Kompresor azotowy ZW-5.4/6~20 – bezolejowy wzmacniacz N2 o zmiennym ciśnieniu do elastycznych zastosowań przemysłowych

Zaprojektowana z myślą o wydajności 5,4 m³/min w szerokim zakresie ciśnień od 0,60 MPa do 2,00 MPa, sprężarka ZW-5.4/6~20 to dwustopniowa, dwurzędowa, bezolejowa sprężarka tłokowa do azotu, przeznaczona do dystrybucji azotu pod wieloma ciśnieniami, do pracy w instalacjach pilotażowych oraz do elastycznych systemów gazów przemysłowych. Charakteryzuje się brakiem zanieczyszczeń olejem, kompaktową konstrukcją i zoptymalizowaną pod kątem cykli pracy o zmiennym ciśnieniu.

Przegląd produktu

Ten Kompresor azotu ZW-5.4/6~20 stanowi wyjątkowo wszechstronne rozwiązanie w naszej rodzinie sprężarek tłokowych bezolejowych, wyróżniające się szerokim zakresem ciśnienia roboczego, który obejmuje 0,60 MPa do 2,00 MPa o stałej pojemności 5,4 m³/minMożliwość pracy przy zmiennym ciśnieniu sprawia, że ​​urządzenie doskonale nadaje się do zastosowań, w których zapotrzebowanie na azot waha się między wymaganiami średniego i wysokiego ciśnienia lub w których jeden kompresor musi obsługiwać wielu odbiorców przy różnych poziomach ciśnienia.

Oznaczenie „6~20” w numerze modelu odzwierciedla zdolność sprężarki do pracy w zakresie ciśnień tłoczenia wynoszącym 0,60–2,00 MPa, co jest możliwe dzięki regulowanej regulacji szczeliny ssącej i mechanizmom stopniowego odciążania. Ta elastyczność eliminuje potrzebę stosowania wielu sprężarek lub pośrednich stacji redukcyjnych w obiektach o zróżnicowanym zapotrzebowaniu na azot, co znacznie zmniejsza nakłady inwestycyjne i złożoność konserwacji.

Podobnie jak wszystkie urządzenia z naszej serii ZW, model ZW-5.4/6~20 utrzymuje całkowicie bezolejowa ścieżka kompresji Wykorzystując samosmarujące pierścienie tłokowe i opaski prowadzące z kompozytu PTFE. Dzięki temu strumień azotu pozostaje całkowicie wolny od zanieczyszczeń węglowodorowych, osiągając Certyfikat ISO 8573-1 klasy 0 Bez żadnych urządzeń do oczyszczania w dalszej części procesu. Kompaktowe wymiary i niewielka waga sprawiają, że urządzenie to idealnie nadaje się do instalacji pilotażowych, ośrodków badawczo-rozwojowych oraz mobilnych systemów dostarczania azotu, gdzie przestrzeń i mobilność stanowią kluczowe ograniczenia.

Dane techniczne – ZW-5.4/6~20

* Wydajność nominalna przy ciśnieniu wlotowym 0,60 MPa. Przy wyższych ciśnieniach wylotowych wydajność dostosowuje się proporcjonalnie. Wszystkie specyfikacje są zgodne z normą ISO 1217, załącznik C. Rzeczywista wydajność różni się w zależności od wysokości nad poziomem morza, temperatury otoczenia i warunków na wlocie.

Kluczowe cechy i zalety inżynieryjne

1. Zakres zmiennego ciśnienia z kontrolą kieszeni luzu

W modelu ZW-5.4/6~20 zastosowano innowacyjną technologię regulowany system kieszeni prześwitowych Dzięki temu sprężarka może pracować wydajnie w zakresie ciśnienia tłoczenia od 0,60 MPa do 2,00 MPa bez konieczności modyfikacji mechanicznych. Poprzez regulację objętości luzu w cylindrze wysokociśnieniowym, urządzenie optymalizuje wydajność objętościową przy każdym nastawie ciśnienia. Eliminuje to potrzebę stosowania wielu sprężarek lub zaworów redukcyjnych w obiektach o zmiennym zapotrzebowaniu na azot, co zmniejsza zarówno nakłady inwestycyjne, jak i złożoność operacyjną. Regulacja ciśnienia może być wykonywana ręcznie lub automatycznie za pomocą siłowników pneumatycznych zintegrowanych z systemem sterowania.

2. Uszczelnienie kompozytowe PTFE bez oleju do zastosowań wysokociśnieniowych

W modelu ZW-5.4/6~20 zastosowano samosmarujący układ pierścieni tłokowych i taśmy nośnej Wykonane z wysokowydajnych kompozytów PTFE wzmocnionych włóknem węglowym i cząstkami brązu. Ta formuła materiału została specjalnie opracowana do pracy w warunkach azotu pod wysokim ciśnieniem, zapewniając integralność uszczelnienia i niskie współczynniki tarcia w pełnym zakresie roboczym 0,60–2,00 MPa. Pierścienie osiągają współczynnik tarcia poniżej 0,07 bez konieczności zewnętrznego smarowania, co zapewnia… ISO 8573-1 Klasa 0 zawartości oleju w strumieniu sprężonego azotu. W przypadku instalacji pilotażowych i ośrodków badawczych, w których czystość azotu nie podlega negocjacjom, ten rodzimy certyfikat braku oleju całkowicie eliminuje koszty filtracji w dalszej części procesu.

3. Dwustopniowa kompresja dla wydłużenia stosunku ciśnień

Ten dwuetapowa, dwurzędowa architektura jest niezbędny do zarządzania wysokimi współczynnikami sprężania związanymi z ciśnieniem wylotowym 2,00 MPa. Dzieląc pracę sprężania między cylinder niskiego ciśnienia i cylinder wysokiego ciśnienia, jednostka ogranicza temperaturę wylotową każdego stopnia do poniżej 160°C, zachowując integralność pierścienia PTFE i zapobiegając degradacji termicznej. Zintegrowana chłodnica międzystopniowa płaszczowo-rurowa odprowadza ciepło sprężania między stopniami, poprawiając ogólną sprawność termodynamiczną i wydłużając żywotność płyt zaworowych. Przy niższych ciśnieniach wylotowych (0,60–1,00 MPa) jednostka może pracować z mniejszym zapotrzebowaniem na chłodzenie międzystopniowe, co dodatkowo poprawia sprawność.

4. Elastyczna konfiguracja napięcia dla różnorodnych instalacji

ZW-5.4/6~20 jest dostępny z Silnik napędowy 132 kW w konfiguracjach 380 V, 6 kV lub 10 kV. Standardowa opcja 380 V idealnie nadaje się do instalacji laboratoryjnych i pilotażowych z istniejącą infrastrukturą dystrybucyjną niskiego napięcia. Wersje 6 kV i 10 kV są przeznaczone dla obiektów przemysłowych z systemami szyn średniego napięcia, redukując koszty infrastruktury elektrycznej i poprawiając efektywność energetyczną poprzez eliminację transformatorów obniżających napięcie. Ta elastyczność napięcia gwarantuje, że ZW-5.4/6~20 można zintegrować praktycznie z każdym środowiskiem elektrycznym bez kosztownych modyfikacji.

Scenariusze zastosowań

Zakłady pilotażowe i obiekty rozwoju procesów

W instalacjach pilotażowych przemysłu chemicznego i farmaceutycznego często wymagany jest azot pod różnym ciśnieniem, w zależności od testowanego procesu. Kompresor azotu o zmiennym ciśnieniu ZW-5.4/6~20 Służy jako pojedyncze, elastyczne źródło azotu, które może dostarczać gaz obojętny o ciśnieniu 0,60 MPa do osłony reaktora podczas jednej kampanii, a następnie dostosować do 2,00 MPa do testów katalizatora pod wysokim ciśnieniem podczas kolejnej kampanii. Wydajność 5,4 m³/min jest dobrze dopasowana do skali działania instalacji pilotażowej, a konstrukcja bezolejowa gwarantuje brak zanieczyszczenia węglowodorami wrażliwych katalizatorów lub produktów reakcji.

Dystrybucja gazów przemysłowych wielociśnieniowych

Obiekty przemysłowe o zróżnicowanym zapotrzebowaniu na azot – takie jak otulina zbiorników przy ciśnieniu 0,60 MPa, przedmuchiwanie rurociągów przy ciśnieniu 1,20 MPa i awaryjne zobojętnianie zbiorników przy ciśnieniu 2,00 MPa – tradycyjnie wymagają wielu sprężarek lub stacji redukcyjnych. ZW-5.4/6~20 eliminuje tę złożoność, zapewniając jedną sprężarkę zdolną do zaspokojenia wszystkich potrzeb ciśnieniowych. Regulowane ciśnienie tłoczenia można zmieniać między zmianami lub kampaniami, dostosowując je do bieżących potrzeb procesu, zmniejszając liczbę urządzeń i upraszczając planowanie konserwacji.

Mobilne dostawy azotu i reagowanie awaryjne

Kompaktowe wymiary i niewielka waga sprawiają, że ZW-5.4/6~20 idealnie nadaje się do mobilne jednostki dostarczające azot Montowane na przyczepach dopuszczonych do ruchu drogowego. Możliwość regulacji ciśnienia jest szczególnie cenna w sytuacjach awaryjnych, gdzie azot może być potrzebny pod różnym ciśnieniem do przedmuchiwania rurociągów, zobojętniania zbiorników lub gaszenia pożaru. Urządzenie można przetransportować na miejsce, podłączyć do źródła azotu (parownika ciekłego azotu lub małego generatora VPSA) i szybko dostosować do wymaganego ciśnienia wylotowego. Konstrukcja bezolejowa gwarantuje brak zanieczyszczeń w chronionych urządzeniach procesowych.

Laboratoria badawcze i uniwersyteckie

Uniwersyteckie laboratoria badawcze i krajowe instytuty badawcze wymagają azotu o wysokiej czystości do szerokiej gamy eksperymentów, od komór rękawicowych z atmosferą obojętną (0,60 MPa) po wysokociśnieniowe reaktory syntezy (2,00 MPa). Zmienny zakres ciśnień i certyfikat bezolejowości sprawiają, że model ZW-5.4/6~20 idealnie nadaje się do centralnego zasilania azotem w wielodyscyplinarnych ośrodkach badawczych. Wydajność 5,4 m³/min umożliwia jednoczesne zasilanie wielu reaktorów wysokociśnieniowych, kilku stacji komór rękawicowych i chromatografów gazowych bez uszczerbku dla czystości i stabilności ciśnienia.

Materiały i budownictwo

ZW-5.4/6~20 jest wykonany z materiałów dobranych pod kątem kompatybilności z azotem pod wysokim ciśnieniem, odporności na korozję i zwartej konstrukcji:

Wszystkie elementy nośne są zgodne z ASME BPVC Sekcja VIII Dział 1 lub chińskich norm GB 150. Połączenia spawane poddawane są badaniu radiograficznemu (RT) 100%, a każdy zbiornik ciśnieniowy przechodzi test hydrostatyczny przy ciśnieniu 1,5× MAWP przez minimalny 30-minutowy okres testowania.

Wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji

Fundamenty i wymagania przestrzenne

ZW-5.4/6~20 waży 2,40 tony i charakteryzuje się kompaktową, pionową konstrukcją z nisko położonym środkiem ciężkości. płyta żelbetowa o ciężarze 4–5 ton jest wystarczająca do stabilnej pracy, zamontowana na elastomerowych izolatorach drgań (częstotliwość drgań własnych 8–12 Hz). Dwurzędowy układ przeciwbieżnych cylindrów z natury kompensuje siły bezwładności pierwszego rzędu, minimalizując przenoszenie drgań. 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 urządzeniem w celu rutynowej obsługi. Rama podstawy urządzenia, kompatybilna z wózkiem widłowym, umożliwia pozycjonowanie bez użycia suwnicy.

Specyfikacje wody chłodzącej

Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą wynosi około 15 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 przypadku instalacji bez niezawodnego miejskiego zaopatrzenia w wodę zaleca się zastosowanie kompaktowej wieży chłodniczej z obiegiem zamkniętym i zbiornikiem buforowym o pojemności 0,5 m³. Przy wyższych ciśnieniach wylotowych (1,50–2,00 MPa) przepływ wody chłodzącej należy zwiększyć o około 20%, aby ograniczyć dodatkowe ciepło sprężania.

Interwały konserwacji

Konstrukcja bezolejowa eliminuje wszelkie czynności konserwacyjne związane z olejem. Nie ma potrzeby wymiany oleju, filtrów, wkładów separatora ani analizy oleju. Jedynymi elementami eksploatacyjnymi są Pierścienie tłokowe i opaski zaciskowe PTFE, które zazwyczaj osiągają 3500–5500 godzin pracy przy wysokim ciśnieniu (1,50–2,00 MPa) i 4500–6500 godzin pracy przy średnim ciśnieniu (0,60–1,00 MPa).

Certyfikaty zgodności i bezpieczeństwa

Kompresor azotu ZW-5.4/6~20 spełnia następujące międzynarodowe normy i wymogi prawne:

Analiza wydajności i efektywności

ZW-5.4/6~20 osiąga jednostkowe zużycie energii około 24,4 kW na m³/min przy ciśnieniu tłoczenia 2,00 MPa, co zwiększa wydajność do około 18,5 kW/m³/min przy ciśnieniu 0,60 MPa. Chociaż moc właściwa jest wyższa niż w modelach o większej wydajności ze względu na zmniejszoną sprawność skali, możliwość pracy przy zmiennym ciśnieniu zapewnia wyjątkową elastyczność operacyjną, która rekompensuje spadek sprawności granicznej. Dla porównania, dedykowana sprężarka membranowa wysokociśnieniowa o równoważnej wydajności zużywałaby 28–35 kW/m³/min, podczas gdy sprężarki śrubowe smarowane olejem przy ciśnieniu 2,00 MPa zazwyczaj przekraczają 20 kW/m³/min.

Podstawową zaletą ekonomiczną ZW-5.4/6~20 jest eliminacja wielu kompresorów w obiektach o zmiennym zapotrzebowaniu na ciśnienie. Obiekt wymagający azotu o ciśnieniu 0,60 MPa, 1,20 MPa i 2,00 MPa tradycyjnie wymagałby trzech oddzielnych sprężarek lub jednej sprężarki i dwóch stacji redukcji ciśnienia. ZW-5.4/6~20 zastępuje całą tę infrastrukturę jednym urządzeniem, zmniejszając nakłady inwestycyjne o 40–60% i złożoność konserwacji o podobną wartość. całkowity koszt posiadania sprężania azotu w zastosowaniach o zmiennym ciśnieniu przeważa liczba urządzeń i nakład pracy związany z konserwacją, a nie marginalna efektywność energetyczna.

Konstrukcja bezolejowa dodatkowo obniża całkowity koszt posiadania (TCO) poprzez eliminację materiałów eksploatacyjnych związanych z olejem. Typowa sprężarka smarowana o tej wielkości i zakresie ciśnień zużywa rocznie 80–150 litrów oleju smarowego, a do tego dochodzą koszty wkładów filtracyjnych, wkładów separatora i utylizacji zużytego oleju, wynoszące łącznie $1500–$3000 rocznie. Model ZW-5.4/6~20 całkowicie eliminuje te koszty.

Możliwości personalizacji i OEM

Oferujemy elastyczne opcje dostosowywania, aby dostosować ZW-5.4/6~20 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-5.4/6~20 można zamontować na dopuszczonej do ruchu drogowego przyczepie ze zintegrowanym generatorem diesla, układem chłodzenia i zbiornikiem azotu, tworząc w pełni mobilną jednostkę dostarczającą azot na place budowy, do prac konserwacyjnych rurociągów i reagowania w sytuacjach awaryjnych.
• Automatyczna kontrola ciśnienia: Opcjonalny sterownik PLC Siemens LOGO! lub S7-1200 z pętlą sprzężenia zwrotnego ciśnienia, automatycznie regulujący objętość kieszeni luzu, aby utrzymać zadane ciśnienie wylotowe w zakresie ±0,05 MPa. Zdalne monitorowanie przez Modbus TCP/IP lub OPC-UA.
• Obudowy akustyczne: Kompaktowa obudowa dźwiękochłonna o stopniu ochrony IP54, redukująca hałas od 82 dB(A) do 68 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 dostarczane w ciągu 3–5 dni roboczych. Standardowa dostawa: 10–12 tygodni; przyspieszona dostawa w ciągu 8 tygodni dla zamówień kwalifikujących się.

Studium przypadku: Dostawa azotu do instalacji pilotażowej wielociśnieniowej

Klient: Firma specjalizująca się w chemii, prowadząca w Niemczech pilotażową instalację wieloreaktorową

Wyzwanie: W instalacji pilotażowej pracowały cztery reaktory o różnym zapotrzebowaniu na azot: Reaktor A (0,60 MPa do inertyzacji), Reaktor B (1,20 MPa do aktywacji katalizatora), Reaktor C (1,60 MPa do syntezy wysokociśnieniowej) i Reaktor D (2,00 MPa do polimeryzacji). Klient utrzymywał trzy oddzielne sprężarki (0,60 MPa, 1,20 MPa i 2,00 MPa) oraz stacje redukcji ciśnienia, co wiązało się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi, skomplikowanym harmonogramem konserwacji i częstymi problemami z zanieczyszczeniami krzyżowymi podczas przełączania między reaktorami.

Rozwiązanie: Dostarczyliśmy Kompresor azotowy bezolejowy ZW-5.4/6~20 z automatyczną kontrolą kieszeni luzu, zastępując wszystkie trzy istniejące sprężarki. Jednostka została skonfigurowana na kompaktowej platformie ze zintegrowaną chłodnicą międzystopniową, chłodnicą końcową i sterownikiem PLC Siemens S7-1200 ze sprzężeniem zwrotnym ciśnienia. Sterownik PLC automatycznie dostosowuje ciśnienie tłoczenia do wymagań aktywnego reaktora, przełączając się między nastawami w mniej niż 5 minut.

Wyniki po 18 miesiącach:

• Sprzęt kapitałowy: Zredukowano z 3 kompresorów do 1, oszczędzając 180 000 euro na początkowej inwestycji
• Koszty utrzymania: Obniżka o 58% (od 24 000 €/rok do 10 100 €/rok)
• Powierzchnia użytkowa: Zredukowano o 65% (od 18 m² do 6,3 m²)
• Czystość azotu: Konsekwentnie >99,9% z zawartością oleju <0,01 mg/m³ dla wszystkich punktów nastaw ciśnienia
• Czas przełączania reaktora: Skrócono z 45 minut do poniżej 5 minut, poprawa przepustowości instalacji pilotażowej

„ZW-5.4/6~20 znacząco uprościł nasze zaopatrzenie w azot. Nie musimy już utrzymywać trzech sprężarek ani martwić się o awarie zaworów redukcyjnych. Automatyczne przełączanie ciśnienia działa bezproblemowo, a operatorzy naszych instalacji pilotażowych cenią sobie tę prostotę”. — Kierownik ds. inżynierii procesowej

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.

Jesteś gotowy na elastyczne rozwiązanie w zakresie sprężania azotu?

Nasi inżynierowie aplikacyjni są do Państwa dyspozycji, aby ocenić Państwa zapotrzebowanie na azot wielociśnieniowy i zademonstrować, jak ZW-5.4/6~20 może zastąpić wiele sprężarek jednym, wszechstronnym urządzeniem. W ciągu 48 godzin oferujemy bezpłatne oferty techniczne, analizy całkowitego kosztu posiadania (TCO) oraz doradztwo w zakresie integracji instalacji pilotażowej.

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