Kompresor azotowy ZW-4/8 – precyzyjny bezolejowy wzmacniacz N2 do zastosowań wysokociśnieniowych na małą skalę

Kompresor azotu ZW-4/8, dwustopniowy, dwurzędowy, bezolejowy, tłokowy, dostarczający 4 m³/min przy ciśnieniu wylotowym 0,80 MPa, został zaprojektowany do wysokociśnieniowego zasilania laboratoriów, zobojętniania precyzyjnych instrumentów i kompaktowego przemysłowego pompowania azotu, gdzie wysokie ciśnienie i absolutna czystość są nie do pogodzenia.

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu ZW-4/8 to precyzyjnie zaprojektowana, bezolejowa sprężarka tłokowa przeznaczona do zastosowań, w których wymagane jest połączenie wysokiego ciśnienia tłoczenia i kompaktowych wymiarów. O wydajności znamionowej 4 m³/min i podwyższone ciśnienie wylotowe 0,80 MPaJednostka ta jest odpowiedzią na wysokie wymagania dystrybucji azotu pod wysokim ciśnieniem w kompleksach laboratoryjnych, zakładach precyzyjnej produkcji i małych procesach przemysłowych.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych sprężarek, które nie zapewniają odpowiedniego ciśnienia ani czystości, ZW-4/8 osiąga oba te cele dzięki całkowicie bezolejowy mechanizm kompresjiPierścienie tłokowe i pierścienie ślizgowe są wykonane z zaawansowanych samosmarujących kompozytów PTFE, które działają bez smarów węglowodorowych, zapewniając całkowite oczyszczenie strumienia azotu z zanieczyszczeń olejowych. Ta naturalna cecha braku oleju jest niezbędna w zastosowaniach takich jak dostarczanie gazu nośnego do chromatografii gazowej i spektrometrii mas, sterylne przetwarzanie farmaceutyczne oraz obróbka płytek półprzewodnikowych, gdzie nawet śladowe ilości oparów oleju mogą zagrozić integralności produktu.

Ten dwustopniowy, dwurzędowy (二列二级) Architektura została zoptymalizowana specjalnie pod kątem docelowego ciśnienia tłoczenia 0,80 MPa. Dzięki rozłożeniu stosunku ciśnień na dwa stopnie sprężania z chłodzeniem międzystopniowym, sprężarka ZW-4/8 utrzymuje temperatury tłoczenia w bezpiecznych granicach, jednocześnie osiągając wyższe ciśnienie wyjściowe, którego nie są w stanie osiągnąć konstrukcje jednostopniowe. Kompaktowe wymiary 2250 × 1296 × 2200 mm i ciężar zaledwie 2,00 tony sprawiają, że jednostka ta nadaje się do montażu w zamkniętych pomieszczeniach maszynowych, mobilnych platformach i kontenerowych systemach dostarczania azotu.

Dane techniczne – ZW-4/8

* 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. Technologia tłoka bezolejowego wysokociśnieniowego

ZW-4/8 wykorzystuje samosmarujący pierścień tłokowy i zespół nośny Wykonane z kompozytów PTFE o wysokiej gęstości, wzmocnionych włóknem szklanym i cząstkami brązu. Pierścienie te osiągają współczynnik tarcia poniżej 0,08 bez konieczności smarowania zewnętrznego, zapewniając ISO 8573-1 Klasa 0 zawartości oleju Certyfikacja w strumieniu sprężonego azotu. Jest to szczególnie istotne w zastosowaniach wysokociśnieniowych, gdzie zanieczyszczenie oleju ulegałoby wzmocnieniu przez stosunek ciśnień, co znacznie utrudniałoby i podrażało dalsze usuwanie oleju.

2. Dwustopniowa kompresja dla podwyższonych współczynników ciśnień

Ten dwuetapowa, dwurzędowa architektura ma termodynamiczne znaczenie dla osiągnięcia ciśnienia wylotowego 0,80 MPa przy typowym ciśnieniu wylotowym generatora azotu wynoszącym 0,05–0,10 MPa. Cylinder pierwszego stopnia spręża azot do ciśnienia pośredniego wynoszącego około 0,25–0,30 MPa, po czym chłodnica międzystopniowa odprowadza ciepło sprężania. Cylinder drugiego stopnia podnosi następnie ciśnienie do docelowego 0,80 MPa. To stopniowe podejście ogranicza temperaturę wylotową każdego stopnia do poniżej 160°C, zapobiegając degradacji termicznej elementów uszczelniających PTFE i utrzymując integralność płyty zaworowej w warunkach podwyższonego ciśnienia.

3. Kompaktowa konstrukcja i wysoka gęstość mocy

Na 2250 × 1296 × 2200 mmSprężarka ZW-4/8 zajmuje mniej niż 3 m² powierzchni użytkowej, zapewniając jednocześnie ciśnienie wylotowe 0,80 MPa – połączenie trudne do osiągnięcia w przypadku alternatywnych technologii sprężarek. Kompaktowa, pionowa konstrukcja skrzyni korbowej minimalizuje zajmowaną powierzchnię wzdłużną, zapewniając jednocześnie odpowiedni dostęp do rutynowej konserwacji. Waga 2,00 tony umożliwia transport i pozycjonowanie przy użyciu standardowego sprzętu do wózków widłowych, dzięki czemu ZW-4/8 nadaje się do instalacji modernizacyjnych w istniejących maszynowniach, mobilnych platformach do dostarczania azotu i kontenerowych jednostkach procesowych.

4. Wydajny napęd silnikowy 380 V

Napęd ZW-4/8 jest realizowany za pomocą Silnik indukcyjny trójfazowy 30 kW, 380 V, 50 Hz Zgodność z klasą sprawności IE3 normy IEC 60034-1. Standardowa konfiguracja niskonapięciowa integruje się bezpośrednio z istniejącymi przemysłowymi panelami rozdzielczymi 380 V bez konieczności stosowania specjalistycznej infrastruktury średniego napięcia. Ta prostota instalacji elektrycznej jest szczególnie cenna w przypadku małych obiektów, laboratoriów i instalacji mobilnych, gdzie rozdzielnice średniego napięcia byłyby zbyt drogie. Moc znamionowa 30 kW zapewnia doskonałą równowagę między możliwościami kompresji a zapotrzebowaniem na energię elektryczną, utrzymując koszty eksploatacji na rozsądnym poziomie w przypadku zastosowań o pracy przerywanej.

Scenariusze zastosowań

Dostawy azotu laboratoryjnego pod wysokim ciśnieniem

Laboratoria badawcze i placówki analityczne potrzebują azotu wysokociśnieniowego do zasilania gazem nośnym w chromatografii gazowej, gazem nebulizatora w spektrometrii masowej oraz w komorach rękawicowych z atmosferą obojętną. Model ZW-4/8 Ciśnienie wylotowe 0,80 MPa wystarcza do zasilania regulatorów azotu wysokociśnieniowego i rozdzielaczy obsługujących wiele urządzeń jednocześnie. Certyfikat „free-olejowy” gwarantuje, że strumień azotu spełnia rygorystyczne wymagania dotyczące czystości stawiane urządzeniom analitycznym, bez konieczności stosowania dodatkowych wkładów oczyszczających lub urządzeń do monitorowania poziomu oleju. Wydajność 4 m³/min pozwala na komfortową obsługę 8–12 systemów GC-MS lub 4–6 urządzeń ICP-MS pracujących równolegle.

Precyzyjna produkcja i inertyzacja półprzewodników

W elektronice i produkcji półprzewodników azot jest stosowany do: obsługa płytek, inertyzacja, kontrola atmosfery pieca reflow i suche szafy do przechowywania komponentów. Ten Kompresor azotu wysokociśnieniowy ZW-4/8 zapewnia ciśnienie 0,80 MPa wymagane dla precyzyjnych regulatorów ciśnienia, które utrzymują obojętne środowisko podciśnieniowe w komorach rękawicowych i komorach transferowych płytek półprzewodnikowych. Konstrukcja bezolejowa jest absolutnie kluczowa w tych zastosowaniach, ponieważ nawet zanieczyszczenie olejem na poziomie nanogramów może powodować wady połączeń lutowanych, uszkodzenia przyczepności powłok ochronnych oraz zanieczyszczenie powierzchni optycznych w precyzyjnych komponentach.

Sterylne przetwarzanie farmaceutyczne i aseptyczne napełnianie

W zakładach produkujących produkty farmaceutyczne stosuje się azot pod wysokim ciśnieniem inertyzacja linii napełniania aseptycznego, przesunięcie przestrzeni nad fiolką i przedmuchanie komory liofilizatoraCiśnienie wylotowe 0,80 MPa w modelu ZW-4/8 zapewnia ciśnienie niezbędne do podawania azotu przez systemy dystrybucji z filtrami HEPA i precyzyjne regulatory ciśnienia, które utrzymują sterylne ciśnienie barierowe w izolatorach i systemach barier o ograniczonym dostępie (RABS). Certyfikat „free-olejowy” gwarantuje zgodność z normą FDA 21 CFR 211.72 (konstrukcja urządzeń) oraz załącznikiem 1 do unijnej normy GMP (sterylne produkty lecznicze) bez konieczności dodatkowej walidacji usuwania oleju.

Wzmacniacz azotu VPSA na małą skalę

W przypadku kompaktowych generatorów azotu VPSA, wytwarzających azot o czystości 99,5–99,9% pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego, sprężarka ZW-4/8 spręża produkt niskociśnieniowy do 0,80 MPa, zapewniając dystrybucję pod wysokim ciśnieniem. Kompaktowa konstrukcja pozwala na montaż sprężarki na tej samej podstawie co generator VPSA, tworząc zintegrowany system zasilania azotem, zajmujący minimalną powierzchnię. Bezolejowa ścieżka sprężania chroni węglowe sito molekularne przed zatruciem węglowodorami, zachowując wydajność separacji generatora i wydłużając żywotność adsorbentu poprzez zapobieganie nieodwracalnemu zanieczyszczeniu.

Materiały i budownictwo

ZW-4/8 jest wykonany z materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod wysokim ciśnieniem, odporności na korozję i długotrwałej niezawodności mechanicznej:

Wszystkie elementy przenoszące ciśnienie są projektowane i wytwarzane zgodnie z ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1 lub chińskich norm GB 150. Połączenia spawane poddawane są kontroli radiograficznej (RT) 100%, a każdy zbiornik ciśnieniowy poddawany jest testowi hydrostatycznemu przy ciśnieniu 1,5-krotnie wyższym od maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia roboczego (MAWP) przez minimalny czas utrzymywania wynoszący 30 minut.

Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji

Fundamenty i wymagania przestrzenne

Maszyna ZW-4/8 waży 2,00 tony i dzięki kompaktowej, pionowej konstrukcji charakteryzuje się niskim środkiem ciężkości. płyta żelbetowa o ciężarze 3–4 ton jest wystarczający do stabilnej pracy, zamontowany na elastomerowych izolatorach drgań (częstotliwość drgań własnych 8–12 Hz). Dwurzędowy układ przeciwbieżnych cylindrów z natury kompensuje siły bezwładności pierwszego rzędu, minimalizując przenoszenie drgań na wrażliwy sprzęt laboratoryjny lub precyzyjne maszyny produkcyjne w pobliżu. Wymagane odstępy: 1,0 m po stronie przeciwnej do napędu w celu konserwacji zaworów, 0,8 m po stronie napędu w celu dostępu do silnika i 1,5 m nad głową w celu rutynowej obsługi.

Specyfikacje wody chłodzącej

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 8 m³/godz. przy temperaturze wlotowej nieprzekraczającej 32°C. Obieg dystrybucji wody zasila równolegle płaszcze cylindrów i chłodnicę międzystopniową. Dopuszczalna jakość wody: pH 6,5–8,5, twardość całkowita < 300 mg/l jako CaCO₃, chlorki < 50 mg/l, zawiesiny < 30 mg/l. W instalacjach laboratoryjnych bez dedykowanej infrastruktury wody chłodzącej dostępna jest kompaktowa chłodnica końcowa chłodzona powietrzem, całkowicie eliminująca potrzebę zasilania wodą.

Harmonogram konserwacji zapobiegawczej

Bezolejowa konstrukcja ZW-4/8 znacznie zmniejsza złożoność konserwacji w porównaniu z alternatywnymi rozwiązaniami smarowanymi. Nie ma potrzeby planowania wymian oleju, analizy próbek oleju, wymiany wkładów filtracyjnych ani monitorowania wkładów separatora oleju. Jedynymi materiałami eksploatacyjnymi są… Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają 4000–6000 godzin pracy w warunkach czystego azotu.

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotowy ZW-4/8 spełnia lub przekracza następujące międzynarodowe normy i wymogi prawne:

Analiza wydajności i efektywności

ZW-4/8 osiąga jednostkowe zużycie energii ok. 7,50 kW na m³/min azotu przy ciśnieniu wylotowym 0,80 MPa. Chociaż ta moc właściwa jest wyższa niż w przypadku naszych większych modeli serii LW ze względu na zmniejszoną sprawność skali, charakterystyczną dla sprężarek o małej wydajności, pozostaje konkurencyjna w segmencie sprężarek tłokowych bezolejowych o wysokim ciśnieniu poniżej 5 m³/min. Dla porównania, sprężarki śrubowe smarowane olejem w tym zakresie ciśnień i rozmiarów zużywają zazwyczaj 8,0–9,5 kW/m³/min, a sprężarki membranowe (często wybierane do pracy pod wysokim ciśnieniem bezolejowym) mogą przekraczać 12 kW/m³/min.

W ciągu 8000-godzinnego rocznego cyklu operacyjnego przewaga wydajnościowa ZW-4/8 nad mniej wydajnymi alternatywami wynosi około Oszczędność energii od 12 000 do 32 000 kWh rocznie. Przy $0,08/kWh oznacza to roczną redukcję kosztów energii elektrycznej o $960–$2560. Jednak głównym czynnikiem ekonomicznym przemawiającym za wyborem ZW-4/8 jest zazwyczaj eliminacja materiałów eksploatacyjnych związanych z ropą naftową i urządzeń do oczyszczania w dół rzeki zamiast marginalnych oszczędności energii.

Ten całkowity koszt posiadania w przypadku sprężania azotu pod wysokim ciśnieniem W zastosowaniach na małą skalę koszty związane z konserwacją i materiałami eksploatacyjnymi są zdominowane przez robociznę konserwacyjną. Bezolejowa konstrukcja ZW-4/8 eliminuje konieczność wymiany oleju ($300–600/rok), wymiany filtrów ($150–300/rok), wymiany wkładów separatora ($400–800/rok) i analizy oleju ($100–200/rok), co pozwala zaoszczędzić łącznie $950–$1900 rocznie na materiałach eksploatacyjnych w porównaniu z alternatywami smarowanymi. Dodatkowo, wyeliminowanie urządzeń do usuwania oleju (filtrów koalescencyjnych, adsorberów z węglem aktywnym, monitorów oleju) pozwala zaoszczędzić $3000–$8000 nakładów inwestycyjnych.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy elastyczne opcje dostosowywania, aby dostosować ZW-4/8 do konkretnych ograniczeń instalacyjnych i wymagań użytkownika końcowego:

• Pakiety montowane na płozach: Wstępnie zmontowany kompresor, silnik, chłodnica i panel sterowania na stalowej ramie konstrukcyjnej z kieszeniami na wózek widłowy i uchwytami do podnoszenia. Ogranicza instalację w terenie wyłącznie do podłączenia zasilania i wody chłodzącej.
• Mobilne jednostki przyczepowe: Urządzenie ZW-4/8 można zamontować na dopuszczonej do ruchu drogowego przyczepie ze zintegrowanym generatorem diesla, układem chłodzenia i zbiornikiem azotu, tworząc w pełni mobilną jednostkę dostarczającą azot pod wysokim ciśnieniem na potrzeby placów budowy, konserwacji rurociągów i reagowania w sytuacjach awaryjnych.
• Konfiguracja chłodzona powietrzem: Opcjonalna chłodnica końcowa chłodzona powietrzem eliminuje konieczność doprowadzania wody chłodzącej, dzięki czemu ZW-4/8 nadaje się do instalacji laboratoryjnych bez infrastruktury hydraulicznej lub zastosowań mobilnych, w których dostępność wody jest ograniczona.
• PLC i zdalny monitoring: Opcjonalny sterownik PLC Siemens LOGO! lub S7-1200 z 7-calowym ekranem dotykowym HMI, łącznością Ethernet i powiadomieniami alarmowymi SMS/e-mail. Zgodność z Modbus TCP/IP do integracji SCADA.
• Obudowy akustyczne: Kompaktowa obudowa dźwiękochłonna o stopniu ochrony IP54, redukująca hałas od 82 dB(A) do 66 dB(A) w odległości 1 metra, przeznaczona do instalacji wewnątrz pomieszczeń w środowiskach wrażliwych na hałas, takich jak laboratoria i maszynownie sąsiadujące z biurami.
• OEM i marka własna: Niestandardowe schematy malowania, markowe tabliczki znamionowe i lokalne pakiety dokumentacji dla dystrybutorów sprzętu gazowego i integratorów systemów.

Dostępne są konfiguracje niestandardowe MOQ 1 jednostkaOferty inżynieryjne są zazwyczaj dostarczane w ciągu 3–5 dni roboczych. Standardowy czas dostawy wynosi 10–12 tygodni; przyspieszona dostawa w ciągu 8 tygodni jest dostępna dla zamówień spełniających kryteria.

Studium przypadku: Modernizacja linii do aseptycznego napełniania produktów farmaceutycznych azotem

Klient: Zakład produkcyjny w Tajlandii specjalizujący się w sterylnych produktach do wstrzykiwań

Wyzwanie: Zakład korzystał ze smarowanej sprężarki tłokowej do dostarczania azotu pod wysokim ciśnieniem (0,70 MPa) do aseptycznych linii napełniania. Stężenie oleju w strumieniu azotu wykryto na poziomie 1,5 mg/m³, co przekraczało limit 0,1 mg/m³ określony w umowie o jakości produktu z międzynarodowymi odbiorcami. Olej powodował również częste zatykanie filtrów absolutnych o średnicy porów 0,22 μm w systemie dystrybucji azotu, co wymagało wymiany filtra co 3 tygodnie zamiast projektowanego odstępu 6 miesięcy.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotu bezolejowy ZW-4/8 jako bezpośredni zamiennik, skonfigurowany na niestandardowej platformie z chłodnicą końcową chłodzoną powietrzem (eliminując konieczność stosowania wody chłodzącej), panelem sterowania Siemens LOGO! PLC oraz zintegrowanym zbiornikiem wyrównawczym o pojemności 0,5 m³. Powierzchnia platformy została zaprojektowana tak, aby zmieścić się w istniejącej sprężarkowni bez konieczności przeprowadzania przeróbek budowlanych. Ciśnienie tłoczenia 0,80 MPa zapewniało margines bezpieczeństwa powyżej 0,70 MPa wymaganego przez regulatory linii napełniającej.

Wyniki po 24 miesiącach:

• Zawartość oleju azotowego: Zredukowano z 1,5 mg/m³ do <0,01 mg/m³, uzyskując certyfikat ISO 8573-1 klasy 0
• Absolutny odstęp czasu między wymianami filtra: Przedłużony z 3 tygodni do 8 miesięcy, oszczędzając $18 000/rok na kosztach filtrów i zmniejszając przestoje w produkcji
• Całkowite wydatki na utrzymanie: Zmniejszono o 45% z powodu wyeliminowania wymian oleju, wymiany filtrów i remontów separatorów
• Reklamacje dotyczące jakości produktu: Zero odrzuceń związanych z ropą od momentu uruchomienia, zachowując międzynarodowe umowy z nabywcami
• Nieplanowany przestój: Zero zdarzeń w ciągu 24 miesięcy ciągłej pracy

„Sprężarka ZW-4/8 rozwiązała nasz problem z zanieczyszczeniem oleju na stałe. Koszty wymiany filtrów spadły o 85%, a od momentu instalacji nie mieliśmy ani jednej wady jakościowej związanej z czystością azotu. Opcja chłodzenia powietrzem była dodatkowym atutem — brak wody chłodzącej oznaczał jedno zmartwienie mniej”. — Kierownik ds. zapewnienia jakości, Zakład Produkcji Farmaceutycznej

FAQ i przewodnik wyboru

Powiązane produkty i rozwiązania

Aby uzyskać pełny przegląd naszych sprężarka azotu przemysłowego Jeśli chcesz poznać nasze portfolio, obejmujące bezolejowe sprężarki tlenu, sprężarki wodoru i rozwiązania z zakresu gazów specjalistycznych, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów lub przejrzyj nasz katalog online.

Chcesz unowocześnić swoje źródło azotu pod wysokim ciśnieniem?

Nasi inżynierowie aplikacji są do Państwa dyspozycji, aby ocenić Państwa wymagania dotyczące przepływu azotu, warunki wlotowe, docelowe ciśnienie wylotowe oraz ograniczenia integracji. W ciągu 48 godzin dostarczamy bezpłatne propozycje techniczne, rysunki techniczne, schematy orurowania i oprzyrządowania (P&ID) oraz szczegółowe analizy całkowitego kosztu posiadania (TCO).

E-mail: sprzedaż@n2-compressor.com | Odpowiedź w ciągu 24 godzin