Compressor de nitrogênio ZW-5.3/16 – Booster de N2 de alta pressão isento de óleo para aplicações industriais de 1,60 MPa

Projetado para fornecer 5,3 m³/min a uma pressão de descarga de 1,60 MPa, o ZW-5.3/16 é um compressor de nitrogênio de pistão isento de óleo, de dois estágios e três fileiras, desenvolvido especificamente para injeção de nitrogênio em alta pressão, enchimento de cilindros e aplicações exigentes em processos petroquímicos. Sem contaminação por óleo, com dimensões compactas e otimizado para operação contínua em alta pressão.

Visão geral do produto

O Compressor de nitrogênio ZW-5.3/16 Representa uma solução especializada de alta pressão dentro da nossa família de compressores de pistão isentos de óleo, projetada para aplicações onde a pressão de descarga elevada é o principal requisito operacional. Com uma capacidade nominal de 5,3 m³/min e um excepcional pressão de descarga de 1,60 MPaEsta unidade ocupa uma posição única no panorama da compressão industrial de nitrogênio, preenchendo a lacuna entre os compressores convencionais de baixa pressão e os sistemas de enchimento de gás de ultra-alta pressão.

O que distingue o ZW-5.3/16 das alternativas convencionais é o seu mecanismo de compressão totalmente isento de óleo Utilizando anéis de pistão e anéis deslizantes autolubrificantes em composto de PTFE, essa filosofia de projeto elimina qualquer possibilidade de contaminação por hidrocarbonetos no fluxo de nitrogênio, tornando a unidade imediatamente adequada para o enchimento de cilindros de nitrogênio de alta pureza, injeção de nitrogênio de grau farmacêutico e fornecimento de gás para processos eletrônicos, sem a necessidade de equipamentos adicionais de purificação a jusante. A certificação de ausência de óleo é particularmente crítica a 1,60 MPa, pois a contaminação por óleo em pressões elevadas torna-se mais difícil e dispendiosa de remover.

Isso é dois estágios, três linhas (二列三级) A configuração proporciona a alta taxa de compressão necessária para uma descarga de 1,60 MPa, ao mesmo tempo que gerencia as cargas térmicas por meio de resfriamento intermediário em estágios. As dimensões compactas—1947 × 1900 × 2580 mm—permite que o ZW-5.3/16 se encaixe em salas de máquinas existentes ou instalações em contêineres onde o espaço é limitado. 3,97 toneladasA unidade pode ser transportada e posicionada utilizando equipamentos de empilhadeira padrão.

Especificações técnicas – ZW-5.3/16

* 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. Tecnologia de vedação de PTFE isenta de óleo para alta pressão

O ZW-5.3/16 utiliza uma tecnologia proprietária. sistema de anel de pistão autolubrificante e cinta de guia Fabricado com compósitos de PTFE de alto desempenho reforçados com fibra de vidro e partículas de bronze, especificamente formulados para serviço de alta pressão. Este material atinge um coeficiente de atrito inferior a 0,08 sem qualquer lubrificação externa com hidrocarbonetos, eliminando completamente o arraste de vapor de óleo para o fluxo de nitrogênio. A 1,60 MPa, o risco de contaminação por óleo torna-se exponencialmente mais problemático, pois as gotículas de óleo são mais difíceis de separar em pressões elevadas, e qualquer contaminação se concentra no gás comprimido. O design nativo isento de óleo do ZW-5.3/16 atinge esse objetivo. Conformidade com a norma ISO 8573-1 Classe 0 Sem a necessidade de filtração posterior, uma vantagem crucial para o enchimento de cilindros e aplicações de processos de alta pureza.

2. Arquitetura de Compressão de Três Linhas em Dois Estágios

O configuração de dois estágios e três fileiras A válvula ZW-5.3/16 foi projetada exclusivamente para atingir a alta taxa de compressão necessária para uma descarga de 1,60 MPa. O arranjo de três fileiras proporciona um equilíbrio de forças superior em comparação com projetos de duas fileiras, reduzindo a transmissão de vibrações e permitindo a instalação em fundações mais leves. A compressão em estágios com resfriamento entre os estágios limita a temperatura de descarga de cada estágio a menos de 160 °C, preservando a integridade dos elementos de vedação de PTFE e prolongando a vida útil da placa da válvula. Esse gerenciamento térmico é particularmente crítico em altas taxas de compressão, onde as temperaturas de compressão adiabática excederiam os limites operacionais seguros de vedações à base de polímeros.

3. Design compacto para instalações com espaço limitado

No 1947 × 1900 × 2580 mmO compressor ZW-5.3/16 ocupa um espaço notavelmente pequeno para um compressor de alta pressão com essa capacidade. O tamanho compacto é obtido por meio de um design otimizado de cárter vertical que minimiza a dimensão longitudinal da máquina, mantendo um acesso adequado para manutenção. O peso de 3,97 toneladas permite o transporte e posicionamento utilizando empilhadeiras padrão, eliminando a necessidade de pontes rolantes ou equipamentos de içamento especializados. Essa portabilidade torna o ZW-5.3/16 ideal para sistemas de fornecimento de nitrogênio em contêineres, estações móveis de enchimento de cilindros e instalações de retrofit em casas de compressores existentes com espaço limitado.

4. Acionamento de motor DLP padrão de 380 V

O ZW-5.3/16 é alimentado por um Motor de indução trifásico de 55 kW, 380 V, 50 Hz Classificado de acordo com a norma IEC 60034-1, classe de eficiência IE3, o ZW-5.3/16 possui configuração padrão de baixa tensão, integrando-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 reduz tanto o investimento inicial quanto a complexidade de comissionamento, tornando o ZW-5.3/16 uma opção atraente para instalações que estão migrando de geradores de nitrogênio engarrafado ou de membrana para compressão de alta pressão no local.

Cenários de aplicação

Enchimento de cilindros com nitrogênio de alta pressão

O ZW-5.3/16 foi projetado especificamente para postos de enchimento de cilindros de nitrogênio Atende distribuidores de gases industriais, empresas de suprimentos para soldagem e laboratórios de gases especiais. Sua pressão de descarga de 1,60 MPa é suficiente para encher cilindros de nitrogênio industriais padrão até uma pressão de trabalho de 15 MPa por meio de um sistema de reforço de alta pressão ou em cascata. A capacidade de 5,3 m³/min permite uma taxa de enchimento de aproximadamente 20 a 25 cilindros por hora (40 L, 15 MPa), tornando-a adequada para operações de enchimento de médio volume. O design isento de óleo é obrigatório para o enchimento de cilindros, pois qualquer contaminação por óleo se concentraria no gás comprimido e poderia contaminar os processos subsequentes quando o cilindro for utilizado.

Injeção de nitrogênio de alta pressão em processos petroquímicos

Em operações petroquímicas e de refino, o ZW-5.3/16 fornece nitrogênio de alta pressão para Inertização de reatores, preservação de catalisadores, purga de emergência de vasos de pressão e testes de pressão em dutos.A pressão de descarga de 1,60 MPa é suficiente para superar as classificações de pressão da maioria dos vasos de processo e sistemas de reatores, permitindo a injeção direta de nitrogênio sem pressurização intermediária. Compressor de nitrogênio de alta pressão ZW-5.3/16 É particularmente valioso em cenários de resposta a emergências onde a injeção rápida de nitrogênio é necessária para inertizar um recipiente ou suprimir uma reação descontrolada. A certificação de ausência de óleo é obrigatória porque o nitrogênio a 1,60 MPa que entra em um leito catalítico ou fluxo de processo deve permanecer completamente livre de hidrocarbonetos.

Gás de processo para indústria farmacêutica e biotecnológica

As instalações de fabricação farmacêutica exigem nitrogênio de alta pureza para processos estéreis de inertização, liofilização (secagem por congelamento) e operações de envase assépticoA certificação isenta de óleo do ZW-5.3/16 garante a conformidade com as normas FDA 21 CFR, EU GMP Anexo 1 e padrões farmacopeicos para nitrogênio. A pressão de 1,60 MPa é adequada para alimentar manifolds de distribuição de nitrogênio de alta pressão que atendem a múltiplas salas de processamento estéril, autoclaves e liofilizadores. O tamanho compacto permite a instalação em áreas de suporte de salas limpas farmacêuticas ou corredores de serviço onde o espaço é extremamente limitado.

Fabricação de eletrônicos e semicondutores

As instalações de fabricação de semicondutores requerem nitrogênio em alta pressão para sistemas de manuseio de wafers, processos de deposição química de vapor (CVD) e purga da câmara de implantação iônicaA pressão de descarga de 1,60 MPa do ZW-5.3/16 é suficiente para alimentar os coletores de nitrogênio de alta pressão que servem às ferramentas de processo que exigem pressão elevada para acionamento pneumático ou fornecimento de gás de processo. O design isento de óleo é absolutamente indispensável em aplicações de semicondutores, pois mesmo traços de contaminação por óleo podem causar defeitos catastróficos em circuitos integrados, levando a perdas de rendimento na casa dos milhões de dólares.

Materiais e construção

O ZW-5.3/16 é construído com materiais de alta qualidade selecionados por sua compatibilidade com nitrogênio de alta pressão, resistência à corrosão e longa vida útil:

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. Cada junta soldada passa por inspeção radiográfica (RT) 100%, conforme a Seção V, Artigo 2 da ASME, e cada vaso de pressão finalizado é submetido a um teste de pressão hidrostática a 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho admissível (PMTA) por um período mínimo de 30 minutos.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

Requisitos de Fundação e Espaciais

O modelo ZW-5.3/16 pesa 3,97 toneladas e apresenta um design vertical compacto com um centro de gravidade baixo. Base de concreto armado de 5 a 6 toneladas É suficiente para uma operação estável, montada sobre isoladores de vibração elastoméricos (frequência natural de 8 a 12 Hz). O arranjo de três fileiras de cilindros opostos proporciona excelente equilíbrio de forças, minimizando a transmissão de vibrações. Folgas necessárias: 1,0 m no lado oposto ao acionamento para manutenção da válvula, 0,8 m no lado do acionamento para acesso ao motor e 1,5 m acima da cabeça para manutenção de rotina.

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 distribuição de água alimenta as camisas dos cilindros e o intercooler em paralelo. Especificações de qualidade da água: pH 6,5–8,5, dureza total < 300 mg/L como CaCO₃, teor de cloreto < 50 mg/L (para evitar a corrosão dos tubos de aço inoxidável 316), sólidos em suspensão < 30 mg/L. Para instalações sem abastecimento de água municipal confiável, recomenda-se uma torre de resfriamento compacta de circuito fechado com um tanque de armazenamento de 0,5 m³.

Cronograma de Manutenção Preventiva

O design sem óleo do ZW-5.3/16 simplifica drasticamente a manutenção em comparação com as alternativas lubrificadas. Não há trocas de óleo, análises de óleo, substituições de filtro ou trocas de cartucho separador. Os únicos itens de desgaste consumíveis são... Anéis de pistão e anéis de guia de PTFE, que normalmente atingem de 3.000 a 5.000 horas de serviço em condições de nitrogênio limpo e alta pressão.

Certificações de Conformidade e Segurança

O compressor de nitrogênio ZW-5.3/16 atende aos seguintes padrões internacionais e requisitos regulamentares:

Análise de desempenho e eficiência

O ZW-5.3/16 atinge um Consumo específico de energia de aproximadamente 10,38 kW por m³/min de nitrogênio a uma pressão de descarga de 1,60 MPa. Embora essa potência específica seja maior do que a de modelos de baixa pressão devido à elevada taxa de compressão, ela permanece competitiva no segmento de compressores de pistão isentos de óleo de alta pressão. Para comparação, compressores alternativos lubrificados a óleo com taxas de compressão equivalentes normalmente consomem de 11 a 13 kW/m³/min, e compressores de diafragma (frequentemente selecionados para serviço isento de óleo de alta pressão) podem ultrapassar 15 kW/m³/min.

A principal vantagem econômica do ZW-5.3/16 não reside na economia marginal de energia, mas sim na eliminação de consumíveis relacionados ao petróleo e equipamentos de purificação subsequentesUm compressor de alta pressão lubrificado a óleo típico requer trocas de óleo trimestrais ($300–600/ano), análises de óleo mensais ($200–400/ano), substituições anuais de filtros ($500–1.000/ano) e trocas de cartuchos separadores ($800–1.500/ano). O ZW-5.3/16 elimina todas essas despesas, proporcionando uma economia total em consumíveis de $1.800–$3.500 por ano.

Além disso, o custo total de propriedade para compressão de nitrogênio de alta pressão A necessidade de equipamentos adicionais para remoção de óleo é ainda menor. A 1,60 MPa, os sistemas de filtragem de óleo tornam-se significativamente mais complexos e caros, muitas vezes exigindo filtros coalescentes de múltiplos estágios seguidos por adsorventes de carvão ativado. O design nativo isento de óleo do ZW-5.3/16 elimina completamente esse custo de investimento e operação.

Personalização e capacidades OEM

Oferecemos opções flexíveis de personalização para adaptar o ZW-5.3/16 às restrições de instalação específicas e aos requisitos do usuário final:

• Pacotes montados em skid: Compressor, motor, resfriadores e painel de controle pré-montados em uma estrutura de aço com encaixes para empilhadeira e olhais de içamento. Reduz a instalação em campo apenas às conexões elétricas e de água de refrigeração.
• Postos móveis de enchimento de cilindros: O ZW-5.3/16 pode ser montado em um reboque homologado para circulação em vias públicas, com armazenamento de nitrogênio integrado, coletor de enchimento de cilindros e gerador a diesel, criando uma unidade móvel completa de fornecimento de nitrogênio de alta pressão para canteiros de obras e resposta a emergências.
• PLC e monitoramento remoto: PLC Siemens LOGO! ou S7-1200 opcional com tela sensível ao toque HMI, conectividade Ethernet e notificações de alarme por SMS/e-mail. Compatível com Modbus TCP/IP para integração SCADA.
• Cabines acústicas: Caixa acústica compacta com classificação IP54, que reduz o ruído de 84 dB(A) para 68 dB(A) a 1 metro, adequada para instalações internas em ambientes sensíveis ao ruído.
• OEM e marca própria: Esquemas de pintura personalizados, placas de identificação com a marca e documentação localizada para distribuidores de equipamentos a gás e integradores de sistemas.

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 10 a 12 semanas; a entrega expressa em até 8 semanas está disponível.

Estudo de Caso: Modernização de um Posto de Enchimento de Cilindros de Nitrogênio

Cliente: Distribuidora de gases industriais na Tailândia, atendendo clientes dos setores de soldagem, embalagens de alimentos e farmacêutico.

Desafio: O compressor lubrificado a óleo existente do cliente (com 12 anos de serviço) estava apresentando arraste de óleo para os cilindros de nitrogênio cheios, causando reclamações de clientes da indústria farmacêutica e exigindo procedimentos dispendiosos de limpeza dos cilindros. O compressor também estava subdimensionado para a crescente demanda, criando gargalos durante os períodos de pico de enchimento.

Solução: Nós fornecemos um Compressor de nitrogênio isento de óleo ZW-5.3/16 Configurado em uma base personalizada com intercooler integrado, pós-resfriador e um coletor de enchimento de alta pressão capaz de encher cilindros de 40 litros a 15 MPa. O tamanho compacto da base se encaixou na área de enchimento existente sem modificações estruturais.

Resultados após 18 meses:

• Contaminação do óleo do cilindro: Eliminado completamente, atingindo a Classe 0 da norma ISO 8573-1 em todos os cilindros cheios.
• Reclamações de clientes: Zero relacionado à contaminação do óleo ou à qualidade do cilindro
• Capacidade de enchimento: Aumentado em 35%, reduzindo os gargalos nos períodos de pico
• Custos de manutenção: Reduzido em 40% através da eliminação de reparos relacionados ao óleo e trocas de filtro
• Despesas com limpeza de cilindros: Eliminado, economizando $8.000/ano

“O compressor ZW-5.3/16 transformou completamente nossa operação de enchimento de cilindros. Acabaram-se os problemas de contaminação por óleo, as reclamações dos clientes e nossa equipe de manutenção dedica metade do tempo à manutenção do compressor. O retorno do investimento foi obtido em menos de 2 anos.” — Gerente de Operações, Distribuidora de Gases Industriais

Perguntas frequentes e guia de seleção

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