Азотный компрессор ZW-13/30 – среднепроизводительный безмасляный бустер для подачи азота в технологические процессы под высоким давлением 3,00 МПа.

Компрессор ZW-13/30, разработанный для обеспечения производительности 13 м³/мин при давлении на выходе 3,00 МПа, представляет собой двухступенчатый трехрядный безмасляный поршневой азотный компрессор, предназначенный для работы в условиях высокого давления при впрыске азота, на заправочных станциях газовых баллонов и в критически важных процессах нефтехимической промышленности. Он отличается нулевым загрязнением маслом, надежной трехрядной системой балансировки усилия и оптимизирован для непрерывной работы при повышенном давлении.

Обзор продукта

Он азотный компрессор ZW-13/30 Представляет собой мощное решение среднего класса в семействе безмасляных поршневых компрессоров, разработанное для применений, где одновременно требуются как значительная производительность, так и высокое давление на выходе. Номинальная производительность составляет 13 м³/мин и давление на выходе 3,00 МПаЭтот агрегат занимает важнейшее место на рынке компрессоров высокого давления для подачи азота, заполняя пробел между небольшими лабораторными установками и массивными промышленными бустерами.

Отличительной особенностью ЗВ-13/30 от традиционных аналогов является его полностью безмасляный компрессионный канал Использование самосмазывающихся поршневых колец и направляющих из композитного материала ПТФЭ. Такая конструкция исключает любую возможность загрязнения азотного потока углеводородами, обеспечивая достижение... Сертификация ISO 8573-1 Класс 0 В исходном состоянии. При давлении на выходе 3,00 МПа риск переноса паров масла значительно возрастает по сравнению с условиями низкого давления, что делает безмасляную конструкцию не просто выгодной, но и абсолютно необходимой для работы с азотом, используемым в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности.

В конструкции компрессора используется двухступенчатый, трехрядный (二列三级) Конфигурация, необходимая для управления экстремальным коэффициентом давления, требуемым для достижения 3,00 МПа при типичных условиях на входе. Трехрядная компоновка с противоположно расположенными цилиндрами обеспечивает превосходную балансировку сил по сравнению с двухрядными конструкциями, снижая передачу вибраций и позволяя устанавливать оборудование на более легких основаниях. Каждая ступень сжатия оснащена независимым высокоэффективным промежуточным охладителем, обеспечивающим поддержание температуры газа в безопасных рабочих диапазонах даже при длительной работе с максимальной нагрузкой. Прочная чугунная рама и динамически сбалансированный кованый стальной коленчатый вал рассчитаны на минимальный срок службы. 120 000 часов в соответствии со стандартными протоколами технического обслуживания.

Технические характеристики – ZW-13/30

* Все технические характеристики указаны для стандартных эталонных условий (ISO 1217, Приложение C). Фактические характеристики могут отличаться в зависимости от высоты расположения объекта, температуры окружающей среды и условий на входе.

Основные характеристики и инженерные преимущества

1. Трехрядные противоцилиндровые силовые весы

В ЗВ-13/30 используется уникальная технология. трехрядное расположение оппозитных цилиндров (二列三级) Это обеспечивает исключительную компенсацию сил первого и второго порядка. Распределяя работу сжатия между тремя цилиндрами, расположенными в противоположных конфигурациях, компрессор достигает почти идеального баланса инерционных сил, снижая передачу вибрации на фундамент более чем на 901 тонну по сравнению с однорядными конструкциями. Это механическое преимущество особенно важно для компрессоров высокого давления, где пиковые силы воздействия газа на поршни значительно выше, чем в системах низкого давления. Трехрядная конструкция позволяет устанавливать компрессор на более легкий железобетонный инерционный блок (минимум 10 тонн против 15+ тонн для эквивалентных однорядных агрегатов), что значительно снижает затраты на строительные работы и упрощает модернизацию существующих технологических установок.

2. Высоконапорное безмасляное уплотнение из композитного материала на основе ПТФЭ.

В ZW-13/30 используется запатентованная технология. самосмазывающееся поршневое кольцо и узел приводного ремня Изготовленные из высокоплотных композитов на основе ПТФЭ, специально разработанных для работы под высоким давлением, эти кольца армированы стекловолокном и бронзовыми частицами для достижения коэффициента трения ниже 0,05 без использования какой-либо внешней углеводородной смазки. При давлении на выходе 3,00 МПа парциальное давление масляных паров будет примерно в 10 раз выше, чем при 0,30 МПа, что сделает масляные загрязнения гораздо более концентрированными и трудноудаляемыми. Встроенная в ZW-13/30 безмасляная конструкция обеспечивает Сертификация ISO 8573-1 Класс 0 Без последующей фильтрации, что исключает как капитальные затраты, так и энергетические потери, связанные с оборудованием для удаления масла. Состав на основе ПТФЭ рассчитан на непрерывную работу при температурах до 185 °C, обеспечивая надежную герметизацию в условиях экстремальных термических нагрузок при высоком давлении сжатия.

3. Двухэтапная термодинамическая оптимизация для экстремальных значений коэффициентов давления

Он двухступенчатая архитектура сжатия Термодинамически оптимальная конструкция компрессора ZW-13/30 имеет решающее значение для достижения целевого давления на выходе 3,00 МПа при типичном входном давлении 0,05–0,10 МПа. Общее соотношение давлений, составляющее приблизительно от 30:1 до 60:1, распределяется между группой цилиндров низкого давления и группой цилиндров высокого давления, при этом каждая ступень работает с управляемым соотношением давлений. Высокоэффективный кожухотрубный промежуточный охладитель между ступенями отводит значительную часть тепла сжатия, поддерживая температуру на выходе ниже 160 °C и предотвращая термическую деградацию уплотнительных элементов из ПТФЭ. Без ступенчатого сжатия температура на выходе превысила бы 250 °C, что значительно превышает безопасный рабочий предел любого безмасляного уплотнительного материала. Таким образом, промежуточное охлаждение является не просто повышением эффективности, а фундаментальным требованием для надежной работы под высоким давлением без масла.

4. Стандартный промышленный электропривод на 380 В с высокой эффективностью.

Приводом для ZW-13/30 является... Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 160 кВт, напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Соответствует классу эффективности IE3 стандарта IEC 60034-1. Стандартная низковольтная конфигурация интегрируется непосредственно в существующие промышленные распределительные щиты 380 В без необходимости использования средневольтных распределительных устройств или понижающих трансформаторов. Такая простота в электрической части снижает как капитальные затраты, так и сложность ввода в эксплуатацию, делая устройство доступным для широкого круга промышленных предприятий. Для объектов с шинными системами 6 кВ или 10 кВ опционально может быть поставлен двигатель со встроенным понижающим трансформатором на общей раме, что обеспечивает бесшовную интеграцию в любую электрическую инфраструктуру.

Сценарии применения

Станции заправки баллонов азотом высокого давления

ZW-13/30 идеально подходит для операции по заправке промышленных баллонов азотом В этом случае газ высокого давления необходимо сжимать в стандартные промышленные баллоны при давлении заполнения 15–20 МПа. Хотя давление на выходе компрессора 3,00 МПа не достигает непосредственно давления заполнения баллона, он служит высокоэффективным промежуточным усилителем, который значительно снижает требуемую степень сжатия компрессоров высокого давления, расположенных ниже по потоку. Производительность 13 м³/мин позволяет одновременно подавать газ в несколько заправочных коллекторов, что делает ZW-13/30 подходящим для коммерческих газозаправочных станций, обслуживающих промышленные, медицинские и специализированные газовые рынки. Безмасляная конструкция является обязательной для заправки баллонов, поскольку любое загрязнение маслом будет задерживаться в баллонах и поступать к конечным потребителям, потенциально нарушая их процессы и создавая риски юридической ответственности.

Азот, получаемый в нефтехимических процессах под высоким давлением

В нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности Компрессор высокого давления азота ZW-13/30 Обеспечивает подачу азота для консервации катализаторов реакторов, аварийного впрыскивания в сосуды высокого давления, испытаний трубопроводов под давлением и гидростатических испытаний технологического оборудования. Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для впрыскивания азота в технологические сосуды, работающие при давлении до 2,5 МПа, поддерживая положительную инертную газовую среду во время запуска, остановки и аварийных ситуаций. Номинальная мощность для непрерывной работы обеспечивает бесперебойную подачу азота во время длительных плановых остановок. Сертификация на отсутствие масла является обязательной для нефтехимических применений, где азот контактирует с каталитическими слоями или попадает в технологические потоки, которые должны оставаться полностью свободными от углеводородов.

Ускоритель сжижения газа и криогенного хранения

На установках сжижения азота и криогенных хранилищах ZW-13/30 сжимает азот, испаряющийся в испарителе или резервуаре для хранения, до давления, необходимого для распределения или дальнейшей переработки. Давление на выходе 3,00 МПа достаточно для подачи азота высокого давления в криогенные системы хранения, прокачки азота через теплообменники и снабжения потребителей высокого давления на технологическом предприятии. Производительность 13 м³/мин соответствует мощности установок сжижения малого и среднего масштаба, что делает ZW-13/30 идеальным интегрированным бустером для систем сжижения азота на месте эксплуатации. Безмасляная конструкция предотвращает загрязнение криогенного оборудования и обеспечивает чистоту жидкого азота.

Азот высокого давления фармацевтического и пищевого качества

Фармацевтическое производство и крупные предприятия пищевой промышленности нуждаются в высокочистом азоте под повышенным давлением для Стерильная фильтрация, распылительная сушка, асептическое розлив и упаковка под высоким давлением.Сертификация ZW-13/30 как безмасляного устройства гарантирует соответствие требованиям FDA 21 CFR 211.72 и Приложения 1 к GMP ЕС. Давление на выходе 3,00 МПа обеспечивает достаточный напор для подачи азота через стерильные фильтрационные системы, распылительные сушилки и оборудование для упаковки под высоким давлением. Производительность 13 м³/мин позволяет одновременно подавать азот на несколько технологических линий фармацевтической промышленности или станций упаковки пищевых продуктов на одном производственном предприятии, что делает ZW-13/30 универсальным централизованным решением для подачи азота.

Материалы и строительство

Корпус ZW-13/30 изготовлен из высококачественных материалов, отобранных с учетом совместимости с азотом под высоким давлением, термостойкости и длительного срока службы:

Все несущие нагрузку компоненты спроектированы и изготовлены в строгом соответствии с ASME BPVC, раздел VIII, раздел 1 или по китайским стандартам GB 150. Каждый сварной шов проходит радиографический контроль (РТ) по стандарту 100% в соответствии с разделом V, статьей 2 ASME, а каждый готовый сосуд под давлением подвергается гидростатическому испытанию под давлением, в 1,5 раза превышающим максимально допустимое рабочее давление (МДД), с минимальной выдержкой в ​​течение 30 минут. Трубопроводы высокого давления изготавливаются из бесшовной нержавеющей стали SS316 с фланцевыми соединениями класса ANSI 900 для обеспечения герметичности при рабочем давлении 3,00 МПа.

Руководство по установке и техническому обслуживанию

Требования к фундаменту и конструкциям

Сухой вес ZW-13/30 составляет 6,00 тонн, а центр тяжести расположен примерно на 900 мм выше опорной плиты. Благодаря трехрядной конструкции с противоположно расположенными цилиндрами, неуравновешенные силы минимальны, несмотря на работу под высоким давлением, что позволяет устанавливать его на... железобетонный инерционный блок массой 10–12 тоннБлок следует устанавливать на эластомерные виброизоляторы (собственная частота 6–8 Гц). Минимальные требования к зазорам: 1,5 м со стороны, противоположной приводу, для доступа к клапану, 1,2 м со стороны привода для обслуживания двигателя и 2,0 м над головой для доступа крана во время капитального ремонта. Особое внимание следует уделить трубопроводу высокого давления, который должен быть надлежащим образом закреплен, зафиксирован и подвергнут термической обработке для предотвращения усталости, вызванной вибрацией при давлении 3,00 МПа.

Проектирование системы охлаждающей воды

Потребность в охлаждающей воде составляет приблизительно 28 м³/ч При температуре на входе не более 32°C. Водораспределительный контур подает воду в рубашки цилиндров, промежуточный охладитель и доохладитель в параллельных ответвлениях. Учитывая экстремальное соотношение давлений, промежуточный охладитель имеет решающее значение для терморегулирования и должен постоянно получать приоритетный поток охлаждающей воды. Технические характеристики качества воды: pH 6,5–8,5, общее содержание растворенных твердых веществ < 500 мг/л, содержание хлоридов < 50 мг/л (для предотвращения коррозии труб из нержавеющей стали SS316), содержание взвешенных твердых веществ < 30 мг/л и общая жесткость < 300 мг/л в пересчете на CaCO₃. Для обеспечения стабильного качества воды для всех установок настоятельно рекомендуется использовать градирню с замкнутым контуром, боковой фильтрацией и химической обработкой.

График профилактического технического обслуживания

Безмасляная конструкция ZW-13/30 значительно упрощает техническое обслуживание по сравнению с аналогами, работающими со смазкой. Не требуется замена масла, анализ масла, замена фильтров и замена картриджей сепаратора. Основными расходными изнашиваемыми деталями являются... Поршневые кольца и направляющие кольца из ПТФЭОбычно срок службы таких клапанов составляет 3000–5000 часов в условиях чистого азота при высоком давлении. Из-за повышенного механического напряжения при 3,00 МПа клапанные пластины высокого давления могут требовать более частого осмотра, чем аналогичные пластины низкого давления, однако общая нагрузка на техническое обслуживание остается значительно ниже, чем в системах с масляной смазкой.

Сертификаты соответствия и безопасности

Азотный компрессор ZW-13/30 разработан, изготовлен и испытан в соответствии со следующими международными стандартами и нормативными требованиями, а также превосходит их:

Анализ производительности и эффективности

ZW-13/30 достигает Удельное энергопотребление составляет приблизительно 12,31 кВт на м³/мин. Азот подается при давлении на выходе 3,00 МПа. Этот показатель удельной мощности отражает термодинамическую реальность сжатия при сверхвысоком давлении, где требуемая работа существенно возрастает с увеличением степени сжатия. В сегменте безмасляных поршневых компрессоров высокого давления (давление на выходе >2,50 МПа) этот КПД является конкурентоспособным и часто превосходит КПД диафрагменных компрессоров, которые являются основной альтернативой для безмасляной работы при высоком давлении. Для сравнения, поршневые компрессоры с масляной смазкой в ​​аналогичных областях применения при сверхвысоком давлении обычно потребляют 13,0–15,0 кВт/м³/мин, в то время как диафрагменные компрессоры могут превышать 18 кВт/м³/мин.

При стандартном годовом цикле эксплуатации в 8000 часов преимущество ZW-13/30 по эффективности по сравнению с менее эффективными альтернативами составляет приблизительно Ежегодная экономия энергии составляет 60 000–140 000 кВт·ч.При цене $0,08/кВт·ч это означает снижение прямых затрат на электроэнергию на 1TP4800–$11200 в год. Однако основным экономическим фактором при выборе ZW-13/30 обычно является исключение расходных материалов, связанных с нефтедобычей, и отказ от использования оборудования для удаления нефти на последующих этапах процесса. Это было бы обязательным условием при использовании смазанных альтернатив. При 3,00 МПа парциальное давление масляных паров примерно в 15 раз выше, чем при 0,30 МПа, что делает системы фильтрации масла на последующих этапах экспоненциально дороже и менее эффективными. общая стоимость владения системой сжатия азота сверхвысокого давления По оценкам, расход масла снижается на 25–351 тонну на 3 тонны за 10 лет эксплуатации при сравнении работы без масла со смазываемыми системами с полной последующей очисткой.

Отсутствие масла в тракте сжатия особенно критично при давлении 3,00 МПа, поскольку загрязнение маслом становится очень концентрированным, и его практически невозможно удалить до уровня, необходимого для пищевой, фармацевтической и полупроводниковой промышленности. Конструкция ZW-13/30, изначально не содержащая масла, полностью устраняет эту проблему, обеспечивая гарантированную чистоту продукта без сложностей и затрат, связанных с последующими линиями очистки.

Возможности индивидуальной настройки и OEM-производства

Мы предлагаем широкий спектр возможностей индивидуальной настройки, позволяющих адаптировать ZW-13/30 к конкретным условиям объекта, требованиям к интеграции и спецификациям конечного пользователя:

• Комплексные решения «под ключ» на салазках: Предварительно собранные компрессор, двигатель, промежуточный охладитель, доохладитель, трубопровод высокого давления, контрольно-измерительные приборы и панель управления установлены на стальной раме с интегрированными подъемными проушинами и шаблонами для анкерных болтов. Заводская предварительная проверка всех систем сокращает время ввода в эксплуатацию и снижает риски.
• Конфигурации взрывоопасных зон: Корпуса для электродвигателей и электрооборудования, соответствующие стандартам ATEX Zone 2 и IECEx, предназначены для нефтехимических установок. В систему управления интегрированы системы обнаружения газа и автоматической блокировки вентиляции.
• Расширенное управление технологическими процессами: Опционально доступны ПЛК Siemens S7-1200 или Allen-Bradley CompactLogix с 10-дюймовым сенсорным экраном HMI, удаленным мониторингом по протоколу Modbus TCP/IP или OPC-UA и бесшовной интеграцией с DCS/SCADA. Предусмотрены блокировки безопасности высокого давления, включая автоматическую разгрузку при избыточном давлении, аварийные запорные клапаны и резервный контроль давления.
• Охрана окружающей среды: Системы покрытий C5-M морского класса для прибрежных установок; тропические электрические компоненты для работы при температуре окружающей среды до 55°C; и акустические корпуса со степенью защиты IP54, снижающие уровень шума с 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на расстоянии 1 метра.
• OEM и под собственной торговой маркой: Изготовление на заказ покрасочных материалов, фирменных табличек и локализованных пакетов документации для дистрибьюторов газового оборудования и системных интеграторов. Технические руководства и инструкции по техническому обслуживанию доступны на нескольких языках.

Пользовательские настройки доступны по адресу: Минимальный объем заказа: 1 единица.. Проверка проектной документации и подготовка предложения обычно занимают 5–7 рабочих дней. Стандартный срок выполнения заказа составляет 12–14 недель; повторные заказы доставляются в течение 8–10 недель с момента подтверждения заказа.

Пример из практики: Модернизация промышленной газозаправочной станции

Клиент: Крупный поставщик промышленных газов в Малайзии, управляющий станцией заправки азотных баллонов, обслуживающей предприятия обрабатывающей промышленности, медицинской отрасли и пищевой промышленности.

Испытание: Существующий у клиента компрессор высокого давления с масляной смазкой (европейская марка, 14 лет в эксплуатации) начал постепенно попадать маслом в поток азота. Уровень загрязнения маслом достиг 2,2 мг/м³, что значительно превышает требуемый стандарт в 0,1 мг/м³ для фармацевтической и пищевой промышленности. Масло также разрушало фильтрующие элементы из активированного угля в заправочном коллекторе, из-за чего их приходилось заменять каждые 5 месяцев вместо предусмотренных 18 месяцев. Количество жалоб со стороны клиентов росло, а проверки со стороны регулирующих органов становились все более частыми и требовательными.

Решение: Мы поставили Безмасляный азотный компрессор ZW-13/30 В качестве основного промежуточного бустера использовался компрессор, установленный на специальной раме со встроенным промежуточным охладителем, доохладителем и панелью управления ПЛК Siemens S7-1200. Давление на выходе 3,00 МПа подавалось в расположенный ниже по потоку компрессор высокого давления для заправки, что снижало общую требуемую степень сжатия на этапе заправки. Безмасляная конструкция полностью исключала необходимость использования очистных слоев из активированного угля. Перед компрессором был установлен компенсационный резервуар объемом 3 м³ для сглаживания колебаний спроса со стороны заправочного коллектора.

Результаты, подтвержденные количественными измерениями, спустя 24 месяца:

• Содержание азота в масле: Снижено с 2,2 мг/м³ до <0,01 мг/м³, соответствуя стандарту ISO 8573-1 Класс 0
• Замена слоя активированного угля: Полностью исключеноэкономия 12 000 TP4T в год на расходных материалах
• Жалобы клиентов: Ноль С момента ввода в эксплуатацию заключено пять новых контрактов с фармацевтическими компаниями.
• Техническое обслуживание заправочного компрессора: Снижено на 35% из-за более низкого коэффициента давления на входе
• Результаты инспекции регулирующих органов: Пройдено без замечаний. в двух последовательных проверках
• Срок окупаемости: 2,3 года на основе экономии затрат и доходов от новых контрактов.

«Система ZW-13/30 превратила нашу заправочную станцию ​​из источника проблем с качеством в конкурентное преимущество. Теперь мы гарантируем каждому клиенту азот класса 0 по стандарту ISO 8573-1, и мы выиграли контракты, на которые раньше даже не могли претендовать. Безмасляная конструкция устранила нашу главную операционную проблему, и наши клиенты сразу же заметили разницу». — Операционный директор, поставщик промышленных газов

Часто задаваемые вопросы и руководство по выбору

Сопутствующие товары и решения

Для получения полного обзора нашей деятельности промышленный азотный компрессор Для ознакомления с нашим ассортиментом продукции, включающим безмасляные кислородные компрессоры, водородные компрессоры, компрессоры для углекислого газа, а также разработанные по индивидуальному заказу решения для специальных газов, пожалуйста, свяжитесь с нашей командой инженеров-технологов или просмотрите наш онлайн-каталог продукции.

Готовы модернизировать свою систему подачи азота под высоким давлением?

Наши инженеры-технологи готовы оценить ваши потребности в потоке азота, условиях всасывания, целевых значениях давления нагнетания и ограничениях интеграции. В течение 48 часов после получения вашего запроса мы бесплатно предоставим технические предложения, чертежи компоновки фундамента, схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID), а также подробный анализ общей стоимости владения (TCO).

Электронная почта: [email protected] | Ответ в течение 24 часов