Beschrijving
ZW-2/4 stikstofcompressor – compacte olievrije N2-booster voor kleinschalige luchtscheiding
De ZW-2/4 levert 2 m³/min bij een persdruk van 0,40 MPa en is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen voor compacte cryogene luchtscheidingsinstallaties, stikstofvoorziening in laboratoria en kleinschalige VPSA-stikstofproductie. De compressor is vrij van smeermiddelverontreiniging, heeft een ruimtebesparend ontwerp en is gebouwd voor betrouwbare, continue werking.
Productoverzicht
De ZW-2/4 stikstofcompressor Dit product vertegenwoordigt een compacte maar krachtige oplossing in ons assortiment olievrije zuigercompressoren, speciaal ontworpen voor stikstofboostingstoepassingen in kleinschalige cryogene luchtscheiding, gasvoorzieningsketens voor laboratoria en compacte VPSA-stikstofgeneratiesystemen. Met een capaciteit van 2 m³/min en een afvoerdruk van 0,40 MPaDeze unit levert professionele prestaties in een compact formaat dat geschikt is voor krappe industriële ruimtes.
In tegenstelling tot conventionele gesmeerde compressoren die de zuiverheid van stikstof aantasten door het meevoeren van oliedampen, werkt de ZW-2/4 volledig op een smeermiddel. olievrije smeerarchitectuurDeze ontwerpfilosofie elimineert de noodzaak voor oliefiltratie achteraf, verkort de onderhoudsintervallen aanzienlijk en garandeert naleving van de stikstofzuiverheidseisen voor gevoelige toepassingen, waaronder farmaceutisch onderzoek en ontwikkeling, elektronica-testen en laboratoria voor voedselconservering.
De compressor maakt gebruik van een tweetraps, twee rijen (二列二级) Zuigerconfiguratie die de compressie-efficiëntie over het gehele drukbereik optimaliseert. Elke compressietrap is voorzien van onafhankelijke koelcircuits, waardoor de uitlaattemperaturen binnen veilige thermische grenzen blijven, zelfs tijdens langdurig gebruik. Het compacte gietijzeren frame en de nauwkeurig gebalanceerde krukasconstructie zijn ontworpen voor Meer dan 60.000 uur van operationele levensduur bij standaard onderhoudsintervallen.
Technische specificaties – ZW-2/4
| Parameter | Waarde | Eenheid |
|---|---|---|
| Model | ZW-2/4 | – |
| Patroon | Tweetraps, twee rijen (二列二级) | – |
| Capaciteit | 2 | m³/min |
| Afvoerdruk | 0.40 | MPa |
| Compressorafmetingen (L × B × H) | 720 × 763 × 1475 | mm |
| Gewicht | 0.60 | T |
| Stroom | 18.5 | kW |
| Spanning | 380 | V |
| Gasmedium | Stikstof (N₂) | – |
| Smering | Olievrij | – |
* 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. Ultracompact formaat
Voor slechts 720 × 763 × 1475 mm Met een gewicht van 600 kg neemt de ZW-2/4 minder dan 0,55 m² vloeroppervlak in beslag. Dankzij dit compacte formaat is hij ideaal voor renovatieprojecten in bestaande gebouwen waar ruimte schaars is, zoals universitaire onderzoekslaboratoria, gasvoorzieningsruimtes in ziekenhuizen en kleine productiebedrijven. De verticale oriëntatie van de tweerijige cilinderopstelling minimaliseert de horizontale voetafdruk, terwijl de volledige thermodynamische efficiëntie van de tweetrapsinstallatie behouden blijft.
2. Olievrije PTFE-zuigertechnologie
De ZW-2/3 maakt gebruik van een zelfsmorend PTFE-composiet zuigerveer- en geleidingsbandsysteem die werkt zonder koolwaterstofsmeermiddelen. Dit bereikt het volgende: ISO 8573-1 Klasse 0 Certificering van het oliegehalte, waardoor het geschikt is voor de meest veeleisende toepassingen met betrekking tot stikstofzuiverheid. De verwijdering van olie uit de compressiekamer elimineert het risico van door olie veroorzaakte polymerisatie in stikstofstromen die sporen van zuurstof bevatten, een cruciale veiligheidsfactor bij de verwerking van zeer zuiver gas.
3. Tweetrapsrendement op kleine schaal
De meeste compressoren met een kleine capaciteit offeren efficiëntie op door gebruik te maken van eentrapsontwerpen. De ZW-2/4 behoudt een tweetraps compressiearchitectuur met tussenkoeling, waardoor een specifiek energieverbruik van circa 9,25 kW per m³/min—uitzonderlijk voor deze capaciteitsklasse. De tussenliggende buizenkoeler verlaagt de inlaattemperatuur van de tweede trap, waardoor het volumetrisch rendement verbetert en de levensduur van de klep wordt verlengd.
4. Krukasontwerp met lage inertie
De gesmede krukas van gelegeerd staal is dynamisch gebalanceerd om ISO 1940 G2.5 Het ontwerp met lage inertie maakt snel starten en stoppen mogelijk. Dit is met name waardevol voor laboratoriumtoepassingen waar de compressor naar behoefte kan worden in- en uitgeschakeld in plaats van continu te draaien. De opstelling met twee rijen tegenover elkaar geplaatste cilinders zorgt voor natuurlijke krachtcompensatie, waardoor minder fundering nodig is en installatie op standaard industriële vloeren mogelijk is zonder speciale inertieblokken.
Toepassingsscenario's
Kleinschalige cryogene luchtscheiding
In compacte cryogene ASU-installaties die produceren 50–200 Nm³/u gasvormige stikstofDe ZW-2/4 fungeert als de primaire drukverhogingspomp tussen de koelbox en het procesdistributienetwerk. De capaciteit van 2 m³/min sluit precies aan op de output van kleinschalige vloeibare stikstofinstallaties en mini-ASU-systemen. De persdruk van 0,40 MPa zorgt voor voldoende opvoerhoogte voor pijpleidingdistributie naar nabijgelegen procesapparatuur, handschoenkasten en gasmeetpanelen.
Gasvoorziening voor laboratoria en onderzoek
Onderzoekslaboratoria, universitaire scheikundeafdelingen en farmaceutische R&D-faciliteiten hebben een betrouwbare levering nodig van stikstof van hoge zuiverheid Voor werkzaamheden in een inerte atmosfeer, oplosmiddelverdamping en als draaggas voor chromatografie. De olievrije certificering van de ZW-2/4 garandeert dat er geen koolwaterstofverontreinigingen aanwezig zijn die gevoelige analytische instrumenten zoals GC-MS, HPLC en ICP-MS kunnen beïnvloeden. Dankzij het compacte formaat kan de ZW-2/4 direct naast gasverdeelpanelen in laboratoria worden geplaatst, waardoor lange pijpleidingen die atmosferische verontreiniging kunnen veroorzaken, overbodig worden.
Compacte VPSA-stikstofgeneratoren
Voor kleinschalige VPSA-stikstofgenerator De ZW-2/4 comprimeert het stikstofproduct onder lage druk (doorgaans 0,05–0,10 MPa uit het adsorptiebed) tot een bruikbare distributiedruk. Het olievrije ontwerp is cruciaal, omdat VPSA-systemen afhankelijk zijn van moleculaire zeefadsorbenten die permanent zouden worden vergiftigd door oliedamp. Dankzij het compacte formaat kan de compressor direct in de VPSA-skid worden geïntegreerd, waardoor een compleet, kant-en-klaar stikstofproductiepakket ontstaat.
Elektronicafabricage en solderen
In assemblagefaciliteiten voor elektronica wordt stikstof gebruikt voor Inertisering van golfsolderen, regeling van de atmosfeer in de reflow-oven en opslag van componentenDe afvoerdruk van 0,40 MPa van de ZW-2/4 is voldoende voor de typische stikstofbehoefte van soldeermachines (0,20–0,35 MPa), met drukregeling op de gebruiksplaats. De olievrije certificering voorkomt koolwaterstofverontreiniging van soldeerverbindingen en fluxresten, die problemen met de elektrische geleidbaarheid in zeer betrouwbare elektronica kunnen veroorzaken.
Materiaal en constructie
De ZW-2/4 is vervaardigd uit materialen die geselecteerd zijn op stikstofcompatibiliteit, compacte duurzaamheid en onderhoudsgemak:
| component | Materiaal | Specificatie |
|---|---|---|
| Cilinderblok | Grijs gietijzer | GG25 / HT250, compact gieten |
| Krukas | Gesmeed gelegeerd staal | 42CrMo4, Q&T, lage traagheid |
| Zuigerveren | PTFE-composiet | Zelfsmerend, olievrij |
| Klepplaten | Roestvrij staal | SS316, corrosiebestendig |
| Intercooler | Aluminium vinbuis | Compact, hoge warmteoverdracht |
| Kader | Gelaste stalen plaat | Poedercoating, trillingsdempend |
Alle drukdragende componenten zijn ontworpen om GB 150 Voldoet aan de normen voor drukvaten. De compacte intercooler maakt gebruik van een aluminium lamellenbuisconstructie voor maximale warmteoverdracht in een minimale behuizing, waardoor de totale hoogte van de unit wordt verlaagd met behoud van de effectiviteit van de tussenkoeling. Lasverbindingen worden vóór verzending hydrostatisch getest bij 1,5 keer de ontwerpdruk.
Installatie- en onderhoudsrichtlijnen
Fundering en montage
Met een gewicht van slechts 600 kg kan de ZW-2/4 worden geïnstalleerd op standaard versterkte industriële vloeren Zonder een apart inertieblok. De unit wordt geleverd met vier trillingsdempende steunen die de overgedragen trillingen reduceren tot minder dan 2 mm/s RMS. Minimale installatieafstand: 800 mm aan de voorzijde (toegang tot de klep), 500 mm aan de zijkanten en 600 mm aan de achterzijde (toegang tot de koeler). Dankzij de compacte afmetingen (720 × 763 mm) kan de unit worden geïnstalleerd in standaard laboratoriumapparatuurruimtes en kleine machinekamers.
Koelingsvereisten
De benodigde koelwaterdoorstroming bedraagt ongeveer 3,5 m³/h bij een inlaattemperatuur van 32 °C. Voor installaties zonder koelwaterinfrastructuur is een optionele oplossing beschikbaar. luchtgekoeld nakoelerpakket is beschikbaar met gebruikmaking van omgevingslucht in combinatie met een speciale ventilator en een warmtewisselaar met lamellenbuizen. Deze configuratie verhoogt de totale hoogte met 200 mm, maar maakt leidingen voor koelwater overbodig.
Elektrische aansluiting
De 18,5 kW motor werkt op standaard 380V/3-fasen/50Hz Industriële voeding. Een 32A-stroomonderbreker met motorbeveiliging (thermische overbelasting + kortsluiting) wordt aanbevolen. De motor heeft een IE3-efficiëntieklasse en voldoet aan de EU-ecodesignrichtlijnen. Voor installaties in Noord-Amerika is een 460V/60Hz-motorvariant beschikbaar met een extra levertijd van 2-3 weken.
Onderhoudsschema
| Interval | Serviceartikel | Actie |
|---|---|---|
| Dagelijks | Visuele inspectie | Controleer op lekkages, abnormale geluiden en trillingen. |
| 500 uur | Klepinspectie | Controleer de afdekplaten van de zuig- en perskleppen. |
| 2000 uur | Controle van de zuigerveren | Meet de slijtage en vervang het product als de speling in de groef groter is dan 0,25 mm. |
| 6.000 uur | Groot onderhoud | Vervang ringen, banden en kleppen; inspecteer de lagers. |
| 12.000 uur | Krukas en lagers | Volledige inspectie, meting van de slingering, lagers vervangen. |
De olievrije architectuur vereenvoudigt het onderhoud aanzienlijk. Er zijn geen smeermiddelfilters, geen oliemonsternameprogramma's en geen vervanging van scheidingselementen. De belangrijkste verbruiksartikelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandenmet een typische levensduur van 4.000-6.000 uur bij gebruik van schone stikstof. Alle slijtagegevoelige onderdelen zijn bereikbaar vanaf de voor- en bovenkant van de unit, waardoor onderhoud mogelijk is zonder de compressor te hoeven verplaatsen.
Certificeringen voor naleving en veiligheid
De ZW-2/4 stikstofcompressor voldoet aan of overtreft de volgende internationale normen en wettelijke eisen:
GB 150 drukvatnorm, PED 2014/68/EU (Module A)
IEC 60034-1 (Roterende machines), IEC 60204-1 (Machineveiligheid), CE-gecertificeerd
ISO 8573-1 Klasse 0 (oliegehalte), getest door TÜV Rheinland
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015
Stikstof is een geurloos, kleurloos en verstikkend gas. Alle ZW-2/4-installaties moeten voorzien zijn van zuurstofgebrekbewaking in afgesloten ruimtes. Zorg voor ventilatiesnelheden die de omgevingszuurstofconcentratie boven 19,5 l/13T houden, conform OSHA 29 CFR 1910.146. Installeer zuurstofsensoren met een alarm bij 19,5 l/13T en automatische uitschakeling bij 18,0 l/13T. Betreed nooit compressorruimtes zonder draagbare zuurstofmeetapparatuur.
Prestatie- en efficiëntieanalyse
De ZW-2/4 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 9,25 kW per m³/min stikstof bij een persdruk van 0,40 MPa. Hoewel dit specifieke vermogen hoger is dan bij grotere units vanwege de natuurkundige principes van kleinschalige compressie, vertegenwoordigt het een uitstekend rendement binnen de categorie compacte olievrije zuigercompressoren. Ter vergelijking: typische oliegesmeerde schroefcompressoren in dit capaciteitsbereik verbruiken 10-12 kW/m³/min, terwijl membraancompressoren (vaak gebruikt voor toepassingen met een hoge zuiverheid) meer dan 15 kW/m³/min kunnen verbruiken.
Gedurende een jaarlijkse bedrijfscyclus van meer dan 4.000 uur elimineert het olievrije voordeel van de ZW-2/4 ongeveer $800–$1.200 aan jaarlijkse kosten voor smeermiddel en filters vergeleken met gesmeerde alternatieven. Het compacte ontwerp verlaagt ook de installatiekosten: geen aparte compressorruimte, geen koeltoren en minimale elektrische infrastructuur. totale eigendomskosten voor kleine stikstofcompressoren wordt gedomineerd door energieverbruik en onderhoud, en de ZW-2/4 optimaliseert beide.
De motor van 18,5 kW is IE3 premium efficiëntie De ZW-2/4-motor is een klasse die de elektrische verliezen met 3–5% vermindert in vergelijking met IE2-motoren. Voor installaties die werken met tijdgebonden elektriciteitstarieven, maakt het vermogen van de ZW-2/4 om snel te starten en te stoppen (krukas met lage inertie) vraaggestuurde strategieën mogelijk waarbij de compressie wordt verschoven naar daluren, wat de bedrijfskosten verder verlaagt.
Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie
Naast de standaard ZW-2/4-configuratie bieden we maatwerkoplossingen voor specifieke installatieomgevingen:
- Luchtgekoeld pakket: Elimineert de behoefte aan koelwater dankzij de geïntegreerde luchtgekoelde intercooler en nakoeler. Ideaal voor installaties op afgelegen locaties en mobiele stikstofproductietrailers. Verhoogt de totale hoogte met 200 mm.
- Geluidsgedempte behuizing: Vermindert de geluidsemissie van 82 dB(A) tot 68 dB(A) op 1 meter afstand, waardoor deze geschikt is voor laboratoriuminstallaties binnenshuis. De behuizing is voorzien van geïntegreerde ventilatoren en aansluitingen voor zuurstofmonitoring.
- Frequentieomvormer (VFD): Stemt het compressorvermogen af op de fluctuerende stikstofvraag, waardoor de efficiëntie bij deellast met 15–25% verbetert. Inclusief druksensor en PID-regeling voor automatische snelheidsmodulatie.
- Op een frame gemonteerd, kant-en-klaar systeem: Voorgemonteerd met stikstoftank (500L), drukregelaar en vochtmeter. Vereenvoudigt de installatie ter plaatse tot alleen de elektrische aansluiting en de gastoevoer.
- Explosiebestendige variant: ATEX Zone 2-gecertificeerde motor- en elektrische componenten voor installatie in explosiegevaarlijke omgevingen. Beschikbaar voor 380V/50Hz en 460V/60Hz voedingssystemen.
De minimale bestelhoeveelheid voor aangepaste configuraties is 1 eenheidStandaard levertijd is 6-8 weken; maatwerkpakketten worden binnen 8-10 weken geleverd. OEM-labeling en co-branded documentatie zijn beschikbaar voor systeemintegratoren en distributeurs van gasapparatuur.
Casestudie: Upgrade van de stikstofvoorziening in een universitair onderzoekslaboratorium
Cliënt: Een toonaangevende onderzoeksuniversiteit in Oost-Azië, afdeling Materiaalwetenschappen
Uitdaging: De bestaande hogedrukstikstofcilinderbank van de afdeling (200 bar, 50L cilinders) bleek ontoereikend voor meerdere gelijktijdige handelingen in handschoenkasten, inerte atmosfeerovens en thermische analyse-instrumenten. Het wisselen van cilinders verstoorde experimenten en de logistiek van het hanteren van cilinders in een laboratoriumgebouw met meerdere verdiepingen vormde een veiligheidsrisico.
Oplossing: Wij leverden een ZW-2/4 olievrije stikstofcompressor Geïntegreerd met een kleine VPSA-stikstofgenerator (die 99,91 TP3T N₂ produceert bij 0,08 MPa) en een buffertank van 500 liter. De compacte compressor paste in de bestaande machinekamer (1,2 m × 1,5 m vloeroppervlak) en de olievrije certificering voldeed aan de analytische zuiverheidseisen van de afdeling.
Resultaten:
- Continuïteit van de stikstoftoevoer: 100% beschikbaarheid op aanvraagwaardoor vertragingen bij het vervangen van cilinders worden geëlimineerd.
- Jaarlijkse bedrijfskosten: Verminderd met 58% versus cilinderhuur en -levering (van $12.400 tot $5.200)
- Laboratoriumveiligheid: Handmatige cilinderhantering is geëlimineerd. in krappe lift- en gangruimtes
- Stikstofzuiverheid: Consistent >99,95% met een oliegehalte van <0,01 mg/m³, en voldoet aan alle eisen van de analyse-instrumenten.
“De ZW-2/4 heeft onze laboratoriumwerkzaamheden volledig veranderd. We hoeven ons geen zorgen meer te maken over een tekort aan stikstof midden in een experiment, en dankzij het compacte formaat hoefden we geen waardevolle laboratoriumruimte op te offeren. De olievrije certificering geeft ons het vertrouwen dat onze analyseresultaten niet worden beïnvloed door koolwaterstofverontreiniging.” — Laboratoriummanager, afdeling Materiaalwetenschappen
Veelgestelde vragen en selectiegids
Gerelateerde producten en oplossingen
ZW-3/7 stikstofcompressor
De volgende capaciteitsstap in de ZW-serie levert 3 m³/min bij 0,70 MPa. Ideaal voor kleine VPSA-systemen die een hogere druk of een matige toename van het debiet vereisen.
LW-serie compressoren met grote capaciteit
Olievrije stikstofcompressoren met een hoge doorstroomcapaciteit van 8 tot 130 m³/min voor industriële luchtscheiding, petrochemische afdichting en drukverhoging in pijpleidingen.
DW-serie hogedrukcompressoren
Olievrije meertrapscompressoren voor stikstofdrukken van 0,80 tot 2,00 MPa. Geschikt voor stikstofinjectie, cilindervulling en hogedrukprocestoepassingen.
Ontdek ons complete assortiment industriële stikstofcompressorenwaaronder olievrije zuurstofcompressoren, waterstofboosters en oplossingen voor de verwerking van speciale gassen. Neem contact op met ons engineeringteam voor toepassingsspecifieke aanbevelingen en een op maat gemaakt pakketontwerp.
Klaar om uw stikstoftoevoersysteem te upgraden?
Onze applicatie-ingenieurs zijn gespecialiseerd in het afstemmen van compressorspecificaties op uw exacte eisen ten aanzien van stikstofdebiet, -druk en -zuiverheid. Wij leveren binnen 48 uur na uw aanvraag gratis technische voorstellen, lay-outtekeningen en een levenscycluskostenanalyse.
