkompressorer på under 5 m³/min. Til sammenligning bruker oljesmurte skruekompressorer i dette trykk- og størrelsesområdet vanligvis 8,0–9,5 kW/m³/min, og membrankompressorer (ofte valgt for oljefri høytrykksdrift) kan overstige 12 kW/m³/min.

Over en årlig driftssyklus på 8000 timer gir ZW-4/8 sin effektivitetsfordel sammenlignet med mindre effektive alternativer omtrent 12 000–32 000 kWh energibesparelser per år. Med en kostnadsreduksjon på $0,08/kWh representerer dette en årlig reduksjon i strømkostnader på $960–$2560. Den primære økonomiske driveren for valg av ZW-4/8 er imidlertid vanligvis eliminering av oljerelaterte forbruksvarer og nedstrøms renseutstyr snarere enn marginale energibesparelser.

De totale eierkostnader for høytrykksnitrogenkompresjon I småskalaapplikasjoner domineres det av vedlikeholdsarbeid og forbruksvarer. ZW-4/8s oljefrie design eliminerer oljeskift ($300–600/år), filterutskiftninger ($150–300/år), separatorpatronskift ($400–800/år) og oljeanalyse ($100–200/år), noe som gir en total besparelse på forbruksvarer på $950–$1900 årlig sammenlignet med smurte alternativer. I tillegg sparer elimineringen av nedstrøms oljefjerningsutstyr (koalesceringsfiltre, aktivkull-adsorbenter, oljemonitorer) $3000–$8000 i kapitalutgifter.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr fleksible tilpasningsalternativer for å tilpasse ZW-4/8 til spesifikke installasjonsbegrensninger og sluttbrukerkrav:

• Skidmonterte pakker: Formontert kompressor, motor, kjøler og kontrollpanel på en stålramme med gaffeltrucklommer og løfteøyer. Reduserer feltinstallasjon til kun elektrisk tilkobling og kjølevannstilkobling.
• Mobile tilhengerenheter: ZW-4/8 kan monteres på en veitillatt tilhenger med integrert dieselgenerator, kjølesystem og nitrogenlagring, noe som skaper en fullt mobil høytrykksnitrogenforsyningsenhet for byggeplasser, rørledningsvedlikehold og nødhjelp.
• Luftkjølt konfigurasjon: Valgfri luftkjølt etterkjøler eliminerer behovet for kjølevannsforsyning, noe som gjør ZW-4/8 egnet for laboratorieinstallasjoner uten rørleggerinfrastruktur eller mobile applikasjoner der vanntilgangen er begrenset.
• PLS og fjernovervåking: Valgfri Siemens LOGO! eller S7-1200 PLS med 7-tommers HMI-berøringsskjerm, Ethernet-tilkobling og SMS-/e-postalarmvarsler. Kompatibel med Modbus TCP/IP for SCADA-integrasjon.
• Akustiske innkapslinger: Kompakt IP54-klassifisert lydkabinett som reduserer støy fra 82 dB(A) til 66 dB(A) på 1 meters avstand, egnet for innendørsinstallasjoner i støyfølsomme miljøer som laboratorier og maskinrom i tilknytning til kontorer.
• OEM og privat etikett: Tilpassede malingsskjemaer, merkeskilt med merkenavn og lokaliserte dokumentasjonspakker for distributører av gassutstyr og systemintegratorer.

Tilpassede konfigurasjoner er tilgjengelige fra MOQ 1 enhetIngeniørforslag leveres vanligvis innen 3–5 virkedager. Standard leveringstid er 10–12 uker; ekspresslevering innen 8 uker er tilgjengelig for kvalifiserte bestillinger.

Casestudie: Oppgradering av nitrogen for aseptisk fyllelinje for farmasøytisk farmasøytisk fylling

Klient: Et farmasøytisk produksjonsanlegg i Thailand som spesialiserer seg på sterile injiserbare produkter

Utfordring: Anlegget brukte en smurt stempelkompressor med nitrogen for å tilføre høytrykksnitrogen (0,70 MPa) til sine aseptiske fyllelinjer. Oljeforurensning i nitrogenstrømmen ble påvist på 1,5 mg/m³, som oversteg grensen på 0,1 mg/m³ som er spesifisert i produktkvalitetsavtalen med internasjonale kjøpere. Oljen forårsaket også hyppig tilstopping av de absolutte 0,22 μm-filtrene i nitrogendistribusjonssystemet, noe som krevde filterutskifting hver tredje uke i stedet for det planlagte 6-månedersintervallet.

Løsning: Vi leverte en ZW-4/8 oljefri nitrogenkompressor Som en direkte erstatning, konfigurert på en spesialtilpasset meier med en luftkjølt etterkjøler (eliminerer behovet for kjølevann), et Siemens LOGO! PLC-kontrollpanel og et integrert 0,5 m³ utligningsbeholder. Meierens fotavtrykk ble designet for å passe inn i det eksisterende kompressorrommet uten sivile modifikasjoner. Utløpstrykket på 0,80 MPa ga en sikkerhetsmargin over de 0,70 MPa som kreves av regulatorene på fyllelinjen.

Resultater etter 24 måneder:

• Nitrogenoljeinnhold: Redusert fra 1,5 mg/m³ til <0,01 mg/m³, oppnår ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering
• Absolutt filterbytteintervall: Forlenget fra 3 uker til 8 måneder, noe som sparer $18 000/år i filterkostnader og reduserer produksjonsnedetid
• Totale vedlikeholdsutgifter: Redusert med 45% på grunn av eliminering av oljeskift, filterutskiftninger og separatoroverhalinger
• Klager på produktkvalitet: Null oljerelaterte avvisninger siden igangsetting, opprettholdelse av internasjonale kjøperkontrakter
• Uplanlagt nedetid: Null hendelser i 24 måneder med kontinuerlig drift

«ZW-4/8-kompressoren løste problemet med oljeforurensning permanent. Kostnadene for filterutskifting falt med 85%, og vi har ikke hatt en eneste kvalitetsavvisning relatert til nitrogenrenhet siden installasjonen. Det luftkjølte alternativet var en bonus – ikke noe kjølevann betydde én mindre strømleverandør å bekymre seg for.» — Kvalitetssikringssjef, farmasøytisk produksjonsanlegg

Vanlige spørsmål og utvalgsguide

Relaterte produkter og løsninger

For en fullstendig oversikt over våre industriell nitrogenkompressor portefølje, inkludert oljefrie oksygenkompressorer, hydrogenkompressorer og spesialgassløsninger, vennligst kontakt vårt ingeniørteam eller bla gjennom vår online katalog.

Klar til å oppgradere høytrykksnitrogenforsyningen din?

Våre applikasjonsingeniører er tilgjengelige for å evaluere dine nitrogenstrømningsbehov, innløpsforhold, mål for utløpstrykk og integrasjonsbegrensninger. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, layouttegninger, rør- og instrumentdiagrammer (P&ID-er) og detaljerte TCO-analyser innen 48 timer.

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