Compressor de nitrogênio ZW-3.1/5~20 – Booster de N2 isento de óleo com pressão variável para aplicações industriais flexíveis

Projetado para fornecer 3,1 m³/min em uma ampla faixa de pressão de 0,50 a 2,00 MPa, o ZW-3.1/5~20 é um compressor de nitrogênio de pistão isento de óleo, de dois estágios e duas fileiras, desenvolvido para plantas piloto, instalações de P&D e processos industriais de pequena escala que exigem pressão de descarga ajustável. Apresenta zero contaminação por lubrificante, tamanho compacto e é otimizado para um fornecimento versátil de nitrogênio.

Visão geral do produto

O Compressor de nitrogênio ZW-3.1/5~20 representa uma solução excepcionalmente versátil dentro da nossa família de compressores de pistão isentos de óleo, que se distingue por sua capacidade de pressão de descarga variável, abrangendo de 0,50 MPa a 2,00 MPaEssa flexibilidade de pressão torna o ZW-3.1/5~20 ideal para operações em plantas piloto, instalações de pesquisa e desenvolvimento e processos industriais de pequena escala, onde as características da demanda de nitrogênio mudam frequentemente ou onde um único compressor deve atender a múltiplas aplicações com diferentes requisitos de pressão.

Com uma capacidade nominal de 3,1 m³/min Com uma pressão de entrada de 0,50 MPa, esta unidade compacta fornece compressão de nitrogênio isenta de óleo por meio de um sistema patenteado. sistema de anel de pistão e anel de guia autolubrificante em composto de PTFEA ausência de lubrificantes de hidrocarbonetos no caminho de compressão garante Certificação de teor de óleo Classe 0 ISO 8573-1 isso torna a unidade imediatamente adequada para nitrogênio de grau laboratorial, desenvolvimento de processos farmacêuticos e prototipagem eletrônica, sem a necessidade de equipamentos adicionais de purificação a jusante.

O compressor segue um dois estágios, duas linhas (二列二级) configuração com uma área de ocupação excepcionalmente compacta de 2250 × 1296 × 2200 mm e um peso seco de apenas 2,60 toneladasO design de cilindros opostos em duas fileiras cancela inerentemente as forças inerciais de primeira ordem, permitindo a instalação em uma fundação modesta sem a necessidade de infraestrutura especializada de isolamento de vibração. O padrão Motor de 380 V, 75 kW Integra-se diretamente aos sistemas de distribuição industrial de baixa tensão existentes, eliminando a necessidade de painéis de média tensão.

Especificações técnicas – ZW-3.1/5~20

* A capacidade nominal é calculada com uma pressão de entrada de 0,50 MPa. A capacidade real varia de acordo com as configurações de pressão de entrada e de descarga. Todas as especificações são classificadas em condições de referência padrão (ISO 1217, Anexo C). O desempenho real pode variar de acordo com a altitude do local, a temperatura ambiente e as condições de operação.

Principais características e vantagens de engenharia

1. Pressão de descarga variável para flexibilidade em múltiplas aplicações

A característica que define o ZW-3.1/5~20 é a sua Faixa de pressão de descarga ajustável de 0,50 MPa a 2,00 MPaEssa versatilidade é alcançada por meio de uma combinação de descarregadores de válvulas de sucção ajustáveis, controle de folga variável e uma arquitetura de compressão robusta em dois estágios, capaz de acomodar uma ampla gama de relações de pressão. Para operadores de plantas piloto e instalações de P&D, isso significa que um único compressor pode atender a múltiplos requisitos de processo — inertização a baixa pressão a 0,50 MPa durante uma campanha, inertização de reator a média pressão a 1,20 MPa durante outra e transferência de gás a alta pressão a 2,00 MPa durante uma terceira — sem a necessidade de investimentos em compressores separados ou trocas de equipamentos demoradas.

2. Tecnologia de vedação composta de PTFE isenta de óleo

O ZW-3.1/5~20 utiliza uma tecnologia proprietária. conjunto de anel de pistão autolubrificante e cinta de guia Fabricados com compósitos de PTFE de alto desempenho reforçados com fibra de vidro e partículas de bronze, esses anéis operam com um coeficiente de atrito inferior a 0,08 sem qualquer lubrificação externa com hidrocarbonetos, proporcionando... Conteúdo de óleo Classe 0 ISO 8573-1 na corrente de nitrogênio comprimido. Para laboratórios de pesquisa, plantas-piloto farmacêuticas e instalações de desenvolvimento eletrônico, essa certificação nativa isenta de óleo elimina a necessidade de equipamentos de filtragem de óleo subsequentes, reduzindo tanto o investimento inicial quanto a complexidade da manutenção contínua. A formulação de PTFE é especificamente projetada para as condições térmicas variáveis ​​associadas à operação com pressão ajustável.

3. Arquitetura compacta de dois estágios com resfriamento intermediário

O layout de compressão de dois estágios e duas linhas O sistema divide a relação de pressão entre um cilindro de baixa pressão e um de alta pressão, com um resfriador intermediário de casco e tubos que remove o calor da compressão. Essa abordagem em estágios é particularmente crítica para o ZW-3.1/5~20, dada a sua ampla faixa de pressão, pois limita a temperatura máxima de descarga por estágio, mesmo na configuração de pressão mais alta (2,00 MPa). O resfriador intermediário mantém as temperaturas do gás abaixo de 160 °C em toda a faixa de operação, preservando a integridade do anel de PTFE e prolongando a vida útil da placa da válvula. O arranjo de cilindros opostos em duas fileiras também proporciona um equilíbrio de forças de primeira ordem inerente, reduzindo a transmissão de vibrações e permitindo a instalação em uma base mais leve.

4. Acionamento direto padrão de 380 V para fácil integração

O ZW-3.1/5~20 é acionado por um Motor de indução trifásico de 75 kW, 380 V, 50 Hz Em conformidade com a norma IEC 60034-1, classe de eficiência IE3, a configuração padrão de baixa tensão integra-se diretamente aos painéis de distribuição industrial de 380 V existentes, sem a necessidade de infraestrutura de média tensão, transformadores abaixadores ou equipamentos de manobra especializados. Essa simplicidade elétrica é particularmente vantajosa para plantas-piloto e instalações de P&D que podem não dispor de infraestrutura elétrica de média tensão. O consumo de energia moderado de 75 kW também minimiza os custos de demanda e simplifica o licenciamento elétrico em instalações com capacidade de energia limitada.

Cenários de aplicação

Planta piloto e desenvolvimento de processos

As plantas-piloto químicas e farmacêuticas frequentemente requerem nitrogênio em pressões variáveis, dependendo do processo em questão. Compressor de nitrogênio de pressão variável ZW-3.1/5~20 Pode fornecer inertização de baixa pressão (0,50–0,80 MPa) para operações de enchimento e esvaziamento de reatores, cobertura de média pressão (1,00–1,50 MPa) para reatores de tanque agitado e transferência de gás de alta pressão (1,80–2,00 MPa) para carregamento de catalisador e operações de filtro prensa. Essa capacidade de operar em múltiplas pressões elimina a necessidade de múltiplos compressores ou estações redutoras de pressão, reduzindo tanto o investimento inicial quanto a área ocupada pela planta.

Laboratórios de Pesquisa e Desenvolvimento

Laboratórios de pesquisa universitários, institutos de pesquisa governamentais e centros de P&D corporativos necessitam de suprimentos versáteis de nitrogênio para diversos programas experimentais. O ZW-3.1/5~20 pode fornecer nitrogênio a baixa pressão (0,50 MPa) para inertização de caixas de luvas e operações com linhas de Schlenk, nitrogênio a média pressão (1,00–1,50 MPa) para reatores de alta pressão e autoclaves, e nitrogênio a alta pressão (2,00 MPa) para gás de arraste em cromatografia gasosa e fontes de ionização em espectrometria de massas. A certificação isenta de óleo garante que a pureza do nitrogênio atenda aos rigorosos requisitos de instrumentação analítica sem necessidade de purificação adicional.

Aumento de nitrogênio VPSA em pequena escala

Pequenos geradores de nitrogênio VPSA (capacidade de 5 a 15 Nm³/h) produzem nitrogênio a pressão próxima à atmosférica. O ZW-3.1/5~20 eleva esse produto de baixa pressão à pressão exigida pela aplicação específica, com a flexibilidade de ajustar a pressão de saída conforme a demanda. Isso é particularmente valioso para instalações que atendem a múltiplos consumidores de nitrogênio com diferentes requisitos de pressão, como uma combinação de inertização de tanques de armazenamento de baixa pressão e inertização de vasos de processo de alta pressão.

Prototipagem Eletrônica e Desenvolvimento de Semicondutores

As instalações de prototipagem eletrônica e os laboratórios de desenvolvimento de semicondutores requerem nitrogênio para Controle da atmosfera do forno de refluxo, inertização da ligação de fios e armários secos para armazenamento de componentes.A capacidade de pressão variável do ZW-3.1/5~20 permite que ele atenda tanto fornos de refluxo de baixa pressão (0,50–0,80 MPa) quanto equipamentos de soldagem de fios de alta pressão (1,50–2,00 MPa) a partir de uma única fonte. O design isento de óleo é absolutamente crucial 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 e MEMS sensíveis.

Materiais e construção

O ZW-3.1/5~20 é construído com materiais selecionados pela sua compatibilidade com nitrogênio, capacidade de operar em pressão variável e confiabilidade a longo prazo:

Todos os componentes que suportam pressão estão em conformidade 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 testado hidrostaticamente a 1,5× MAWP por um período mínimo de 30 minutos.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

Requisitos de Fundação e Espaciais

O ZW-3.1/5~20 pesa 2,60 toneladas e apresenta um design vertical compacto com um centro de gravidade baixo. Base de concreto armado de 4 a 5 toneladas É suficiente para uma operação estável, montado em isoladores de vibração elastoméricos padrão (frequência natural de 8 a 12 Hz). O arranjo de cilindros opostos em duas fileiras cancela inerentemente as forças inerciais de primeira ordem, minimizando a transmissão de vibrações. Folgas necessárias: 1,0 m no lado oposto ao acionamento para acesso às válvulas, 0,8 m no lado do acionamento para manutenção do motor e 1,5 m acima para manutenção de rotina. O tamanho compacto permite a instalação em salas de máquinas existentes, unidades conteinerizadas ou plataformas móveis.

Especificações da água de resfriamento

A demanda de água para resfriamento é de aproximadamente 15 m³/h com temperatura de entrada não superior a 32 °C. O circuito de água alimenta as camisas dos cilindros e o intercooler em paralelo. Qualidade da água: 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 de água da rede pública confiável, recomenda-se uma torre de resfriamento compacta de circuito fechado com um tanque de armazenamento de 0,5 m³.

Intervalos de manutenção

O design sem óleo elimina as trocas de óleo, substituições de filtro e manutenção do separador. Os únicos itens de desgaste consumíveis são o Anéis de pistão e anéis de guia de PTFE, geralmente atingindo de 4.000 a 6.000 horas em condições de nitrogênio puro.

Certificações de Conformidade e Segurança

O modelo ZW-3.1/5~20 atende aos seguintes padrões internacionais:

Análise de desempenho e eficiência

O ZW-3.1/5~20 atinge um consumo de energia específico que varia de acordo com a configuração da pressão de descarga, variando de aproximadamente 24,2 kW/m³/min a 0,50 MPa para 24,2 kW/m³/min a 2,00 MPa (com base em um consumo de energia de 75 kW e capacidade de 3,1 m³/min). Embora a potência específica seja maior do que a de compressores maiores devido à menor eficiência de escala, a principal proposta de valor do ZW-3.1/5~20 é sua versatilidade—a capacidade de substituir vários compressores de pressão única por uma única unidade ajustável.

Para instalações que, de outra forma, exigiriam compressores separados para serviços de baixa pressão (0,50 MPa), média pressão (1,20 MPa) e alta pressão (2,00 MPa), o ZW-3.1/5~20 elimina o custo de capital de dois compressores adicionais, a tubulação e a instrumentação associadas, bem como o espaço físico que ocupariam. Custo total de propriedade para compressão flexível de nitrogênio Geralmente, o custo de manutenção é menor do que o de vários compressores de função única, mesmo considerando o consumo de energia específico ligeiramente maior.

Personalização e capacidades OEM

Oferecemos opções flexíveis de personalização para os modelos ZW-3.1/5~20:

• Pacotes montados em skid: Compressor, motor, resfriador e controles pré-montados em uma estrutura de aço com encaixes para empilhadeira. Reduz a instalação em campo apenas às conexões elétricas e de água de refrigeração.
• Unidades móveis em reboque: Montado em um reboque homologado para circulação em vias públicas, com gerador a diesel integrado e sistema de refrigeração, para fornecimento de nitrogênio totalmente móvel em canteiros de obras e locais remotos.
• PLC e monitoramento remoto: PLC Siemens LOGO! ou S7-1200 opcional com tela sensível ao toque HMI, conectividade Ethernet e alarmes SMS/e-mail. Compatível com Modbus TCP/IP para integração SCADA.
• Cabines acústicas: Caixa compacta com classificação IP54 que reduz o ruído de 82 dB(A) para 68 dB(A) a 1 metro, adequada para instalações em laboratórios e escritórios.
• OEM e marca própria: Pintura personalizada, placas de identificação com a marca e documentação localizada para distribuidores e integradores de sistemas.

Configurações personalizadas disponíveis em Quantidade mínima de encomenda: 1 unidadePropostas de engenharia em 3 a 5 dias úteis. Prazo de entrega padrão de 10 a 12 semanas; opção de entrega expressa em 8 semanas disponível.

Estudo de Caso: Fornecimento de Nitrogênio para Planta Piloto Farmacêutica

Cliente: Uma empresa de desenvolvimento farmacêutico em Singapura

Desafio: A planta piloto operava três compressores de nitrogênio separados: uma unidade de 0,50 MPa para inertização do reator, uma unidade de 1,20 MPa para operações de filtro prensa e uma unidade de 2,00 MPa para carregamento do catalisador. Os três compressores ocupavam um espaço excessivo, exigiam cronogramas de manutenção separados e tinham um custo anual de manutenção combinado de $32.000. A contaminação por óleo proveniente de um dos compressores lubrificados comprometeu um lote de ingrediente farmacêutico ativo (IFA), resultando em uma perda de $150.000.

Solução: Nós fornecemos um Compressor de nitrogênio de pressão variável isento de óleo ZW-3.1/5~20 Instalada em uma estrutura compacta com controles integrados, a unidade substituiu os três compressores existentes, liberando 12 m² de espaço e eliminando completamente o risco de contaminação por óleo. O ajuste de pressão é feito através do painel HMI, permitindo que os operadores selecionem a pressão necessária para cada processo.

Resultados após 18 meses:

• Área útil: Liberado 12 m² ao consolidar três compressores em um.
• Custo anual de manutenção: Reduzido em 55% ($32.000 a $14.400)
• Incidentes de contaminação por petróleo: Zero desde o comissionamento
• Flexibilidade do processo: Alterações de pressão concluídas em menos de 5 minutos via IHM, em vez de trocas de compressores de 2 horas anteriormente.
• Período de retorno do investimento: 1,8 anos com base na economia de manutenção e nas perdas por contaminação evitadas

“O ZW-3.1/5~20 simplificou drasticamente nosso fornecimento de nitrogênio. Um compressor faz o trabalho de três, e nunca precisamos nos preocupar com a contaminação por óleo comprometendo nossos lotes de IFA (Ingrediente Farmacêutico Ativo). A capacidade de alterar a pressão pelo painel de controle é um diferencial crucial para as operações da nossa planta piloto.” — Gerente de Engenharia de Processos

Perguntas frequentes e guia de seleção

Produtos e soluções relacionados

Para uma visão geral completa dos nossos produtos/serviços, entre em contato conosco. compressor de nitrogênio industrial Para obter mais informações, entre em contato com nossa equipe de engenharia ou navegue em nosso catálogo online.

Precisa de uma solução flexível para compressão de nitrogênio?

Nossos engenheiros de aplicação estão prontos para avaliar suas necessidades de pressão variável, demandas de vazão e restrições de integração. Fornecemos propostas técnicas, desenhos de layout e análises de custo total de propriedade (TCO) gratuitas em até 48 horas.

E-mail: [email protected] Resposta em até 24 horas