Opis
Kompresor azotowy ZW-2/4 – kompaktowy, bezolejowy wzmacniacz N2 do separacji powietrza na małą skalę
ZW-2/4 to dwustopniowa, dwurzędowa, bezolejowa sprężarka tłokowa azotu, o wydajności 2 m³/min przy ciśnieniu wylotowym 0,40 MPa. Została zaprojektowana do kompaktowych kriogenicznych jednostek separacji powietrza, laboratoryjnego zasilania azotem oraz wytwarzania azotu VPSA na małą skalę. Konstrukcja jest odporna na zanieczyszczenia smarem i zajmuje mało miejsca, a jej niezawodność i ciągłość pracy są zapewnione.
Przegląd produktu
Ten Kompresor azotu ZW-2/4 Stanowi kompaktowe, a zarazem wydajne rozwiązanie w naszej ofercie bezolejowych sprężarek tłokowych, zaprojektowanych specjalnie do zadań związanych z podnoszeniem ciśnienia azotu w małych kriogenicznych systemach separacji powietrza, laboratoryjnych łańcuchach dostaw gazów oraz kompaktowych systemach generowania azotu VPSA. Dzięki wydajności 2 m³/min i ciśnienie wylotowe 0,40 MPa, ta jednostka zapewnia wydajność klasy profesjonalnej w obudowie dostosowanej do ciasnych przestrzeni przemysłowych.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych sprężarek smarowanych, które powodują utratę czystości azotu poprzez przenoszenie oparów oleju, sprężarka ZW-2/4 działa całkowicie architektura smarowania bezolejowegoTaka filozofia projektowania eliminuje konieczność dalszej filtracji oleju, skraca harmonogramy konserwacji i gwarantuje zgodność z normami czystości azotu w newralgicznych zastosowaniach, takich jak prace badawczo-rozwojowe w branży farmaceutycznej, testowanie urządzeń elektronicznych i laboratoria zajmujące się konserwacją żywności.
Kompresor wykorzystuje dwustopniowy, dwurzędowy (二列二级) Konfiguracja tłoka optymalizuje wydajność sprężania w całym zakresie ciśnień. Każdy stopień sprężania posiada niezależne obwody chłodzenia, co zapewnia utrzymanie temperatury tłoczenia w bezpiecznych granicach nawet podczas długich cykli pracy. Kompaktowa żeliwna rama i precyzyjnie wyważony zespół wału korbowego zostały zaprojektowane z myślą o: ponad 60 000 godzin trwałości eksploatacyjnej przy standardowych odstępach między przeglądami.
Dane techniczne – ZW-2/4
| Parametr | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
| Model | ZW-2/4 | – |
| Wzór | Dwustopniowy, dwurzędowy (二列二级) | – |
| Pojemność | 2 | m³/min |
| Ciśnienie wylotowe | 0.40 | MPa |
| Rozmiar sprężarki (dł. × szer. × wys.) | 720 × 763 × 1475 | mm |
| Waga | 0.60 | T |
| Moc | 18.5 | kW |
| Woltaż | 380 | V |
| Medium gazowe | Azot (N₂) | – |
| Smarowanie | Bez oleju | – |
* Wszystkie parametry podano w standardowych warunkach odniesienia (ISO 1217, załącznik C). Rzeczywista wydajność może się różnić w zależności od wysokości nad poziomem morza, temperatury otoczenia i warunków na wlocie.
Kluczowe cechy i zalety inżynieryjne
1. Ultrakompaktowy rozmiar
W zaledwie 720 × 763 × 1475 mm i 600 kg, ZW-2/4 zajmuje mniej niż 0,55 m² powierzchni użytkowej. Ta kompaktowa obudowa sprawia, że idealnie nadaje się do instalacji modernizacyjnych w istniejących obiektach, gdzie przestrzeń jest ograniczona, takich jak uniwersyteckie laboratoria badawcze, szpitalne magazyny gazu i małe zakłady produkcyjne. Pionowa orientacja dwurzędowego układu cylindrów minimalizuje zajmowaną powierzchnię w poziomie, zachowując jednocześnie pełną dwustopniową sprawność termodynamiczną.
2. Technologia tłoka PTFE bezolejowego
ZW-2/3 wykorzystuje samosmarujący pierścień tłokowy z kompozytu PTFE i system pierścieni prowadzących który działa bez żadnych smarów węglowodorowych. Dzięki temu osiąga ISO 8573-1 Klasa 0 Certyfikat zawartości oleju sprawia, że nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań wymagających czystości azotu. Wyeliminowanie oleju z komory sprężania eliminuje ryzyko polimeryzacji indukowanej olejem w strumieniach azotu zawierających śladowe ilości tlenu, co jest krytycznym czynnikiem bezpieczeństwa w przypadku obsługi gazów o wysokiej czystości.
3. Dwuetapowa wydajność w małej skali
Większość sprężarek o małej wydajności poświęca wydajność, stosując konstrukcje jednostopniowe. Model ZW-2/4 utrzymuje architektura kompresji dwuetapowej z chłodzeniem międzystopniowym, osiągając jednostkowe zużycie energii wynoszące ok. 9,25 kW na m³/min—wyjątkowy w tej klasie wydajności. Międzystopniowa chłodnica płaszczowo-rurowa obniża temperaturę wlotową drugiego stopnia, poprawiając sprawność objętościową i wydłużając żywotność zaworów.
4. Konstrukcja wału korbowego o niskiej bezwładności
Kuty wał korbowy ze stali stopowej jest dynamicznie wyważany, ISO 1940 G2.5 i charakteryzuje się konstrukcją o niskiej bezwładności, która umożliwia szybkie cykle start-stop. Jest to szczególnie cenne w zastosowaniach laboratoryjnych, gdzie sprężarka może pracować cyklicznie na żądanie, a nie w sposób ciągły. Dwurzędowy układ cylindrów przeciwbieżnych zapewnia kompensację sił naturalnych, zmniejszając wymagania dotyczące fundamentów i umożliwiając montaż na standardowych posadzkach przemysłowych bez specjalnych bloków bezwładnościowych.
Scenariusze zastosowań
Małoskalowa kriogeniczna separacja powietrza
W kompaktowych instalacjach kriogenicznych ASU produkujących 50–200 Nm³/h azotu gazowegoZW-2/4 pełni funkcję głównego wzmacniacza ciśnienia między komorą chłodniczą a siecią dystrybucji procesowej. Jego wydajność 2 m³/min jest precyzyjnie dostosowana do wydajności małych instalacji ciekłego azotu i mini-systemów ASU. Ciśnienie tłoczenia 0,40 MPa zapewnia odpowiednią wysokość podnoszenia do dystrybucji rurociągami do pobliskich urządzeń procesowych, komór rękawicowych i paneli gazowych.
Dostawa gazu laboratoryjnego i badawczego
Laboratoria badawcze, wydziały chemii uniwersyteckiej i placówki badawczo-rozwojowe w branży farmaceutycznej wymagają niezawodnego zaopatrzenia azot o wysokiej czystości Do pracy w atmosferze obojętnej, odparowywania rozpuszczalników i gazu nośnego w chromatografii. Certyfikat braku oleju w ZW-2/4 gwarantuje, że żadne zanieczyszczenia węglowodorowe nie będą zakłócać pracy czułych urządzeń analitycznych, takich jak GC-MS, HPLC i ICP-MS. Kompaktowy rozmiar pozwala na instalację bezpośrednio w pobliżu laboratoryjnych paneli dystrybucji gazu, eliminując długie odcinki rurociągów, które mogą wprowadzać zanieczyszczenia do atmosfery.
Kompaktowe generatory azotu VPSA
Dla generator azotu VPSA na małą skalę W przypadku pakietów, sprężarka ZW-2/4 spręża niskociśnieniowy produkt azotowy (zwykle 0,05–0,10 MPa ze złoża adsorpcyjnego) do użytecznego ciśnienia dystrybucji. Konstrukcja bezolejowa ma kluczowe znaczenie, ponieważ systemy VPSA wykorzystują adsorbenty z sitami molekularnymi, które uległyby trwałemu zatruciu przez opary oleju. Kompaktowa konstrukcja pozwala na bezpośrednią integrację sprężarki z platformą VPSA, tworząc kompletny, gotowy do użycia pakiet do generowania azotu.
Produkcja elektroniki i lutowanie
W zakładach montażu urządzeń elektronicznych azot jest stosowany do: lutowanie falowe z inertyzacją, kontrola atmosfery pieca rozpływowego i przechowywanie komponentówCiśnienie wylotowe lutownicy ZW-2/4 wynoszące 0,40 MPa jest wystarczające do zaspokojenia typowego zapotrzebowania na azot w lutownicach (0,20–0,35 MPa), z regulacją ciśnienia w miejscu użytkowania. Certyfikat „free-olejowy” zapobiega zanieczyszczeniu spoin lutowniczych węglowodorami i pozostałościami topnika, które mogłyby powodować problemy z przewodnością elektryczną w urządzeniach elektronicznych o wysokiej niezawodności.
Materiały i budownictwo
Maszyna ZW-2/4 została wykonana z materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem, kompaktowej wytrzymałości i łatwości konserwacji:
| Część | Tworzywo | Specyfikacja |
|---|---|---|
| Blok cylindrów | Żeliwo szare | GG25 / HT250, odlew kompaktowy |
| Wał korbowy | Kuta stal stopowa | 42CrMo4, Q&T, niska bezwładność |
| Pierścienie tłokowe | Kompozyt PTFE | Samosmarujące, bezolejowe |
| Płytki zaworowe | Stal nierdzewna | SS316, odporny na korozję |
| Chłodnica międzystopniowa | Rura żebrowa aluminiowa | Kompaktowy, o wysokim współczynniku wymiany ciepła |
| Rama | Spawana płyta stalowa | Malowane proszkowo, tłumione wibracjami |
Wszystkie elementy przenoszące ciśnienie są zaprojektowane tak, aby: GB 150 Standardy dotyczące zbiorników ciśnieniowych. Kompaktowa chłodnica międzystopniowa wykorzystuje aluminiową konstrukcję rurowo-żebrową, co zapewnia maksymalny transfer ciepła w minimalnej obudowie, redukując całkowitą wysokość urządzenia przy jednoczesnym zachowaniu efektywności chłodzenia międzystopniowego. Połączenia spawane przechodzą testy hydrostatyczne przy ciśnieniu 1,5-krotnie wyższym od ciśnienia projektowego przed wysyłką.
Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji
Fundament i montaż
Przy wadze zaledwie 600 kg, ZW-2/4 można zamontować na standardowa wzmocniona posadzka przemysłowa Bez dedykowanego bloku bezwładnościowego. Urządzenie jest dostarczane z czterema mocowaniami izolującymi drgania, które redukują przenoszone drgania do wartości poniżej 2 mm/s RMS. Minimalne odstępy montażowe: 800 mm z przodu (dostęp do zaworów), 500 mm z boków i 600 mm z tyłu (dostęp do chłodnicy). Kompaktowe wymiary (720 × 763 mm) umożliwiają montaż w standardowych wnękach laboratoryjnych i małych pomieszczeniach mechanicznych.
Wymagania dotyczące chłodzenia
Zapotrzebowanie na przepływ wody chłodzącej wynosi około 3,5 m³/godz. przy temperaturze wlotowej 32°C. W przypadku obiektów bez infrastruktury wody chłodzącej, opcjonalnie pakiet chłodnicy końcowej chłodzonej powietrzem Dostępna jest wersja wykorzystująca powietrze otoczenia, wyposażona w dedykowany wentylator i żebrowany wymiennik ciepła. Taka konfiguracja zwiększa całkowitą wysokość o 200 mm, ale eliminuje potrzebę stosowania rur chłodzących.
Połączenie elektryczne
Silnik o mocy 18,5 kW pracuje w trybie standardowym 380 V/3-fazowe/50 Hz Zasilanie przemysłowe. Zalecany jest wyłącznik nadprądowy 32 A z zabezpieczeniem silnika (przeciążenie termiczne i zwarcie). Silnik ma klasę sprawności IE3, zgodną z dyrektywami UE dotyczącymi ekoprojektu. W przypadku instalacji w Ameryce Północnej dostępny jest wariant z silnikiem 460 V/60 Hz z dodatkowym czasem realizacji wynoszącym 2–3 tygodnie.
Harmonogram konserwacji
| Interwał | Pozycja serwisowa | Działanie |
|---|---|---|
| Codziennie | Kontrola wizualna | Sprawdź, czy nie ma wycieków, nietypowych hałasów i wibracji |
| 500 godzin | Inspekcja zaworów | Sprawdź płyty zaworów ssących/tłocznych |
| 2000 godzin | Kontrola pierścieni tłokowych | Zmierz zużycie, wymień, jeśli luz rowka > 0,25 mm |
| 6000 godzin | Główne usługi | Wymień pierścienie, opaski, zawory; sprawdź łożyska |
| 12 000 godzin | Wał korbowy i łożysko | Pełna inspekcja, pomiar bicia, wymiana łożysk |
Bezolejowa architektura znacząco upraszcza konserwację. Nie ma filtrów smaru, programów pobierania próbek oleju ani wymiany elementów separatora. Głównymi materiałami eksploatacyjnymi są Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, o typowym okresie eksploatacji 4000–6000 godzin w warunkach czystego azotu. Wszystkie elementy podlegające zużyciu są dostępne od przodu i od góry urządzenia, co umożliwia serwisowanie bez konieczności wyjmowania sprężarki z miejsca montażu.
Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa
Kompresor azotowy ZW-2/4 spełnia lub przekracza następujące międzynarodowe normy i wymogi prawne:
Norma GB 150 dotycząca zbiorników ciśnieniowych, PED 2014/68/UE (moduł A)
IEC 60034-1 (Maszyny wirujące), IEC 60204-1 (Bezpieczeństwo maszyn), Oznakowanie CE
ISO 8573-1 Klasa 0 (Zawartość oleju), przetestowane przez TÜV Rheinland
ISO 9001:2015, ISO 14001:2015
Azot jest bezwonnym, bezbarwnym gazem duszącym. Wszystkie instalacje ZW-2/4 muszą obejmować monitorowanie niedoboru tlenu w pomieszczeniach zamkniętych. Należy utrzymywać wentylację na poziomie tlenu w otoczeniu powyżej 19,5%, zgodnie z OSHA 29 CFR 1910.146. Zainstalować czujniki tlenu z alarmem przy 19,5% i automatycznym wyłączaniem przy 18,0%. Nigdy nie wchodzić do komór sprężarek bez przenośnego sprzętu do monitorowania tlenu.
Analiza wydajności i efektywności
ZW-2/4 osiąga jednostkowe zużycie energii około 9,25 kW na m³/min azotu przy ciśnieniu wylotowym 0,40 MPa. Chociaż ta moc właściwa jest wyższa niż w przypadku urządzeń o dużej wydajności ze względu na fizykę sprężania na małą skalę, reprezentuje ona doskonałą sprawność w kategorii kompaktowych sprężarek tłokowych bezolejowych. Dla porównania, typowe sprężarki śrubowe smarowane olejem w tym zakresie wydajności zużywają 10–12 kW/m³/min, podczas gdy sprężarki membranowe (często stosowane w zastosowaniach o wysokiej czystości) mogą przekraczać 15 kW/m³/min.
W ciągu 4000-godzinnego cyklu pracy rocznej, zaleta braku konieczności stosowania oleju w modelu ZW-2/4 pozwala wyeliminować około $800–$1200 rocznych kosztów smarów i filtrów w porównaniu z alternatywami smarowanymi. Kompaktowa konstrukcja redukuje również koszty instalacji — brak dedykowanego budynku sprężarek, brak wieży chłodniczej i minimalna infrastruktura elektryczna. całkowity koszt posiadania małych sprężarek azotu jest zdominowany przez energię i konserwację, a ZW-2/4 optymalizuje oba te aspekty.
Silnik o mocy 18,5 kW to Klasa efektywności premium IE3 klasy, redukując straty elektryczne o 3–5% w porównaniu z silnikami IE2. W obiektach korzystających z taryf opartych na czasie użytkowania energii elektrycznej, możliwość szybkiego rozruchu i zatrzymania silnika ZW-2/4 (wał korbowy o niskiej bezwładności) umożliwia stosowanie strategii reagowania na zapotrzebowanie, które przenoszą sprężanie na okresy poza szczytem, co dodatkowo obniża koszty eksploatacji.
Możliwości personalizacji i OEM
Oprócz standardowej konfiguracji ZW-2/4 oferujemy rozwiązania dostosowane do konkretnych środowisk instalacyjnych:
- Pakiet chłodzony powietrzem: Eliminuje konieczność stosowania wody chłodzącej dzięki zintegrowanej chłodnicy międzystopniowej i końcowej chłodzonej powietrzem. Idealna do instalacji zdalnych i mobilnych przyczep do wytwarzania azotu. Dodaje 200 mm wysokości całkowitej.
- Obudowa tłumiąca dźwięk: Redukuje emisję hałasu z 82 dB(A) do 68 dB(A) w odległości 1 m, co pozwala na montaż w laboratoriach. Obudowa zawiera zintegrowane wentylatory i porty do monitorowania tlenu.
- Napęd o zmiennej częstotliwości (VFD): Dopasowuje wydajność sprężarki do zmiennego zapotrzebowania na azot, poprawiając sprawność przy częściowym obciążeniu o 15–25%. Zawiera przetwornik ciśnienia i regulator PID do automatycznej modulacji prędkości.
- System gotowy do montażu na płozach: Wstępnie zmontowany ze zbiornikiem azotu (500 l), panelem regulatora ciśnienia i analizatorem wilgotności. Ogranicza instalację w terenie jedynie do połączeń elektrycznych i wlotowych gazu.
- Wariant przeciwwybuchowy: Silnik i komponenty elektryczne z certyfikatem ATEX Strefa 2 do montażu w strefach zagrożonych wybuchem. Dostępne dla systemów zasilania 380 V/50 Hz i 460 V/60 Hz.
Minimalna ilość zamówienia dla konfiguracji niestandardowych wynosi 1 jednostkaStandardowy czas dostawy wynosi 6–8 tygodni; paczki niestandardowe dostarczane są w ciągu 8–10 tygodni. Integratorzy systemów i dystrybutorzy sprzętu gazowego mogą korzystać z prywatnych etykiet OEM i dokumentacji pod wspólną marką.
Studium przypadku: Modernizacja systemu zaopatrzenia w azot w laboratorium badawczym uniwersytetu
Klient: Wiodący uniwersytet badawczy w Azji Wschodniej, Wydział Nauk o Materiałach
Wyzwanie: Istniejący w departamencie bank butli z azotem wysokociśnieniowym (200 bar, 50 l) okazał się niewystarczający do jednoczesnego wykonywania wielu operacji w komorach rękawicowych, piecach z atmosferą obojętną i urządzeniach do analizy termicznej. Wymiana butli zakłócała eksperymenty, a logistyka związana z obsługą butli w wielopiętrowym budynku laboratoryjnym stawała się zagrożeniem dla bezpieczeństwa.
Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotu bezolejowy ZW-2/4 Zintegrowano go z małym generatorem azotu VPSA (wytwarzającym 99,9% N₂ przy ciśnieniu 0,08 MPa) i zbiornikiem odbiorczym o pojemności 500 l. Kompaktowy kompresor zmieścił się w istniejącym pomieszczeniu technicznym (o powierzchni podłogi 1,2 m × 1,5 m), a certyfikat braku oleju spełnił wymagania wydziału dotyczące czystości analitycznej.
Wyniki:
- Ciągłość dostaw azotu: Dostępność na żądanie 100%eliminując opóźnienia związane z wymianą cylindra
- Roczny koszt operacyjny: Obniżka o 58% w porównaniu z wynajmem i dostawą butli (od $12 400 do $5 200)
- Bezpieczeństwo w laboratorium: Wyeliminowano ręczną obsługę cylindra w ciasnych przestrzeniach wind i korytarzy
- Czystość azotu: Konsekwentnie >99,95% o zawartości oleju <0,01 mg/m³, spełniający wszystkie wymagania dotyczące urządzeń analitycznych
„ZW-2/4 odmienił nasze laboratorium. Nie martwimy się już o brak azotu w trakcie eksperymentu, a kompaktowe rozmiary pozwoliły nam uniknąć poświęcania cennej przestrzeni laboratoryjnej. Certyfikat „free oil” daje nam pewność, że nasze wyniki analityczne nie zostaną zakłócone przez zanieczyszczenie węglowodorami”. — Kierownik laboratorium, Katedra Materiałoznawstwa
FAQ i przewodnik wyboru
Powiązane produkty i rozwiązania
Kompresor azotu ZW-3/7
Kolejny stopień wydajności w serii ZW, zapewniający wydajność 3 m³/min przy ciśnieniu 0,70 MPa. Idealny do małych systemów VPSA wymagających wyższego ciśnienia lub umiarkowanego wzrostu przepływu.
Sprężarki dużej wydajności serii LW
Wysokoprzepływowe bezolejowe sprężarki azotu o wydajności od 8 do 130 m³/min do przemysłowej separacji powietrza, osłaniania petrochemicznego i wzmacniania rurociągów.
Sprężarki wysokociśnieniowe serii DW
Wielostopniowe sprężarki bezolejowe do ciśnień azotu od 0,80 do 2,00 MPa. Nadają się do wtrysku azotu, napełniania cylindrów i zastosowań w procesach wysokociśnieniowych.
Poznaj naszą pełną ofertę przemysłowe sprężarki azotu, w tym bezolejowe sprężarki tlenu, wzmacniacze wodoru i rozwiązania do obsługi gazów specjalnych. Skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów, aby uzyskać zalecenia dotyczące konkretnych zastosowań i niestandardowe projekty pakietów.
Gotowy na modernizację swojego systemu dostarczania azotu?
Nasi inżynierowie aplikacyjni specjalizują się w dopasowywaniu specyfikacji sprężarek do Państwa dokładnych wymagań dotyczących przepływu, ciśnienia i czystości azotu. Oferujemy bezpłatne propozycje techniczne, rysunki techniczne i analizę kosztów cyklu życia w ciągu 48 godzin od złożenia zapytania.
