ZW-5.4/6~20 nitrogenkompressor – oljefri N2-booster med variabelt trykk for fleksible industrielle applikasjoner

ZW-5.4/6~20 er konstruert for å levere 5,4 m³/min over et allsidig trykkområde fra 0,60 MPa til 2,00 MPa, og er en totrinns, to-raders oljefri stempelnitrogenkompressor designet for flertrykks nitrogendistribusjon, pilotanleggsdrift og fleksible industrielle gasssystemer. Null oljeforurensning, kompakt fotavtrykk og optimalisert for driftssykluser med variabelt trykk.

Produktoversikt

De ZW-5.4/6~20 nitrogenkompressor representerer en unik allsidig løsning innenfor vår oljefrie stempelkompressorfamilie, som kjennetegnes av sitt brede driftstrykkområde som spenner fra 0,60 MPa til 2,00 MPa med en jevn kapasitet på 5,4 m³/minDenne variable trykkkapasiteten gjør enheten usedvanlig godt egnet for applikasjoner der nitrogenbehovet svinger mellom mellomtrykk og høytrykk, eller der en enkelt kompressor må betjene flere forbrukere på forskjellige trykknivåer.

Betegnelsen «6~20» i modellnummeret gjenspeiler kompressorens evne til å operere over et utløpstrykkspektrum tilsvarende 0,60–2,00 MPa, oppnådd gjennom justerbar klaringlommekontroll og trinnvise avlastningsmekanismer. Denne fleksibiliteten eliminerer behovet for flere kompressorer eller mellomliggende trykkreduserende stasjoner i anlegg med ulike nitrogentrykkkrav, noe som reduserer kapitalutgifter og vedlikeholdskompleksitet betydelig.

Som alle enhetene i ZW-serien vår, opprettholder ZW-5.4/6~20 en helt oljefri kompresjonsvei ved bruk av selvsmørende PTFE-komposittstempelringer og rytterbånd. Dette sikrer at nitrogenproduktstrømmen forblir helt fri for hydrokarbonforurensning, og oppnår dermed ISO 8573-1 klasse 0-sertifisering uten nedstrøms renseutstyr. De kompakte dimensjonene og den beskjedne vekten gjør denne enheten ideell for pilotanlegg, FoU-anlegg og mobile nitrogenforsyningssystemer der plass og portabilitet er kritiske begrensninger.

Tekniske spesifikasjoner – ZW-5.4/6~20

* Kapasitet nominell ved 0,60 MPa innløpstrykk. Ved høyere utløpstrykk justeres kapasiteten proporsjonalt. Alle spesifikasjoner i henhold til ISO 1217, tillegg C. Faktisk ytelse varierer med stedets høyde, omgivelsestemperatur og innløpsforhold.

Viktige funksjoner og tekniske fordeler

1. Variabelt trykkområde med klaringlommekontroll

ZW-5.4/6~20 har en innovativ justerbart lommesystem som gjør at kompressoren kan operere effektivt over et utløpstrykkområde fra 0,60 MPa til 2,00 MPa uten mekanisk modifikasjon. Ved å justere klaringsvolumet i høytrykkssylinderen optimaliserer enheten volumetrisk effektivitet ved hvert trykksettpunkt. Dette eliminerer behovet for flere kompressorer eller trykkreduserende ventiler i anlegg med variable nitrogentrykkkrav, noe som reduserer både kapitalutgifter og driftskompleksitet. Trykkjusteringen kan utføres manuelt eller automatisert via pneumatiske aktuatorer integrert i kontrollsystemet.

2. Oljefri PTFE-komposittforsegling for høytrykkstjenester

ZW-5.4/6~20 bruker en selvsmørende stempelring og rytterbåndsystem Konstruert av høytytende PTFE-kompositter forsterket med karbonfiber og bronsepartikler. Denne materialformuleringen er spesielt konstruert for høytrykksnitrogenbruk, og opprettholder tetningsintegritet og lave friksjonskoeffisienter over hele driftsområdet på 0,60–2,00 MPa. Ringene oppnår en friksjonskoeffisient under 0,07 uten ekstern smøring, noe som sikrer ISO 8573-1 Klasse 0 oljeinnhold i den komprimerte nitrogenstrømmen. For pilotanlegg og forskningsfasiliteter der nitrogenrenhet ikke er forhandlingsbart, eliminerer denne innebygde oljefrie sertifiseringen fullstendig kostnadene for nedstrøms filtrering.

3. Totrinns kompresjon for utvidet trykkforhold

De to-trinns, to-raders arkitektur er viktig for å håndtere de høye trykkforholdene forbundet med et utløpstrykk på 2,00 MPa. Ved å dele kompresjonsarbeidet mellom en lavtrykkssylinder og en høytrykkssylinder, begrenser enheten utløpstemperaturen for hvert trinn til under 160 °C, noe som bevarer PTFE-ringens integritet og forhindrer termisk nedbrytning. En integrert skall-og-rør-intercooler fjerner kompresjonsvarmen mellom trinnene, noe som forbedrer den generelle termodynamiske effektiviteten og forlenger ventilplatens levetid. Ved lavere utløpstrykk (0,60–1,00 MPa) kan enheten operere med redusert kjølebehov mellom trinnene, noe som ytterligere forbedrer effektiviteten.

4. Fleksibel spenningskonfigurasjon for ulike installasjoner

ZW-5.4/6~20 er tilgjengelig med en 132 kW drivmotor i 380V-, 6kV- eller 10kV-konfigurasjoner. Standard 380V-alternativet er ideelt for laboratorie- og pilotanleggsinstallasjoner med eksisterende lavspenningsdistribusjonsinfrastruktur. 6kV- og 10kV-alternativene passer for industrianlegg med mellomspenningsbussystemer, og reduserer elektriske infrastrukturkostnader og forbedrer energieffektiviteten ved å eliminere nedtransformatorer. Denne spenningsfleksibiliteten sikrer at ZW-5.4/6~20 kan integreres i praktisk talt ethvert elektrisk miljø uten kostbare modifikasjoner.

Søknadsscenarier

Pilotanlegg og prosessutviklingsanlegg

Kjemiske og farmasøytiske pilotanlegg krever ofte nitrogen ved varierende trykk avhengig av prosessen som testes. ZW-5.4/6~20 nitrogenkompressor med variabelt trykk fungerer som en enkelt, fleksibel nitrogenkilde som kan levere inertgass på 0,60 MPa for reaktordekning under én kampanje, og deretter justeres til 2,00 MPa for høytrykkstesting av katalysator under neste kampanje. Kapasiteten på 5,4 m³/min er godt tilpasset skalaen til pilotanleggets drift, og den oljefrie designen sikrer ingen hydrokarbonforurensning av sensitive katalysatorer eller reaksjonsprodukter.

Industriell gassdistribusjon for flere trykk

Industrianlegg med ulike nitrogenforbrukere – som tankdekning på 0,60 MPa, rørledningsrensing på 1,20 MPa og inertisering av nødbeholdere på 2,00 MPa – krever tradisjonelt flere kompressorer eller trykkreduserende stasjoner. ZW-5.4/6~20 eliminerer denne kompleksiteten ved å tilby én kompressor som er i stand til å betjene alle trykkkrav. Det justerbare utløpstrykket kan endres mellom skift eller kampanjer for å matche de aktive prosesskravene, noe som reduserer antallet utstyr og forenkler vedlikeholdsplanleggingen.

Mobil nitrogenforsyning og beredskap

Det kompakte fotavtrykket og den beskjedne vekten til ZW-5.4/6~20 gjør den ideell for mobile nitrogenforsyningsenheter montert på tilhengere som er godkjent for veitransport. Den variable trykkkapasiteten er spesielt verdifull i nødsituasjoner der det kan være behov for nitrogen ved forskjellige trykk for spyling av rørledninger, inertisering av beholdere eller brannslukking. Enheten kan transporteres til stedet, kobles til en nitrogenkilde (flytende nitrogenfordamper eller liten VPSA-generator) og raskt justeres til ønsket utløpstrykk. Den oljefrie designen sikrer at det beskyttede prosessutstyret ikke forurenses.

Forsknings- og universitetslaboratorier

Universitetsforskningslaboratorier og nasjonale forskningsinstitutter trenger nitrogen med høy renhet for et bredt spekter av eksperimenter, fra hanskebokser med inert atmosfære (0,60 MPa) til høytrykkssyntesereaktorer (2,00 MPa). ZW-5.4/6~20s variable trykkområde og oljefrie sertifisering gjør den til en ideell sentral nitrogenforsyning for tverrfaglige forskningsfasiliteter. Kapasiteten på 5,4 m³/min kan samtidig støtte flere høytrykksreaktorer, flere hanskeboksstasjoner og gasskromatografiinstrumenter uten at det går på bekostning av renhet eller trykkstabilitet.

Materiale og konstruksjon

ZW-5.4/6~20 er konstruert av materialer valgt for kompatibilitet med høytrykksnitrogen, korrosjonsbestandighet og kompakt strukturell integritet:

Alle trykkbærende komponenter er i samsvar med ASME BPVC seksjon VIII avdeling 1 eller kinesiske GB 150-standarder. Sveiseskjøtene gjennomgår 100% radiografisk inspeksjon (RT), og hver trykkbeholder gjennomgår hydrostatisk testing ved 1,5 × MAWP i en holdeperiode på minst 30 minutter.

Retningslinjer for installasjon og vedlikehold

Fundament- og romkrav

ZW-5.4/6~20 veier 2,40 tonn og har en kompakt vertikal design med lavt tyngdepunkt. armert betongplate på 4–5 tonn er tilstrekkelig for stabil drift, montert på elastomere vibrasjonsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz). Det torads motstående sylinderarrangementet kansellerer iboende førsteordens treghetskrefter, og minimerer vibrasjonsoverføring. 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. Enhetens gaffeltruckkompatible grunnramme tillater plassering uten traverskranutstyr.

Spesifikasjoner for kjølevann

Kjølevannsbehovet er omtrent 15 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, suspendert stoff < 30 mg/L. For installasjoner uten pålitelig kommunal vannforsyning anbefales et kompakt lukket kjøletårn med en 0,5 m³ buffertank. Ved høyere utløpstrykk (1,50–2,00 MPa) bør kjølevannsstrømmen økes med omtrent 20% for å håndtere den ekstra kompresjonsvarmen.

Vedlikeholdsintervaller

Den oljefrie designen eliminerer alle oljerelaterte vedlikeholdsoppgaver. Det er ingen krav om oljeskift, filterbytte, bytte av separatorpatron eller oljeanalyse. De eneste slitedelene er forbruksdelene. PTFE-stempelringer og rytterbånd, som vanligvis oppnår 3500–5500 timer ved høytrykksdrift (1,50–2,00 MPa) og 4500–6500 timer ved middelstrykksdrift (0,60–1,00 MPa).

Samsvars- og sikkerhetssertifiseringer

ZW-5.4/6~20 nitrogenkompressoren oppfyller følgende internasjonale standarder og forskriftskrav:

Ytelses- og effektivitetsanalyse

ZW-5.4/6~20 oppnår en spesifikt strømforbruk på omtrent 24,4 kW per m³/min ved et utløpstrykk på 2,00 MPa, noe som forbedres til omtrent 18,5 kW/m³/min ved 0,60 MPa. Selv om den spesifikke effekten er høyere enn modeller med større kapasitet på grunn av redusert skaleringseffektivitet, gir enhetens variable trykkkapasitet unik driftsfleksibilitet som oppveier den marginale effektivitetseffekten. Til sammenligning ville en dedikert høytrykksmembrankompressor med tilsvarende kapasitet forbruke 28–35 kW/m³/min, mens oljesmurte skruekompressorer ved 2,00 MPa vanligvis overstiger 20 kW/m³/min.

Den primære økonomiske fordelen med ZW-5.4/6~20 er eliminering av flere kompressorer i anlegg med variabelt trykkbehov. Et anlegg som krever nitrogen på 0,60 MPa, 1,20 MPa og 2,00 MPa ville tradisjonelt trenge tre separate kompressorer eller én kompressor pluss to trykkreduserende stasjoner. ZW-5.4/6~20 erstatter hele denne infrastrukturen med én enkelt enhet, noe som reduserer kapitalutgiftene med 40–60% og vedlikeholdskompleksiteten med en tilsvarende margin. totale eierkostnader for nitrogenkompresjon I applikasjoner med variabelt trykk domineres det av antall utstyr og vedlikeholdsarbeidskraft snarere enn marginal energieffektivitet.

Den oljefrie designen reduserer ytterligere de totale eierkostnadene (TCO) ved å eliminere oljerelaterte forbruksvarer. En typisk smurt kompressor av denne størrelsen og trykkområdet forbruker 80–150 liter smøreolje årlig, pluss filterelementer, separatorpatroner og kostnader for avhending av spillolje på totalt $1 500–$3 000/år. ZW-5.4/6~20 fjerner disse utgiftene fullstendig.

Tilpasning og OEM-muligheter

Vi tilbyr fleksible tilpasningsalternativer for å tilpasse ZW-5.4/6~20 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-5.4/6~20 kan monteres på en veitillatt tilhenger med integrert dieselgenerator, kjølesystem og nitrogenlagring, noe som skaper en fullt mobil nitrogenforsyningsenhet for byggeplasser, rørledningsvedlikehold og nødhjelp.
• Automatisert trykkkontroll: Valgfri Siemens LOGO! eller S7-1200 PLS med trykktilbakemeldingssløyfe, som automatisk justerer klaringslommevolumet for å opprettholde innstilt utløpstrykk innenfor ±0,05 MPa. Fjernovervåking via Modbus TCP/IP eller OPC-UA.
• Akustiske innkapslinger: Kompakt IP54-klassifisert lydkabinett som reduserer støy fra 82 dB(A) til 68 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 levert innen 3–5 virkedager. Standard levering: 10–12 uker; ekspresslevering innen 8 uker for kvalifiserte bestillinger.

Casestudie: Nitrogenforsyning til flertrykkspilotanlegg

Klient: Et spesialisert kjemisk selskap som driver et pilotanlegg med flere reaktorer i Tyskland

Utfordring: Pilotanlegget opererte fire reaktorer med forskjellige nitrogentrykkkrav: Reaktor A (0,60 MPa for inertisering), reaktor B (1,20 MPa for katalysatoraktivering), reaktor C (1,60 MPa for høytrykkssyntese) og reaktor D (2,00 MPa for polymerisering). Kunden vedlikeholdt tre separate kompressorer (0,60 MPa, 1,20 MPa og 2,00 MPa) pluss trykkreduserende stasjoner, noe som resulterte i høye kapitalkostnader, kompleks vedlikeholdsplanlegging og hyppige krysskontamineringsproblemer ved bytte mellom reaktorer.

Løsning: Vi leverte en ZW-5.4/6~20 oljefri nitrogenkompressor med automatisert kontroll av klaringslommer, som erstatter alle tre eksisterende kompressorer. Enheten ble konfigurert på en kompakt ramme med integrert intercooler, etterkjøler og en Siemens S7-1200 PLS med trykktilbakemeldingskontroll. PLS-en justerer automatisk utløpstrykket for å matche de aktive reaktorkravene, og bytter mellom settpunkter på under 5 minutter.

Resultater etter 18 måneder:

• Kapitalutstyr: Redusert fra 3 kompressorer til 1, noe som sparer 180 000 euro i initial investering
• Vedlikeholdskostnader: Redusert med 58% (fra € 24 000/år til € 10 100/år)
• Gulvareal: Redusert med 65% (fra 18 m² til 6,3 m²)
• Nitrogenrenhet: Konsekvent >99,9% med oljeinnhold <0,01 mg/m³ på tvers av alle trykksettpunkter
• Reaktorbyttetid: Redusert fra 45 minutter til under 5 minutter, forbedrer gjennomstrømningen på pilotanlegget

«ZW-5.4/6~20 har forenklet nitrogenforsyningen vår dramatisk. Vi trenger ikke lenger å vedlikeholde tre kompressorer eller bekymre oss for feil på trykkreduserende ventiler. Den automatiske trykkkoblingen er sømløs, og operatørene på pilotanlegget vårt elsker enkelheten.» — Prosessingeniørsjef

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 for en fleksibel nitrogenkompresjonsløsning?

Våre applikasjonsingeniører er tilgjengelige for å evaluere dine nitrogenbehov for flere trykk og demonstrere hvordan ZW-5.4/6~20 kan erstatte flere kompressorer med én enkelt, allsidig enhet. Vi tilbyr gratis tekniske forslag, TCO-analyser og veiledning for integrering av pilotanlegg innen 48 timer.

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