ZW-5.4/6~20 stikstofcompressor – Olievrije N2-booster met variabele druk voor flexibele industriële toepassingen

De ZW-5.4/6~20 is een tweetraps, tweerijige olievrije zuigercompressor voor stikstof, ontworpen om 5,4 m³/min te leveren over een veelzijdig drukbereik van 0,60 MPa tot 2,00 MPa. Hij is geschikt voor stikstofdistributie onder verschillende drukken, proefinstallaties en flexibele industriële gassystemen. De compressor is olievrij, compact en geoptimaliseerd voor variabele drukcycli.

Productoverzicht

De ZW-5.4/6~20 stikstofcompressor Dit vertegenwoordigt een uniek veelzijdige oplossing binnen onze familie van olievrije zuigercompressoren, die zich onderscheidt door zijn brede werkdrukbereik dat zich uitstrekt van 0,60 MPa tot 2,00 MPa met een constante capaciteit van 5,4 m³/minDankzij deze variabele-drukregeling is de unit uitermate geschikt voor toepassingen waarbij de stikstofvraag fluctueert tussen middelhoge en hoge druk, of waarbij één compressor meerdere afnemers op verschillende drukniveaus moet bedienen.

De aanduiding "6~20" in het modelnummer geeft aan dat de compressor kan werken over een breed persdrukbereik van 0,60–2,00 MPa. Dit wordt bereikt door middel van instelbare spelingregeling en gefaseerde ontlastingsmechanismen. Deze flexibiliteit maakt meerdere compressoren of tussenliggende drukverlagingsstations overbodig in installaties met uiteenlopende stikstofdrukvereisten, waardoor de investeringskosten en de onderhoudscomplexiteit aanzienlijk worden verlaagd.

Net als alle apparaten in onze ZW-serie behoudt de ZW-5.4/6~20 een volledig olievrij compressiepad Door gebruik te maken van zelfsmurende PTFE-composiet zuigerveren en geleidebanden, wordt ervoor gezorgd dat de stikstofproductstroom volledig vrij blijft van koolwaterstofverontreiniging. ISO 8573-1 Klasse 0-certificering Zonder verdere zuiveringsapparatuur. De compacte afmetingen en het bescheiden gewicht maken deze unit ideaal voor proefinstallaties, R&D-faciliteiten en mobiele stikstofvoorzieningssystemen waar ruimte en draagbaarheid cruciale beperkingen zijn.

Technische specificaties – ZW-5.4/6~20

* Capaciteit gemeten bij een inlaatdruk van 0,60 MPa. Bij hogere uitlaatdrukken past de capaciteit zich proportioneel aan. Alle specificaties conform ISO 1217, bijlage C. De werkelijke prestaties variëren afhankelijk van de hoogte van de locatie, de omgevingstemperatuur en de inlaatcondities.

Belangrijkste kenmerken en technische voordelen

1. Variabel drukbereik met regeling van de spelingruimte

De ZW-5.4/6~20 is voorzien van een innovatieve technologie. verstelbaar opbergvaksysteem Hierdoor kan de compressor efficiënt werken over een persdrukbereik van 0,60 MPa tot 2,00 MPa zonder mechanische aanpassingen. Door het spelingvolume in de hogedrukcilinder aan te passen, optimaliseert de unit de volumetrische efficiëntie bij elk drukinstelpunt. Dit elimineert de noodzaak voor meerdere compressoren of drukreduceerventielen in installaties met variabele stikstofdrukvereisten, wat zowel de investeringskosten als de operationele complexiteit verlaagt. De drukregeling kan handmatig of geautomatiseerd worden uitgevoerd via pneumatische actuatoren die in het besturingssysteem zijn geïntegreerd.

2. Olievrije PTFE-composietafdichting voor hogedruktoepassingen

De ZW-5.4/6~20 maakt gebruik van een zelfsmurend zuigerveer- en geleidebandsysteem Gemaakt van hoogwaardige PTFE-composieten versterkt met koolstofvezels en bronzen deeltjes. Deze materiaalsamenstelling is specifiek ontwikkeld voor gebruik met stikstof onder hoge druk, waardoor de afdichtingsintegriteit en lage wrijvingscoëfficiënten behouden blijven over het volledige werkingsbereik van 0,60–2,00 MPa. De ringen bereiken een wrijvingscoëfficiënt van minder dan 0,07 zonder externe smering, wat zorgt voor een optimale afdichting. ISO 8573-1 Klasse 0 oliegehalte in de gecomprimeerde stikstofstroom. Voor proefinstallaties en onderzoeksfaciliteiten waar stikstofzuiverheid niet onderhandelbaar is, elimineert deze van nature olievrije certificering de kosten voor daaropvolgende filtratie volledig.

3. Tweetrapscompressie voor een grotere drukverhouding

De tweefasige, tweerijige architectuur Dit is essentieel voor het beheersen van de hoge drukverhoudingen die gepaard gaan met een persdruk van 2,00 MPa. Door de compressiearbeid te verdelen over een lagedrukcilinder en een hogedrukcilinder, beperkt de unit de perstemperatuur van elke trap tot onder de 160 °C, waardoor de integriteit van de PTFE-ring behouden blijft en thermische degradatie wordt voorkomen. Een geïntegreerde buizenwarmtewisselaar voert de compressiewarmte tussen de trappen af, waardoor de algehele thermodynamische efficiëntie verbetert en de levensduur van de klepplaten wordt verlengd. Bij lagere persdrukken (0,60–1,00 MPa) kan de unit werken met een lagere koelbehoefte tussen de trappen, wat de efficiëntie verder verbetert.

4. Flexibele spanningsconfiguratie voor diverse installaties

De ZW-5.4/6~20 is verkrijgbaar met een 132 kW aandrijfmotor in 380V, 6kV of 10kV configuraties. De standaard 380V-optie is ideaal voor laboratorium- en proefinstallaties met een bestaande laagspanningsdistributie-infrastructuur. De 6kV- en 10kV-opties zijn geschikt voor industriële installaties met middenspanningsbussystemen, waardoor de kosten voor de elektrische infrastructuur worden verlaagd en de energie-efficiëntie wordt verbeterd door het elimineren van step-down transformatoren. Deze spanningsflexibiliteit zorgt ervoor dat de ZW-5.4/6~20 in vrijwel elke elektrische omgeving kan worden geïntegreerd zonder kostbare aanpassingen.

Toepassingsscenario's

Proefinstallaties en procesontwikkelingsfaciliteiten

Proefinstallaties voor chemische en farmaceutische producten hebben vaak stikstof nodig onder wisselende drukken, afhankelijk van het te testen proces. ZW-5.4/6~20 variabele-druk stikstofcompressor Het dient als een enkele, flexibele stikstofbron die inertgas kan leveren bij 0,60 MPa voor reactorbevochtiging tijdens de ene campagne, en vervolgens kan worden aangepast naar 2,00 MPa voor hogedrukkatalysatortesten tijdens de volgende campagne. De capaciteit van 5,4 m³/min is goed afgestemd op de schaal van de pilotinstallatie, en het olievrije ontwerp zorgt ervoor dat gevoelige katalysatoren of reactieproducten niet worden verontreinigd met koolwaterstoffen.

Industriële gasdistributie met meerdere drukniveaus

Industriële installaties met uiteenlopende stikstofverbruikers – zoals tankafdekking bij 0,60 MPa, pijpleidingreiniging bij 1,20 MPa en noodinertisering van vaten bij 2,00 MPa – vereisen traditioneel meerdere compressoren of drukreduceerstations. De ZW-5.4/6~20 elimineert deze complexiteit door één enkele compressor te bieden die aan alle drukvereisten kan voldoen. De instelbare persdruk kan tussen ploegen of campagnes worden aangepast aan de actuele procesbehoeften, waardoor het aantal apparatuur wordt verminderd en het onderhoud wordt vereenvoudigd.

Mobiele stikstofvoorziening en noodhulp

Dankzij het compacte formaat en het bescheiden gewicht is de ZW-5.4/6~20 ideaal voor mobiele stikstofvoorzieningseenheden Gemonteerd op trailers die voldoen aan de wettelijke eisen voor gebruik op de openbare weg. De mogelijkheid tot variabele druk is met name waardevol in noodsituaties waar stikstof onder verschillende drukken nodig kan zijn voor het doorspoelen van pijpleidingen, het inertiseren van vaten of brandbestrijding. De unit kan naar de locatie worden getransporteerd, aangesloten op een stikstofbron (vloeibare stikstofverdamper of kleine VPSA-generator) en snel worden aangepast aan de vereiste afvoerdruk. Het olievrije ontwerp zorgt ervoor dat de beschermde procesapparatuur niet wordt verontreinigd.

Onderzoeks- en universitaire laboratoria

Universitaire onderzoekslaboratoria en nationale onderzoeksinstituten hebben stikstof van hoge zuiverheid nodig voor een breed scala aan experimenten, van handschoenkasten met inerte atmosfeer (0,60 MPa) tot hogedruksynthesereactoren (2,00 MPa). Het variabele drukbereik en de olievrije certificering van de ZW-5.4/6~20 maken het een ideale centrale stikstofleverancier voor multidisciplinaire onderzoeksfaciliteiten. De capaciteit van 5,4 m³/min kan gelijktijdig meerdere hogedrukreactoren, verschillende handschoenkaststations en gaschromatografie-instrumenten van stikstof voorzien zonder dat dit ten koste gaat van de zuiverheid of de drukstabiliteit.

Materiaal en constructie

De ZW-5.4/6~20 is vervaardigd uit materialen die geselecteerd zijn op hun geschiktheid voor hogedrukstikstof, corrosiebestendigheid en compacte structurele integriteit:

Alle drukdragende componenten voldoen aan ASME BPVC Sectie VIII Divisie 1 of de Chinese GB 150-normen. Lasverbindingen worden onderworpen aan een 100%-radiografische inspectie (RT) en elk drukvat ondergaat een hydrostatische test bij 1,5 × MAWP gedurende een minimale wachttijd van 30 minuten.

Installatie- en onderhoudsrichtlijnen

Fundament- en ruimtelijke vereisten

De ZW-5.4/6~20 weegt 2,40 ton en heeft een compact verticaal ontwerp met een laag zwaartepunt. gewapende betonnen fundering van 4-5 ton is voldoende voor een stabiele werking, gemonteerd op elastomere trillingsdempers (eigen frequentie 8–12 Hz). De opstelling met twee tegenover elkaar geplaatste cilinders heft de traagheidskrachten van de eerste orde op, waardoor trillingsoverdracht tot een minimum wordt beperkt. Vereiste vrije ruimte: 1,0 m aan de niet-aandrijfzijde voor kleponderhoud, 0,8 m aan de aandrijfzijde voor toegang tot de motor en 1,5 m boven het hoofd voor routineonderhoud. Het heftruckcompatibele onderstel van de unit maakt positionering zonder bovenloopkraan mogelijk.

Specificaties koelwater

De koelwaterbehoefte bedraagt ​​ongeveer 15 m³/h bij een inlaattemperatuur van maximaal 32 °C. Het waterdistributiecircuit voedt de cilindermantels en de tussenkoeler parallel. Aanvaardbare waterkwaliteit: pH 6,5–8,5, totale hardheid < 300 mg/L als CaCO₃, chloride < 50 mg/L, zwevende deeltjes < 30 mg/L. Voor installaties zonder betrouwbare gemeentelijke watervoorziening wordt een compacte koeltoren met gesloten circuit en een buffertank van 0,5 m³ aanbevolen. Bij hogere persdrukken (1,50–2,00 MPa) moet de koelwaterstroom met circa 201 TP3T worden verhoogd om de extra compressiewarmte te kunnen verwerken.

Onderhoudsintervallen

Het olievrije ontwerp elimineert alle onderhoudstaken die met olie te maken hebben. Er zijn geen olieverversingen, filtervervangingen, vervangingen van de separatorcartridge of olieanalyses nodig. De enige slijtageonderdelen zijn de PTFE-zuigerveren en geleidebandendie doorgaans 3.500–5.500 uur meegaan bij hoge druk (1,50–2,00 MPa) en 4.500–6.500 uur bij middelhoge druk (0,60–1,00 MPa).

Certificeringen voor naleving en veiligheid

De ZW-5.4/6~20 stikstofcompressor voldoet aan de volgende internationale normen en wettelijke eisen:

Prestatie- en efficiëntieanalyse

De ZW-5.4/6~20 behaalt een specifiek energieverbruik van circa 24,4 kW per m³/min Bij een persdruk van 2,00 MPa verbetert dit tot ongeveer 18,5 kW/m³/min bij 0,60 MPa. Hoewel het specifieke vermogen hoger is dan bij modellen met een grotere capaciteit vanwege de lagere schaalvoordelen, biedt de variabele drukregeling van de unit een unieke operationele flexibiliteit die het geringe rendementsverlies compenseert. Ter vergelijking: een speciale hogedrukmembraancompressor met een vergelijkbare capaciteit verbruikt 28-35 kW/m³/min, terwijl oliegesmeerde schroefcompressoren bij 2,00 MPa doorgaans meer dan 20 kW/m³/min verbruiken.

Het voornaamste economische voordeel van de ZW-5.4/6~20 is de eliminatie van meerdere compressoren In installaties met variabele drukvereisten. Een installatie die stikstof nodig heeft bij 0,60 MPa, 1,20 MPa en 2,00 MPa zou traditioneel drie aparte compressoren of één compressor plus twee drukverlagingsstations nodig hebben. De ZW-5.4/6~20 vervangt deze gehele infrastructuur door één enkele unit, waardoor de investeringskosten met 40–60% worden verlaagd en de onderhoudscomplexiteit met een vergelijkbare marge afneemt. totale eigendomskosten voor stikstofcompressie Bij toepassingen met variabele druk zijn het aantal apparaten en de onderhoudskosten belangrijker dan de marginale energie-efficiëntie.

Het olievrije ontwerp verlaagt de totale eigendomskosten (TCO) verder door het elimineren van oliegerelateerde verbruiksartikelen. Een typische gesmeerde compressor van deze grootte en drukklasse verbruikt jaarlijks 80-150 liter smeerolie, plus filterelementen, separatorpatronen en kosten voor de afvoer van afgewerkte olie, wat neerkomt op 1.500-3.000 euro per jaar. De ZW-5.4/6~20 elimineert deze kosten volledig.

Mogelijkheden voor maatwerk en OEM-productie

We bieden flexibele aanpassingsmogelijkheden om de ZW-5.4/6~20 af te stemmen op specifieke installatiebeperkingen en de eisen van de eindgebruiker:

• Pakketten op een frame: Voorgemonteerde compressor, motor, koeler en bedieningspaneel op een stalen frame met vorkheftruckopeningen en hijsogen. Vereenvoudigt de installatie ter plaatse tot alleen de elektrische aansluiting en de koelwateraansluiting.
• Mobiele aanhangwagens: De ZW-5.4/6~20 kan worden gemonteerd op een voor de openbare weg goedgekeurde aanhanger met geïntegreerde dieselgenerator, koelsysteem en stikstofopslag, waardoor een volledig mobiele stikstofvoorzieningseenheid ontstaat voor bouwplaatsen, pijpleidingonderhoud en noodhulp.
• Geautomatiseerde drukregeling: Optionele Siemens LOGO! of S7-1200 PLC met drukterugkoppeling, die het volume van de persruimte automatisch aanpast om de ingestelde persdruk binnen ±0,05 MPa te houden. Bewaking op afstand via Modbus TCP/IP of OPC-UA.
• Akoestische behuizingen: Compacte, IP54-gecertificeerde geluidsisolerende behuizing die het geluid op 1 meter afstand reduceert van 82 dB(A) tot 68 dB(A), geschikt voor binneninstallaties in geluidsgevoelige omgevingen zoals laboratoria en machinekamers naast kantoren.
• OEM & Private Label: Aangepaste lakafwerkingen, merknaamplaatjes en lokale documentatiepakketten voor distributeurs en systeemintegratoren van gasapparatuur.

Aangepaste configuraties zijn beschikbaar via Minimale bestelhoeveelheid: 1 stukTechnische offertes worden binnen 3-5 werkdagen geleverd. Standaard levertijd: 10-12 weken; versnelde levering binnen 8 weken voor in aanmerking komende bestellingen.

Casestudie: Stikstofvoorziening in een pilotinstallatie met meerdere drukniveaus

Cliënt: Een bedrijf in specialistische chemicaliën dat een proefinstallatie met meerdere reactoren in Duitsland exploiteert.

Uitdaging: De proefinstallatie had vier reactoren met verschillende stikstofdrukvereisten: reactor A (0,60 MPa voor inertisering), reactor B (1,20 MPa voor katalysatoractivering), reactor C (1,60 MPa voor hogedruksynthese) en reactor D (2,00 MPa voor polymerisatie). De klant onderhield drie afzonderlijke compressoren (0,60 MPa, 1,20 MPa en 2,00 MPa) plus drukverlagingsstations, wat resulteerde in hoge investeringskosten, een complexe onderhoudsplanning en frequente kruisbesmettingsproblemen bij het wisselen tussen reactoren.

Oplossing: Wij leverden een ZW-5.4/6~20 olievrije stikstofcompressor Met geautomatiseerde regeling van de speling in de compressorruimte, ter vervanging van alle drie de bestaande compressoren. De unit werd geconfigureerd op een compact frame met geïntegreerde tussenkoeler, nakoeler en een Siemens S7-1200 PLC met drukterugkoppeling. De PLC past de persdruk automatisch aan de eisen van de actieve reactor aan en schakelt binnen 5 minuten tussen de ingestelde waarden.

Resultaten na 18 maanden:

• Kapitaalgoederen: Het aantal compressoren is teruggebracht van 3 naar 1.waardoor €180.000 aan initiële investering werd bespaard
• Onderhoudskosten: Verminderd met 58% (van €24.000/jaar naar €10.100/jaar)
• Vloeroppervlakte: Verminderd met 65% (van 18 m² tot 6,3 m²)
• Stikstofzuiverheid: Consistent >99,9% met een oliegehalte van <0,01 mg/m³ bij alle drukinstellingen.
• Schakeltijd reactor: Verkort van 45 minuten naar minder dan 5 minutenhet verbeteren van de doorvoer van de proefinstallatie

“De ZW-5.4/6~20 heeft onze stikstofvoorziening aanzienlijk vereenvoudigd. We hoeven niet langer drie compressoren te onderhouden of ons zorgen te maken over defecten aan de drukregelkleppen. De automatische drukschakeling werkt naadloos en onze pilot-installatieoperators zijn erg te spreken over de eenvoud.” — Procesingenieurmanager

Veelgestelde vragen en selectiegids

Gerelateerde producten en oplossingen

Voor een volledig overzicht van onze industriële stikstofcompressor Voor ons portfolio, inclusief olievrije zuurstofcompressoren, waterstofcompressoren en oplossingen voor speciale gassen, kunt u contact opnemen met ons engineeringteam of onze online catalogus raadplegen.

Klaar voor een flexibele stikstofcompressieoplossing?

Onze applicatie-ingenieurs staan ​​klaar om uw behoeften op het gebied van stikstof met verschillende drukniveaus te evalueren en te demonstreren hoe de ZW-5.4/6~20 meerdere compressoren kan vervangen door één veelzijdige unit. Wij bieden binnen 48 uur gratis technische offertes, TCO-analyses en begeleiding bij de integratie in een pilotinstallatie.

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