3ZW-6/30 stikstofcompressor – drietraps olievrije N2-booster voor hogedrukprocesapplicaties van 3,00 MPa

De 3ZW-6/30 is een drietraps, drierijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 6 m³/min te leveren bij een persdruk van 3,00 MPa. Hij is geschikt voor stikstofinjectie onder ultrahoge druk, vulstations voor gasflessen en veeleisende chemische syntheseprocessen. De compressor heeft geen olieverontreiniging, een robuuste meertrapsconstructie en is geoptimaliseerd voor continu gebruik onder extreme druk.

Productoverzicht

De 3ZW-6/30 stikstofcompressor Dit vertegenwoordigt het summum van onze olievrije zuigercompressortechnologie, speciaal ontworpen voor toepassingen die zowel een aanzienlijke doorvoercapaciteit als een ultrahoge persdruk vereisen. Met een nominaal vermogen van 6 m³/min en een uitzonderlijke 3,00 MPa uitlaatdrukDeze unit vertegenwoordigt het hogedruksegment van ons portfolio industriële stikstofcompressoren en is geschikt voor de meest veeleisende procesapplicaties in de chemische, petrochemische en gasdistributie-industrie.

De aanduiding "3ZW" staat voor de drietraps, drie rijen (三列三级) Deze architectuur is essentieel voor het bereiken van een persdruk van 3,00 MPa met behoud van thermische stabiliteit en mechanische betrouwbaarheid. Elk van de drie compressietrappen werkt met een gematigde drukverhouding, waarbij speciale tussenkoelers tussen de trappen de compressiewarmte afvoeren. Deze meertrapsbenadering is cruciaal omdat de totale drukverhouding van atmosferische inlaat tot 3,00 MPa de veilige bedrijfslimieten van eentraps- of tweetrapsontwerpen overschrijdt, zowel wat betreft persluchttemperatuur als mechanische belasting van de zuigers en krukas.

Wat de 3ZW-6/30 onderscheidt van conventionele alternatieven is zijn volledig olievrij compressiepadDe zuigerveren en geleidebanden zijn nauwkeurig gefreesd uit geavanceerde, zelfsmurende PTFE-composietmaterialen die zonder koolwaterstofsmeermiddelen werken. Bij een persdruk van 3,00 MPa is het risico op oliedampoverdracht exponentieel hoger dan bij toepassingen met lage druk, waardoor het olievrije ontwerp niet alleen voordelig, maar absoluut noodzakelijk is voor elke toepassing die stikstof van hoge zuiverheid vereist. De unit bereikt ISO 8573-1 Klasse 0-certificering van nature, zonder stroomafwaartse oliefilterinstallaties.

Technische specificaties – 3ZW-6/30

* Alle specificaties zijn gebaseerd op standaard referentieomstandigheden (ISO 1217, bijlage C). De werkelijke prestaties kunnen variëren afhankelijk van de hoogte van de locatie, de omgevingstemperatuur en de inlaatcondities.

Belangrijkste kenmerken en technische voordelen

1. Drietrapscompressie voor ultrahoge druk

De architectuur met drie fasen en drie rijen De 3ZW-6/30 vormt de technische basis die een persdruk van 3,00 MPa mogelijk maakt met olievrije zuigertechnologie. De totale drukverhouding van circa 30:1 tot 60:1 (vanaf atmosferische inlaat) wordt verdeeld over drie compressiecilinders, waarbij elke trap werkt met een drukverhouding van circa 3:1 tot 4:1. Deze gefaseerde aanpak is thermodynamisch essentieel, omdat compressie in één trap tot 3,00 MPa persluchttemperaturen van meer dan 300 °C zou opleveren, ver boven de veilige bedrijfstemperatuur van PTFE-afdichtingsmaterialen. Tussen elke trap voert een speciale, zeer efficiënte buizenwarmtewisselaar de compressiewarmte af, waardoor de persluchttemperaturen in alle trappen onder de 155 °C blijven. Dit thermisch beheer behoudt de integriteit van de PTFE-ringen en verlengt de levensduur van de klepplaten met circa 501 TP3T in vergelijking met tweetrapsontwerpen die een vergelijkbare drukverhouding nastreven.

2. Geavanceerd olievrij PTFE-afdichtingssysteem voor hoge druk

De 3ZW-6/30 maakt gebruik van een gepatenteerde technologie. zelfsmurende zuigerveer- en geleidebandassemblage Vervaardigd uit ultrahoogwaardige PTFE-composieten, specifiek samengesteld voor een druk van 3,00 MPa. Deze ringen zijn versterkt met glasvezel, bronsdeeltjes en molybdeendisulfide om een ​​wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,05 te bereiken zonder externe koolwaterstofsmering. Bij een persdruk van 3,00 MPa zou de partiële druk van oliedamp ongeveer 10 keer hoger zijn dan bij 0,30 MPa, waardoor olieverontreiniging exponentieel ernstiger en moeilijker te verwijderen stroomafwaarts zou zijn. Het van nature olievrije ontwerp van de 3ZW-6/30 bereikt dit. ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Zonder verdere filtratie-, coalescentie- of adsorptieapparatuur. De PTFE-formulering is geschikt voor continu gebruik bij temperaturen tot 185 °C, met een veiligheidsmarge die tijdelijke temperatuurschommelingen tijdens opstarten en belastingveranderingen opvangt.

3. Krachtbalans met drierijige, tegenover elkaar geplaatste cilinders

Het hoofdframe is gegoten uit GG25 grijs gietijzer met versterkte wanddelen en geïntegreerde koelwaterkanalen. drierijige opstelling van tegenover elkaar geplaatste cilinders Biedt een superieure krachtbalans in vergelijking met ontwerpen met één of twee rijen, waarbij de traagheidskrachten van de eerste en tweede orde elkaar grotendeels opheffen. Dit mechanische voordeel is met name cruciaal voor hogedrukcompressoren, waar de piekgaskrachten op de zuigers aanzienlijk hoger zijn dan bij lagedruktoepassingen. De configuratie met drie rijen vermindert de onbalanskrachten die op de fundering worden overgebracht met meer dan 85% in vergelijking met ontwerpen met één rij, waardoor installatie op een lichter gewapend betonnen traagheidsblok (minimaal 5 ton) mogelijk is en het risico op trillingsgerelateerde vermoeidheid in aangesloten leidingsystemen wordt verminderd. De compacte afmetingen—1845 × 1660 × 2360 mm—zijn opmerkelijk voor een drietrapscompressor van deze drukklasse, bereikt door een verticaal gestapelde cilinderopstelling die de benodigde ruimte voor de machine minimaliseert.

4. Standaard 380V industriële motoraandrijving

De 3ZW-6/30 wordt aangedreven door een 75 kW, 380V, 50Hz driefase inductiemotor Voldoet aan IEC 60034-1 efficiëntieklasse IE3. De standaard laagspanningsconfiguratie kan direct worden geïntegreerd in bestaande 380V industriële verdeelborden zonder dat middenspanningsschakelaars of step-down transformatoren nodig zijn. Deze elektrische eenvoud is met name waardevol voor de 3ZW-6/30, omdat het bescheiden vermogensvereiste (75 kW) de complexiteit en kosten van een middenspanningsinfrastructuur niet rechtvaardigt. De motor is rechtstreeks gekoppeld aan de krukas via een flexibele schijfkoppeling, waardoor de onderhoudslast en het efficiëntieverlies die gepaard gaan met riem- of tandwielaandrijvingen worden geëlimineerd.

Toepassingsscenario's

Vullen van stikstofcilinders onder ultrahoge druk

De 3ZW-6/30 is de ideale primaire booster voor vulstations voor stikstofcilinders Deze compressor is geschikt voor de industriële, medische en speciale gasmarkten. Hoewel de persdruk van 3,00 MPa niet de 15-20 MPa bereikt die nodig is voor directe cilindervulling, fungeert de compressor als een zeer efficiënte tussenstap die de benodigde compressieverhouding van de daaropvolgende hogedrukvulcompressoren aanzienlijk verlaagt. In een typische vulstationconfiguratie verhoogt de 3ZW-6/30 de stikstofdruk van 0,05-0,10 MPa naar 3,00 MPa, waarna een compacte hogedrukmembraan- of zuigercompressor de vulling voltooit tot 20 MPa. Deze gefaseerde aanpak verbetert de algehele systeemefficiëntie met 25-351 TP3T in vergelijking met eentraps hogedrukcompressie vanuit atmosferische inlaat. Het olievrije ontwerp is essentieel voor cilindervulling, omdat eventuele olieverontreiniging in de gevulde cilinders zou worden opgesloten en bij de eindgebruikers terecht zou komen, waardoor hun processen mogelijk in gevaar zouden komen en het vulstation aansprakelijk zou worden gesteld.

Chemische synthese en inertisering van hogedrukreactoren

In chemische procesinstallaties, de 3ZW-6/30 stikstofcompressor levert stikstof onder ultrahoge druk voor hogedrukreactor inertisering, behoud van het katalysatorbed en noodontluchting van procesvaten. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende om stikstof in reactoren te injecteren die werken bij drukken tot 2,5 MPa, waarbij een positieve inerte gaslaag wordt gehandhaafd gedurende alle fasen van de werking. De drietrapscompressie zorgt ervoor dat de stikstof thermisch stabiel blijft en vrij is van olieverontreiniging, wat cruciaal is in de chemische synthese waar zelfs sporen van verontreinigingen katalysatoren kunnen vergiftigen, ongewenste nevenreacties kunnen veroorzaken of de productzuiverheid kunnen aantasten. De capaciteit van 6 m³/min kan meerdere hogedrukreactoren tegelijkertijd bedienen via een centrale stikstofleiding.

Gasliquefactie & Cryogene Opslag Drukhandhaving

In stikstofvloeistoffabrieken en cryogene opslagfaciliteiten fungeert de 3ZW-6/30 als een hogedrukbooster Deze installatie comprimeert stikstofdamp uit opslagtanks of hercondensatoren tot de druk die nodig is voor distributie of verdere verwerking. De persdruk van 3,00 MPa is voldoende om stikstof door warmtewisselaars, hercondensatoren en distributienetwerken in kleine tot middelgrote vloeibaarmakingsinstallaties te persen. Het olievrije ontwerp is essentieel, omdat eventuele olieverontreiniging in de hogedrukstikstof in het cryogene systeem terecht zou komen, waar het zou bevriezen en de warmtewisselaarkanalen zou blokkeren, wat zou leiden tot storingen en kostbaar onderhoud. De drietrapscompressie met tussenkoeling zorgt ervoor dat de stikstof gedurende het gehele compressieproces op een beheersbare temperatuur blijft, waardoor thermische schade aan de stroomafwaartse cryogene apparatuur wordt voorkomen.

Stikstofinjectie in olie- en gasputten

Bij de productie van olie en gas wordt stikstof onder hoge druk in de putten geïnjecteerd voor verbeterde oliewinning (EOR), putstimulatie en gasliftoperatiesDe 3ZW-6/30 heeft een persdruk van 3,00 MPa, wat voldoende is voor veel toepassingen in ondiepe tot middelmatig diepe putten, waar stikstof wordt gebruikt om olie te verdringen, de reservoirdruk te verlagen of productievloeistoffen naar de oppervlakte te brengen. Het olievrije ontwerp voorkomt koolwaterstofverontreiniging van het reservoir, wat de permeabiliteit van de formatie zou kunnen veranderen en de efficiëntie van de oliewinning zou kunnen verminderen. De capaciteit van 6 m³/min maakt continue stikstofinjectie mogelijk voor langdurige putstimulatiecampagnes of intermitterende gasliftoperaties voor meerdere putten.

Materiaal en constructie

De 3ZW-6/30 is vervaardigd uit hoogwaardige materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor stikstof onder ultrahoge druk, hun thermische weerstand en een lange levensduur:

Alle drukdragende componenten worden ontworpen en vervaardigd in strikte overeenstemming met ASME BPVC Sectie VIII Divisie 1 of de Chinese GB 150-normen. Elke lasverbinding ondergaat een 100% röntgeninspectie (RT) volgens ASME Sectie V, Artikel 2, en elk voltooid drukvat wordt onderworpen aan een hydrostatische druktest bij 1,5 keer de maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) gedurende een minimale wachttijd van 30 minuten. Hogedrukleidingsystemen worden vervaardigd van naadloos SS316 met ANSI Klasse 900 flensverbindingen om lekdichtheid te garanderen bij een werkdruk van 3,00 MPa.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en constructie-eisen

De 3ZW-6/30 heeft een drooggewicht van 3,00 ton en een zwaartepunt op circa 800 mm boven de grondplaat. Dankzij het ontwerp met drierijige, tegenover elkaar geplaatste cilinders zijn de onbalanskrachten minimaal, ondanks de werking onder ultrahoge druk, waardoor installatie op een gewapend betonnen traagheidsblok van 5-6 tonHet blok moet op elastomere trillingsdempers worden gemonteerd (eigenfrequentie 7–10 Hz). Minimale vrije ruimte: 1,2 m aan de niet-aandrijfzijde voor toegang tot de klep, 1,0 m aan de aandrijfzijde voor motoronderhoud en 1,5 m boven de kraan voor toegang. Er moet speciale aandacht worden besteed aan de hogedruk-afvoerleidingen, die correct moeten worden ondersteund met veerbeugels en verankerd om trillingsvermoeidheid bij 3,00 MPa te voorkomen. Alle hogedrukaansluitingen moeten na installatie worden gecontroleerd met ultrasoon onderzoek.

Ontwerp van koelwatersystemen

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 15 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voorziet de cilindermantels en twee tussenkoelers in parallelle aftakkingen van koelwater. Gezien de drietrapscompressie en de hoge drukverhouding zijn de tussenkoelers absoluut cruciaal voor het thermisch beheer en moeten ze te allen tijde voldoende koelwatertoevoer ontvangen. Specificaties voor de waterkwaliteit: pH 6,5–8,5, totaal opgeloste stoffen < 500 mg/L, chloridegehalte < 50 mg/L (om corrosie van de SS316-buizen te voorkomen), zwevende deeltjes < 30 mg/L en totale hardheid < 300 mg/L als CaCO₃. Een gesloten koeltoren met zijstroomfiltratie en chemische behandeling wordt sterk aanbevolen voor alle installaties om een ​​constante waterkwaliteit te garanderen en kalkaanslag in de tussenkoelers te voorkomen.

Preventief onderhoudsschema

Het olievrije ontwerp van de 3ZW-6/30 vereenvoudigt het onderhoud aanzienlijk in vergelijking met gesmeerde alternatieven. Er zijn geen olieverversingen, geen olieanalyses, geen filtervervangingen en geen vervanging van de separatorcartridge nodig. De belangrijkste slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans een levensduur van 2.500 tot 4.000 uur bereiken onder schone stikstofomstandigheden bij ultrahoge druk. De hogedrukventielplaten (met name in de derde trap) vereisen mogelijk vaker inspectie dan lagedrukvarianten vanwege de verhoogde mechanische belasting, maar de totale onderhoudslast blijft aanzienlijk lager dan bij oliegesmeerde systemen met een vergelijkbare drukcapaciteit.

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De 3ZW-6/30 stikstofcompressor is ontworpen, gefabriceerd en getest om te voldoen aan, of te overtreffen, de volgende internationale normen en wettelijke kaders:

Prestatie- en efficiëntieanalyse

De 3ZW-6/30 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 12,50 kW per m³/min stikstof wordt aangevoerd bij een persdruk van 3,00 MPa vanuit de atmosferische inlaat. Dit specifieke vermogen weerspiegelt de thermodynamische realiteit van ultra-hogedrukcompressie, waarbij de benodigde arbeid aanzienlijk toeneemt met de drukverhouding. Binnen het segment van olievrije zuigercompressoren voor ultra-hoge druk (persdruk > 2,50 MPa) is dit rendement concurrerend en aanzienlijk beter dan dat van membraancompressoren, die het belangrijkste alternatief zijn voor olievrije ultra-hogedruktoepassingen. Ter vergelijking: oliegesmeerde zuigercompressoren in vergelijkbare ultra-hogedruktoepassingen verbruiken doorgaans 13,0–15,0 kW/m³/min, terwijl membraancompressoren meer dan 18 kW/m³/min kunnen verbruiken.

Bij een standaard jaarlijks bedrijfsschema van 8.000 uur levert het efficiëntievoordeel van de 3ZW-6/30 ten opzichte van minder efficiënte alternatieven een besparing op van ongeveer 72.000–144.000 kWh aan jaarlijkse energiebesparingBij $0,08/kWh vertegenwoordigt dit een directe besparing op de elektriciteitskosten van $5.760–$11.520 per jaar. De belangrijkste economische rechtvaardiging voor de 3ZW-6/30 is echter doorgaans de het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen en het vermijden van apparatuur voor olieverwijdering verderop in het proces. Dat zou bij gesmeerde alternatieven op dit drukniveau verplicht zijn. totale eigendomskosten voor ultra-hogedruk stikstofcompressie De uitstoot wordt naar schatting met 30–45% verminderd gedurende een operationele levensduur van 10 jaar wanneer olievrije werking wordt vergeleken met gesmeerde systemen met volledige nazuivering.

De afwezigheid van olie in het compressiepad is met name waardevol bij ultrahoge druk, omdat olieverontreiniging exponentieel geconcentreerder en moeilijker te verwijderen wordt naarmate de druk toeneemt. Bij 3,00 MPa zou de partiële druk van oliedamp ongeveer 15 keer hoger zijn dan bij 0,30 MPa, waardoor oliefiltratiesystemen stroomafwaarts vrijwel ineffectief en onbetaalbaar zouden zijn. Het van nature olievrije ontwerp van de 3ZW-6/30 elimineert dit probleem volledig en garandeert dat de zuiverheid van stikstof behouden blijft, ongeacht de bedrijfsdruk.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden uitgebreide aanpassingsmogelijkheden om de 3ZW-6/30 af te stemmen op specifieke locatieomstandigheden, integratievereisten en specificaties van de eindgebruiker:

• Kant-en-klare pakketten op een frame: Voorgemonteerde compressor, motor, drie tussenkoelers, nakoeler, hogedruk-afvoerleidingen, instrumentatie en bedieningspaneel op een stalen frame met geïntegreerde hijsogen en ankerboutsjablonen. Fabriekstests van alle systemen verkorten de inbedrijfstellingstijd met 70%.
• Configuraties van gevaarlijke zones: Motor- en elektrische behuizingen voor petrochemische installaties, conform ATEX Zone 2 en IECEx. Geïntegreerde gasdetectie, automatische ventilatievergrendeling en explosieveilige instrumentatie.
• Geavanceerde procesbesturing: Optioneel: Siemens S7-1200 of Allen-Bradley CompactLogix PLC met 10-inch HMI-touchscreen, bewaking op afstand via Modbus TCP/IP of OPC-UA en naadloze DCS/SCADA-integratie. Automatische drukbewaking en alarmsystemen per trap. Hogedrukbeveiligingen, inclusief automatische ontlasting bij overdruk en noodafsluitkleppen op alle trappen.
• Milieubescherming: C5-M coatings van maritieme kwaliteit voor installaties aan de kust; tropische elektrische componenten voor een omgevingstemperatuur van 55 °C; IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizingen die het geluid op 1 meter afstand reduceren van 85 dB(A) tot 72 dB(A).
• OEM & Private Label: Aangepaste lakkleuren, merknaamplaatjes en lokale documentatiepakketten voor distributeurs en systeemintegratoren van gasapparatuur.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukDe technische beoordeling en het opstellen van een voorstel duren doorgaans 5-7 werkdagen. De standaard levertijd is 12-14 weken; herhaalbestellingen worden binnen 8-10 weken na orderbevestiging geleverd.

Casestudie: Verbetering van de stikstofinjectie in een chemische synthese-installatie

Cliënt: Een fabrikant van speciale chemicaliën in Indonesië die hogedruk-batchreactoren gebruikt voor de productie van polymeren.

Uitdaging: De fabriek had stikstof onder ultrahoge druk (2,80–3,00 MPa) nodig voor het inertiseren van de reactor en het conserveren van het katalysatorbed tijdens batchpolymerisatiecycli. Hun bestaande, met olie gesmeerde compressor (geïmporteerd Europees merk, 12 jaar in gebruik) had last van ernstige olieverontreiniging in de stikstofstroom, met verontreinigingsniveaus tot 5,2 mg/m³. Deze olieverontreiniging vergiftigde de Ziegler-Natta polymerisatiekatalysator, waardoor de katalysatorefficiëntie met 30% afnam en polymeerbatches buiten de specificaties vielen. De olie vervuilde ook de warmteoverdrachtsoppervlakken van de reactor, waardoor driemaandelijks chemisch gereinigd moest worden. De jaarlijkse onderhoudskosten waren gestegen tot $65.000.

Oplossing: Wij leverden een 3ZW-6/30 olievrije stikstofcompressor Als primaire hogedruk-stikstofbron werd een speciaal ontworpen skid geplaatst met drie geïntegreerde tussenkoelers, een nakoeler en een Siemens S7-1200 PLC-besturingspaneel met drukbewaking per trap. De persdruk van 3,00 MPa voldeed ruimschoots aan de eisen voor reactorinertisering. Het olievrije ontwerp voorkwam katalysatorvergiftiging en vervuiling van de reactor. Een buffervat van 2 m³ werd stroomopwaarts geïnstalleerd om vraagfluctuaties van de batchreactorcyclus op te vangen.

Gekwantificeerde resultaten na 18 maanden:

• Stikstofgehalte van de olie: Verlaagd van 5,2 mg/m³ naar <0,01 mg/m³, waarbij ISO 8573-1 Klasse 0 is behaald
• Katalysatorrendement: Gerestaureerd naar 95% (van 65%), waardoor het katalysatorverbruik met 32% wordt verminderd.
• Niet-conforme batches: Volledig geëlimineerdwaardoor jaarlijks $45.000 aan herwerkkosten wordt bespaard
• Reinigingsfrequentie van de reactor: Gereduceerd van kwartaal naar jaarlijksbesparing van $18.000/jaar
• Jaarlijkse onderhoudskosten: Verminderd met 48% ($65.000 tot $33.800)
• Terugverdienperiode: 1,6 jaar gebaseerd op besparingen op katalysatoren, het voorkomen van herwerk en een vermindering van onderhoudskosten.

“De 3ZW-6/30 heeft ons polymerisatieproces getransformeerd. Door de eliminatie van olieverontreiniging is de prestatie van onze katalysator weer op het gewenste niveau en is ons probleem met afwijkende batches opgelost. Ons onderhoudsteam besteedt nu zijn tijd aan preventief onderhoud in plaats van aan noodreparaties die verband houden met olieverontreiniging. De terugverdientijd was sneller dan ons financiële team had voorspeld.” — Productiedirecteur, fabriek voor speciale chemicaliën

Veelgestelde vragen en selectiegids

Gerelateerde producten en oplossingen

Voor een uitgebreid overzicht van onze industriële stikstofcompressor Voor ons portfolio, inclusief olievrije zuurstofcompressoren, waterstofcompressoren, koolstofdioxidecompressoren en op maat gemaakte oplossingen voor speciale gassen, kunt u contact opnemen met ons applicatieteam of onze online productcatalogus raadplegen.

Klaar om uw ultra-hogedruk stikstofsysteem te upgraden?

Onze applicatie-ingenieurs staan ​​klaar om uw stikstofdebietvereisten, zuigomstandigheden, streefwaarden voor de persdruk en integratiebeperkingen te evalueren. Wij leveren binnen 48 uur na ontvangst van uw aanvraag gratis technische voorstellen, funderingstekeningen, leiding- en instrumentatiediagrammen (P&ID's) en gedetailleerde analyses van de totale eigendomskosten (TCO).

E-mail: [email protected] | Reactie binnen 24 uur