Compressor de nitrogênio ZW-3/7 – Booster de N2 compacto e isento de óleo para aplicações industriais de precisão

Com capacidade de fornecer 3 m³/min a uma pressão de descarga de 0,70 MPa, o ZW-3/7 é um compressor de nitrogênio de pistão isento de óleo, de dois estágios e duas fileiras, projetado para pressurização precisa de nitrogênio em sistemas criogênicos de pequena escala, fornecimento de gás para laboratórios e instalações compactas de VPSA (pneumática de pressão variável). Possui dimensões ultracompactas, zero contaminação por óleo e é otimizado para operação contínua e confiável.

Visão geral do produto

O Compressor de nitrogênio ZW-3/7 É um compressor de pistão isento de óleo, compacto e de engenharia de precisão, projetado para aplicações de pressurização de nitrogênio em pequena escala, onde restrições de espaço, requisitos de pureza e simplicidade operacional são fatores críticos de sucesso. Com uma capacidade nominal de 3 m³/min e uma pressão de descarga de 0,70 MPaEsta unidade serve como um ponto de partida ideal para a compressão de nitrogênio no local para laboratórios, plantas-piloto e pequenas instalações industriais que estejam em transição do fornecimento de nitrogênio engarrafado ou líquido.

A característica que define o ZW-3/7 é o seu caminho de compressão totalmente isento de óleoOs anéis do pistão e as cintas de guia são fabricados com materiais compósitos de PTFE autolubrificantes avançados que funcionam sem qualquer lubrificante de hidrocarboneto, garantindo... Conteúdo de óleo Classe 0 ISO 8573-1 na corrente de nitrogênio fornecida. Essa certificação nativa isenta de óleo elimina a necessidade de filtração para remoção de óleo a jusante, leitos de polimento com carvão ativado ou instrumentação de monitoramento contínuo de óleo, reduzindo significativamente tanto o investimento inicial quanto a complexidade da manutenção contínua para os usuários finais.

O compressor emprega um dois estágios, duas linhas (二列二级) Arquitetura que divide a relação de pressão entre dois cilindros com um resfriador intermediário. Essa abordagem em estágios limita a temperatura de descarga de cada estágio de compressão a menos de 145 °C, preservando a integridade dos elementos de vedação de PTFE e prolongando a vida útil da placa da válvula. As dimensões ultracompactas—720 × 763 × 1475 mm—tornando o ZW-3/7 um dos menores compressores de nitrogênio isentos de óleo em sua classe de pressão, capaz de passar por portas padrão e ocupar um espaço mínimo em salas de máquinas apertadas ou instalações em contêineres.

Especificações técnicas – ZW-3/7

* Todas as especificações são classificadas em condições de referência padrão (ISO 1217, Anexo C). O desempenho real pode variar dependendo da altitude do local, da temperatura ambiente e das condições de entrada.

Principais características e vantagens de engenharia

1. Tamanho ultracompacto para instalações com espaço limitado

No 720 × 763 × 1475 mmO ZW-3/7 ocupa menos de 0,55 m² de área e tem menos de 1,5 metros de altura — dimensões que lhe permitem passar por portas padrão, caber dentro de elevadores e ser instalado em armários de serviço compactos ou sob bancadas de laboratório. Peso de 0,80 toneladas Permite o posicionamento manual com um transpalete ou uma pequena empilhadeira, eliminando a necessidade de pontes rolantes ou equipamentos de içamento especializados. Essa portabilidade é particularmente valiosa para instalações que alugam espaço ou planejam uma futura mudança de local, já que o compressor pode ser movido sem desmontagem ou equipamentos pesados.

2. Sistema avançado de vedação em PTFE sem óleo

O ZW-3/7 utiliza uma tecnologia proprietária. conjunto de anel de pistão autolubrificante e cinta de guia Fabricados com compósitos de PTFE reforçados com fibra de vidro e micropartículas de bronze, esses anéis atingem um coeficiente de atrito inferior a 0,06 sem qualquer lubrificação externa, garantindo que o fluxo de nitrogênio comprimido contenha teor de hidrocarbonetos zero detectávelPara laboratórios analíticos, plantas-piloto farmacêuticas e salas limpas de fabricação eletrônica, esse desempenho nativo isento de óleo elimina o custo de capital de sistemas de filtragem de óleo, adsorvedores de carvão ativado e sensores de monitoramento contínuo de óleo que seriam obrigatórios com alternativas de compressores lubrificados.

3. Compressão em dois estágios com interresfriamento compacto

O arquitetura de dois estágios e duas fileiras Distribui a relação de pressão total entre um cilindro de baixa pressão e um cilindro de alta pressão, com um resfriador intermediário compacto de placas e moldura que remove o calor da compressão entre os estágios. Essa abordagem em estágios limita a temperatura de descarga de cada cilindro a menos de 145 °C, evitando a degradação térmica dos elementos de vedação de PTFE e prolongando a vida útil da placa da válvula em aproximadamente 251 TP/3T em comparação com compressores de estágio único operando em relações de pressão equivalentes. A pressão de descarga de 0,70 MPa é ideal para a distribuição de nitrogênio em média pressão em pequenas instalações, fornecendo altura manométrica suficiente para tubulações de até 500 metros e para o fornecimento de nitrogênio a múltiplas estações de uso.

4. Acionamento direto de baixa potência de 380 V

O ZW-3/7 é acionado por um Motor de indução trifásico de 22 kW, 380 V, 50 Hz Classificado de acordo com a norma IEC 60034-1, classe de eficiência IE3. O baixo consumo de energia permite que a unidade opere com painéis de distribuição padrão de 380 V, encontrados em praticamente todos os edifícios industriais e comerciais, sem a necessidade de salas elétricas dedicadas, painéis de média tensão ou equipamentos de correção do fator de potência. A baixa corrente de partida (aproximadamente 5 vezes a corrente de plena carga) é compatível com partidas de motores e dispositivos de partida suave padrão, simplificando ainda mais a integração elétrica.

Cenários de aplicação

Separação criogênica de ar em pequena escala e vaporização de nitrogênio líquido

Em instalações ASU criogênicas compactas que produzem de 100 a 300 Nm³/h de nitrogênio gasoso, o ZW-3/7 funciona como o reforçador primário de nitrogênio entre a caixa fria e o cabeçalho de distribuição da instalação. Sua capacidade de 3 m³/min alinha-se precisamente com a produção de ASUs de pequena escala, enquanto a pressão de descarga de 0,70 MPa fornece altura manométrica adequada para distribuição aos equipamentos de processo, capelas de exaustão de laboratório e sistemas de inertização de tanques de armazenamento. O design isento de óleo é essencial nessas instalações, pois as ASUs de pequena escala normalmente não possuem os extensos sistemas de purificação pós-processamento de grandes instalações, tornando qualquer contaminação por óleo imediatamente prejudicial à qualidade do produto.

Sistemas compactos de reforço de nitrogênio VPSA

Para pequenos geradores de nitrogênio VPSA que produzem nitrogênio com pureza de 99,5–99,9% a pressão próxima à atmosférica (0,05–0,10 MPa), o Reforçador de nitrogênio ZW-3/7 O sistema comprime o produto de baixa pressão para 0,70 MPa para distribuição em aplicações de ponto de uso. O tamanho reduzido do ZW-3/7 permite sua montagem na mesma plataforma do gerador VPSA, criando um sistema de fornecimento de nitrogênio totalmente integrado que ocupa menos de 5 m² de área. O caminho de compressão isento de óleo é crucial, pois qualquer contaminação por hidrocarbonetos envenenaria permanentemente o adsorvente de peneira molecular de carbono, degradando a eficiência de separação do gerador e exigindo a substituição dispendiosa do adsorvente.

Fornecimento de gás para laboratório analítico e instalações de pesquisa

Laboratórios de pesquisa, departamentos de química universitários e centros de serviços analíticos necessitam de um suprimento contínuo de nitrogênio de alta pureza para cromatografia gasosa (GC), cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (LC-MS), espectrômetros de plasma indutivamente acoplado (ICP) e câmaras de luvas com atmosfera inerte. A certificação isenta de óleo do ZW-3/7 garante que o fluxo de nitrogênio atenda aos rigorosos requisitos de pureza dos instrumentos analíticos, sem a necessidade de cartuchos de purificação adicionais ou sistemas de monitoramento de óleo. A capacidade de 3 m³/min permite o funcionamento simultâneo de múltiplos sistemas GC-MS, espectrômetros ICP-MS e câmaras de luvas em um mesmo laboratório.

Montagem Eletrônica e Soldagem de Precisão com Inertização

Nas instalações de fabricação de eletrônicos, o nitrogênio é essencial para Inertização da soldagem por onda, controle seletivo da atmosfera de soldagem, purga de nitrogênio em forno de refluxo e armários secos para armazenamento de componentes.A pressão de descarga de 0,70 MPa do ZW-3/7 é suficiente para alimentar manifolds de distribuição de nitrogênio que atendem a múltiplas estações de solda e armários de armazenamento. O design isento de óleo é imprescindível em aplicações eletrônicas, pois mesmo traços de contaminação por óleo podem causar defeitos nas juntas de solda, falhas na adesão do revestimento conformal e contaminação de componentes ópticos, resultando em rejeição do produto e reclamações de garantia.

Materiais e construção

O ZW-3/7 é construído com materiais rigorosamente selecionados pela sua compatibilidade com nitrogênio, resistência à corrosão e integridade estrutural compacta:

Todos os componentes que suportam pressão são projetados e fabricados de acordo com ASME BPVC Seção VIII Divisão 1 ou de acordo com as normas chinesas GB 150. As juntas soldadas são submetidas à inspeção radiográfica 100% (RT), e cada vaso de pressão é submetido a teste hidrostático a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho admissível (MAWP) por um período mínimo de 30 minutos antes do envio.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

Requisitos de Fundação e Espaciais

O ZW-3/7 pesa apenas 0,80 toneladas e apresenta um centro de gravidade baixo devido ao seu design vertical compacto. Base de concreto armado de 1,5 a 2,0 toneladas É suficiente para uma operação estável, montado em isoladores de vibração elastoméricos (frequência natural de 10 a 15 Hz). O arranjo de cilindros opostos em duas fileiras cancela inerentemente as forças inerciais de primeira ordem, minimizando a transmissão de vibração para estruturas adjacentes e equipamentos sensíveis. Folgas necessárias: 0,8 m no lado oposto ao acionamento para acesso às válvulas, 0,6 m no lado do acionamento para manutenção do motor e 1,2 m acima para acesso do guindaste durante grandes revisões.

Especificações da água de resfriamento

A demanda de água para resfriamento é de aproximadamente 5 m³/h com temperatura de entrada não superior a 32 °C. O circuito de distribuição de água alimenta as camisas dos cilindros e o intercooler em paralelo. Qualidade da água aceitável: pH 6,5–8,5, dureza total < 300 mg/L como CaCO₃, cloreto < 50 mg/L, sólidos em suspensão < 30 mg/L. Para instalações sem abastecimento confiável de água da rede pública, recomenda-se uma torre de resfriamento compacta de circuito fechado com um tanque de armazenamento de 0,5 m³. Como alternativa, está disponível um pós-resfriador refrigerado a ar para locais onde a água de resfriamento não está disponível ou é proibitivamente cara.

Cronograma de Manutenção Preventiva

A arquitetura sem óleo do ZW-3/7 reduz drasticamente a complexidade da manutenção em comparação com as alternativas lubrificadas. Não há trocas de óleo programadas, amostras de óleo para enviar para análise laboratorial, elementos filtrantes para estocar e substituir, nem cartuchos separadores de óleo para monitorar. Os únicos itens de desgaste recorrentes são os... Anéis de pistão e anéis de guia de PTFE, que normalmente atingem uma vida útil de 4.000 a 6.000 horas em condições de nitrogênio limpo. Esse perfil de manutenção simplificado é particularmente vantajoso para instalações sem pessoal dedicado à manutenção de compressores.

Certificações de Conformidade e Segurança

O compressor de nitrogênio ZW-3/7 foi projetado, fabricado e testado para atender aos seguintes padrões e regulamentações internacionais:

Análise de desempenho e eficiência

O ZW-3/7 atinge um Consumo específico de energia de aproximadamente 7,33 kW por m³/min de nitrogênio a uma pressão de descarga de 0,70 MPa. Embora essa potência específica seja maior do que a de modelos maiores devido à menor eficiência de escala, ela permanece competitiva no segmento de compressores de pistão isentos de óleo com vazão inferior a 5 m³/min. Para comparação, compressores de parafuso lubrificados a óleo nessa faixa de tamanho normalmente consomem de 7,8 a 8,5 kW/m³/min, e compressores de diafragma (frequentemente escolhidos para aplicações isentas de óleo) podem ultrapassar 11 kW/m³/min.

Ao longo de um ciclo operacional anual de 8.000 horas, a vantagem de eficiência do ZW-3/7 em relação a alternativas menos eficientes resulta em aproximadamente Economia de energia entre 12.000 e 28.000 kWh por ano. A $0,08/kWh, isso representa uma redução anual de $960–$2.240 no custo da eletricidade. No entanto, a principal justificativa econômica para a seleção do ZW-3/7 é normalmente a eliminação de consumíveis relacionados ao petróleo e equipamentos de purificação subsequentes em vez de economias marginais de energia.

O custo total de propriedade para compressão de nitrogênio Em aplicações de pequena escala, os custos são dominados por mão de obra de manutenção, consumíveis e logística, e não por energia. O design sem óleo do ZW-3/7 elimina as trocas de óleo (300 a 600 libras/ano), as substituições de filtros (150 a 300 libras/ano), as trocas de cartuchos separadores (400 a 800 libras/ano) e as análises de óleo (100 a 200 libras/ano), proporcionando uma economia total de consumíveis de 950 a 1.900 libras anualmente, em comparação com alternativas lubrificadas. Além disso, a eliminação dos equipamentos de filtragem de óleo a jusante gera uma economia de 3.000 a 8.000 libras no investimento inicial.

Personalização e capacidades OEM

Oferecemos opções flexíveis de personalização para adaptar o ZW-3/7 a restrições de instalação específicas, requisitos de integração e especificações do usuário final:

• Pacotes montados em skid: Compressor, motor, resfriador e painel de controle pré-montados em uma estrutura de aço com encaixes para empilhadeira e olhais de içamento. Reduz a instalação em campo à conexão elétrica e à ligação da água de refrigeração — geralmente concluída em um dia útil.
• Unidades móveis de carrinhos e contêineres: O ZW-3/7 pode ser montado em um carrinho com rodas para mobilidade em laboratório ou integrado a um contêiner de transporte de 20 pés com alimentação, refrigeração e distribuição de nitrogênio integradas, criando uma estação de suprimento de nitrogênio totalmente portátil para operações de campo, canteiros de obras e resposta a emergências.
• PLC e monitoramento remoto: PLC Siemens LOGO! ou S7-1200 opcional com tela sensível ao toque HMI de 7 polegadas, conectividade Ethernet e notificações de alarme por SMS/e-mail. Compatível com Modbus TCP/IP para integração SCADA e diagnóstico remoto.
• Cabines acústicas: Cabine acústica compacta com classificação IP54, que reduz o ruído de 80 dB(A) para 65 dB(A) a 1 metro, adequada para instalações internas em ambientes sensíveis ao ruído, como laboratórios, salas limpas e salas de utilidades adjacentes a escritórios.
• OEM e marca própria: Esquemas de pintura personalizados, placas de identificação com a marca e pacotes de documentação localizados para distribuidores de equipamentos a gás e integradores de sistemas. Manuais técnicos podem ser fornecidos em inglês, chinês, espanhol ou outros idiomas mediante solicitação.

Configurações personalizadas estão disponíveis em Quantidade mínima de encomenda: 1 unidadeAs propostas de engenharia são geralmente entregues em 3 a 5 dias úteis. O prazo de entrega padrão é de 8 a 10 semanas; a entrega expressa em até 6 semanas está disponível para pedidos qualificados.

Estudo de Caso: Modernização do Fornecimento de Nitrogênio do Departamento de Química da Universidade

Cliente: Um dos principais departamentos de química de uma universidade na Tailândia.

Desafio: O departamento comprava cilindros de nitrogênio de alta pressão (200 bar, 50 litros) a uma taxa de 40 a 50 cilindros por mês para abastecer cromatografia gasosa, espectrometria de massa e câmaras de luvas com atmosfera inerte em três prédios de laboratório. O manuseio dos cilindros era trabalhoso, o cronograma de entrega era imprevisível durante os feriados universitários e o custo por unidade do nitrogênio em cilindro era aproximadamente 15 vezes maior que o custo do nitrogênio gerado no local. Além disso, as trocas de cilindros frequentemente interrompiam experimentos críticos.

Solução: Nós fornecemos um Compressor de nitrogênio isento de óleo ZW-3/7 O sistema ZW-3/7 é composto por um gerador de nitrogênio PSA compacto (pureza 99,9%, 4 m³/min) montado em uma estrutura comum. Ele aumenta a pressão do produto PSA de 0,06 MPa para 0,70 MPa, permitindo sua distribuição pela rede de tubulação de nitrogênio existente no laboratório. Todo o sistema ocupa 4 m² em uma sala de utilidades no térreo e foi instalado sem necessidade de modificações no edifício.

Resultados após 24 meses:

• Custo do fornecimento de nitrogênio: Reduzido em 68% versus compra e entrega de cilindros
• Carga de trabalho: Manuseio de cilindros eliminado (anteriormente, 8 a 10 horas/semana de tempo do técnico)
• Confiabilidade do fornecimento: Tempo de atividade 100% Desde o início das operações, não houve interrupções nos experimentos devido à escassez de gás.
• Pureza do nitrogênio: Consistentemente >99,9% com teor de óleo <0,01 mg/m³, superando todos os requisitos dos instrumentos analíticos.
• Manutenção: Um serviço agendado por ano. (intervalo de 4.000 horas), em comparação com trocas semanais de cilindros
• Período de retorno do investimento: 1,8 anos com base na economia de custos de gás e mão de obra

“O compressor ZW-3/7 transformou completamente nossa logística de nitrogênio. Nossos técnicos não precisam mais gastar horas movendo cilindros pesados, nossos pesquisadores nunca ficam sem gás no meio de um experimento e o orçamento operacional do departamento foi reduzido em quase £ 1.400.000 por ano.” — Chefe do Departamento de Química

Perguntas frequentes e guia de seleção

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