ZW-3/7 kvävekompressor – Kompakt oljefri N2-booster för precisionsapplikationer i industrin

ZW-3/7 är en tvåstegs, tvåradig, oljefri kvävgaskompressor med kolv, konstruerad för precisionskvävgasförstärkning i småskaliga kryogena system, laboratoriegasförsörjning och kompakta VPSA-installationer, med en kapacitet på 3 m³/min vid ett utloppstryck på 0,70 MPa. Ultrakompakt format, ingen oljeförorening och optimerad för tillförlitlig kontinuerlig drift.

Produktöversikt

De ZW-3/7 kvävgaskompressor är en precisionskonstruerad, kompakt oljefri kolvkompressor avsedd för småskaliga kväveförstärkningstillämpningar där utrymmesbegränsningar, renhetskrav och enkel drift är avgörande framgångsfaktorer. Med en nominell kapacitet på 3 m³/min och ett utloppstryck på 0,70 MPa, fungerar denna enhet som en idealisk ingångspunkt för kvävekomprimering på plats för laboratorier, pilotanläggningar och små industrianläggningar som övergår från flask- eller flytande kväveförsörjning.

Det utmärkande kännetecknet för ZW-3/7 är dess helt oljefri kompressionsvägKolvringarna och rytmringarna är tillverkade av avancerade självsmörjande PTFE-kompositmaterial som fungerar utan kolvätesmörjmedel, vilket garanterar ISO 8573-1 Klass 0 oljeinnehåll i den levererade kvävgasströmmen. Denna oljefria certifiering eliminerar behovet av nedströms filtrering för oljeborttagning, poleringsbäddar med aktivt kol eller kontinuerlig oljeövervakningsinstrumentation – vilket avsevärt minskar både kapitalkostnader och komplexitet i det löpande underhållet för slutanvändarna.

Kompressorn använder en tvåsteg, tvårad (二列二级) arkitektur som delar tryckförhållandet över två cylindrar med en mellanstegskylare. Denna etappvisa metod begränsar utloppstemperaturen för varje kompressionssteg till under 145 °C, vilket bevarar PTFE-tätningselementens integritet och förlänger ventilplattans livslängd. De ultrakompakta måtten—720 × 763 × 1475 mm—gör ZW-3/7 till en av de minsta oljefria kvävgaskompressorerna i sin tryckklass, kapabel att passa genom vanliga dörröppningar och uppta minimal golvyta i trånga maskinrum eller containerbaserade installationer.

Tekniska specifikationer – ZW-3/7

* Alla specifikationer är klassade vid standardreferensförhållanden (ISO 1217, bilaga C). Faktisk prestanda kan variera beroende på platsens höjd över havet, omgivningstemperatur och inloppsförhållanden.

Viktiga funktioner och tekniska fördelar

1. Ultrakompakt utrymme för utrymmeskritiska installationer

På 720 × 763 × 1475 mmZW-3/7 upptar mindre än 0,55 m² golvyta och är under 1,5 meter hög – mått som gör att den kan passera genom vanliga dörröppningar, passa inuti hisskorgar och installeras i trånga tvättrum eller under laboratoriebänkar. 0,80 ton vikt möjliggör manuell positionering med en palllyft eller liten gaffeltruck, vilket eliminerar behovet av traverskranar eller specialutrustning. Denna portabilitet är särskilt värdefull för anläggningar som hyr utrymme eller planerar framtida flytt, eftersom kompressorn kan flyttas utan demontering eller tung utrustning.

2. Avancerat oljefritt PTFE-tätningssystem

ZW-3/7 använder en egenutvecklad självsmörjande kolvring och ryttarbandsenhet tillverkade av PTFE-kompositer förstärkta med glasfiber och bronsmikropartiklar. Dessa ringar uppnår en friktionskoefficient under 0,06 utan någon extern smörjning, vilket säkerställer att den komprimerade kvävgasströmmen innehåller noll detekterbart kolväteinnehållFör analyslaboratorier, pilotanläggningar för läkemedelsindustrin och renrum för elektroniktillverkning eliminerar denna inbyggda oljefria prestanda kapitalkostnaden för nedströms oljefiltreringsmedar, adsorbenter med aktivt kol och kontinuerliga oljeövervakningssensorer som annars skulle vara obligatoriska med smorda kompressoralternativ.

3. Tvåstegskompression med kompakt intercooler

De tvåstegsarkitektur med två rader fördelar det totala tryckförhållandet mellan en lågtryckscylinder och en högtryckscylinder, med en kompakt platta-och-ram-intercooler som avlägsnar kompressionsvärmen mellan stegen. Denna stegvisa metod begränsar utloppstemperaturen för varje cylinder till under 145 °C, vilket förhindrar termisk nedbrytning av PTFE-tätningselementen och förlänger ventilplattans livslängd med cirka 25% jämfört med enstegskompressorer som arbetar med motsvarande tryckförhållanden. Utloppstrycket på 0,70 MPa är väl lämpat för kvävgasdistribution vid medelhögt tryck i små anläggningar, vilket ger tillräckligt med tryckhöjd för rörledningar upp till 500 meter och för att mata kväve till flera förbrukningsstationer.

4. Lågeffekts 380V direktdrift

ZW-3/7 drivs av en 22 kW, 380V, 50Hz trefas induktionsmotor Klassad enligt IEC 60034-1 IE3 effektivitetsklass. Det blygsamma effektbehovet gör att enheten kan drivas från vanliga 380V-distributionspaneler som finns i praktiskt taget alla industri- och kommersiella byggnader, utan behov av särskilda elrum, mellanspänningsställverk eller utrustning för effektfaktorkorrigering. Den låga startströmmen vid start (ungefär 5× fullastström) är kompatibel med vanliga motorstartare och mjukstartare, vilket ytterligare förenklar den elektriska integrationen.

Applikationsscenarier

Småskalig kryogen luftseparation och flytande kväveförångning

I kompakta kryogena ASU-installationer som producerar 100–300 Nm³/h gasformigt kväve fungerar ZW-3/7 som primär kvävebooster mellan kylboxen och anläggningens fördelningsrör. Dess kapacitet på 3 m³/min överensstämmer exakt med utgången från småskaliga ASU:er, medan utloppstrycket på 0,70 MPa ger tillräcklig tryckhöjd för distribution till processutrustning, dragskåp för laboratorier och täcksystem för lagringskärl. Den oljefria designen är avgörande i dessa installationer eftersom små ASU:er vanligtvis saknar de omfattande efterbehandlingsreningsprocesser som finns i stora anläggningar, vilket gör att all oljeförorening omedelbart skadar produktkvaliteten.

Kompakta VPSA kväveboostersystem

För små VPSA-kvävegeneratorer som producerar kväve med renhet 99,5–99,9% vid nära atmosfärstryck (0,05–0,10 MPa), ZW-3/7 kvävgasbooster komprimerar lågtrycksprodukten till 0,70 MPa för distribution till användningspunkter. ZW-3/7:s minimala yta gör att den kan monteras på samma medar som VPSA-generatorn, vilket skapar ett helt integrerat kvävgasförsörjningssystem som upptar mindre än 5 m² golvyta. Den oljefria kompressionsvägen är avgörande eftersom all kolväteförorening permanent skulle förgifta kolmolekylsiktsadsorbenten, vilket försämrar generatorns separationseffektivitet och kräver kostsamt byte av adsorbent.

Analytiskt laboratorium och forskningsanläggning Gasförsörjning

Forskningslaboratorier, universitetens kemiavdelningar och analytiska servicecenter behöver en kontinuerlig tillförsel av högrent kväve för gaskromatografi (GC), vätskekromatografi-masspektrometri (LC-MS), induktivt kopplad plasma (ICP) och handskboxar med inert atmosfär. ZW-3/7:s oljefria certifiering säkerställer att kväveströmmen uppfyller de stränga renhetskraven för analytiska instrument utan att ytterligare reningspatroner eller oljeövervakningssystem krävs. Kapaciteten på 3 m³/min kan stödja flera GC-MS-system, ICP-MS-instrument och handskboxar som arbetar samtidigt i en och samma laboratoriesvit.

Elektronikmontering och precisionslödning Inertisering

I elektroniktillverkningsanläggningar är kväve avgörande för våglödningsinerting, selektiv lödatmosfärskontroll, kvävgasrensning i reflowugn och torra skåp för komponentförvaringZW-3/7:s utloppstryck på 0,70 MPa är tillräckligt för att mata kvävefördelningsgrenrör som betjänar flera lödstationer och förvaringsskåp. Den oljefria designen är inte förhandlingsbar i elektronikapplikationer eftersom även spår av oljekontaminering kan orsaka lödfogsdefekter, vidhäftningsfel i konforma beläggningar och kontaminering av optiska komponenter som leder till produktavslag och garantianspråk.

Material och konstruktion

ZW-3/7 är tillverkad av material som noggrant utvalts för kvävekompatibilitet, korrosionsbeständighet och kompakt strukturell integritet:

Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i enlighet med ASME BPVC avsnitt VIII division 1 eller kinesiska GB 150-standarder. Svetsfogar genomgår 100% radiografisk inspektion (RT), och varje tryckkärl utsätts för hydrostatisk provning vid 1,5 gånger det maximalt tillåtna arbetstrycket (MAWP) under en hållperiod på minst 30 minuter före leverans.

Installations- och underhållsriktlinjer

Grund- och rumskrav

ZW-3/7 väger endast 0,80 ton och har en låg tyngdpunkt tack vare sin kompakta vertikala design. armerad betongplatta på 1,5–2,0 ton är tillräcklig för stabil drift, monterad på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 10–15 Hz). Det tvåradiga motstående cylindrararrangemanget eliminerar i sig första ordningens tröghetskrafter, vilket minimerar vibrationsöverföring till intilliggande strukturer och känslig utrustning. Nödvändiga fritt utrymme: 0,8 m på den icke-drivande sidan för ventilåtkomst, 0,6 m på drivsidan för motorunderhåll och 1,2 m ovanför för kranåtkomst vid större översyner.

Specifikationer för kylvatten

Kylvattenbehovet är ungefär 5 m³/h vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Vattendistributionskretsen matar cylindermantlarna och intercoolern parallellt. Acceptabel vattenkvalitet: pH 6,5–8,5, total hårdhet < 300 mg/L som CaCO₃, klorid < 50 mg/L, suspenderade ämnen < 30 mg/L. För installationer utan tillförlitlig kommunal vattenförsörjning rekommenderas ett kompakt slutet kyltorn med en 0,5 m³ bufferttank. Alternativt finns ett luftkylt efterkylningsalternativ tillgängligt för platser där kylvatten inte är tillgängligt eller oöverkomligt dyrt.

Schema för förebyggande underhåll

Den oljefria arkitekturen hos ZW-3/7 minskar underhållskomplexiteten dramatiskt jämfört med smorda alternativ. Det finns inga oljebyten att schemalägga, inga oljeprover att skicka för laboratorieanalys, inga filterelement att lagra och byta ut och inga oljeseparatorpatroner att övervaka. De enda återkommande slitagefaktorerna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 4 000–6 000 timmars livslängd under rena kvävgasförhållanden. Denna förenklade underhållsprofil är särskilt fördelaktig för anläggningar utan dedikerad kompressorunderhållspersonal.

Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar

Kvävgaskompressorn ZW-3/7 är konstruerad, tillverkad och testad för att uppfylla följande internationella standarder och regelverk:

Prestanda- och effektivitetsanalys

ZW-3/7 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 7,33 kW per m³/min kväve vid 0,70 MPa utloppstryck. Även om denna specifika effekt är högre än större modeller på grund av minskad skaleffektivitet, är den fortfarande konkurrenskraftig inom segmentet för oljefria kolvkompressorer på under 5 m³/min. Som jämförelse förbrukar oljesmorda skruvkompressorer i detta storleksintervall vanligtvis 7,8–8,5 kW/m³/min, och membrankompressorer (ofta valda för oljefria applikationer) kan överstiga 11 kW/m³/min.

Över en årlig driftscykel på 8 000 timmar ger ZW-3/7:s effektivitetsfördel jämfört med mindre effektiva alternativ cirka 12 000–28 000 kWh energibesparingar per år. Vid $0,08/kWh motsvarar detta en årlig minskning av elkostnaderna på $960–$2 240. Den primära ekonomiska motiveringen för valet av ZW-3/7 är dock vanligtvis eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och nedströms reningsutrustning snarare än marginella energibesparingar.

De total ägandekostnad för kvävekompression I småskaliga tillämpningar domineras kostnaden av underhållsarbete, förbrukningsvaror och logistikkostnader snarare än energi. ZW-3/7:s oljefria design eliminerar oljebyten ($300–600/år), filterbyten ($150–300/år), byten av separatorpatroner ($400–800/år) och oljeanalys ($100–200/år), vilket ger en total besparing av förbrukningsvaror på $950–$1 900 per år jämfört med smorda alternativ. Dessutom sparar elimineringen av nedströms oljefiltreringsutrustning $3 000–$8 000 i initiala kapitalutgifter.

Anpassning och OEM-funktioner

Vi erbjuder flexibla anpassningsalternativ för att anpassa ZW-3/7 till specifika installationsbegränsningar, integrationskrav och slutanvändarens specifikationer:

• Medarmonterade paket: Förmonterad kompressor, motor, kylare och kontrollpanel på en stålkonstruktion med gaffeltrucksfickor och lyftöglor. Reducerar fältinstallationen till endast elanslutning och kylvattenanslutning – vanligtvis klar inom en arbetsdag.
• Mobila vagnar och containerenheter: ZW-3/7 kan monteras på en hjulförsedd vagn för mobilitet i laboratoriet eller integreras i en 20-fots fraktcontainer med integrerad kraft, kylning och kvävedistribution, vilket skapar en helt portabel kväveförsörjningsstation för fältarbete, byggarbetsplatser och räddningsinsatser.
• PLC och fjärrövervakning: Valfri Siemens LOGO! eller S7-1200 PLC med 7-tums HMI-pekskärm, Ethernet-anslutning och SMS/e-postlarm. Kompatibel med Modbus TCP/IP för SCADA-integration och fjärrdiagnostik.
• Akustiska höljen: Kompakt IP54-klassad ljudhölje som minskar buller från 80 dB(A) till 65 dB(A) på 1 meters avstånd, lämplig för inomhusinstallationer i ljudkänsliga miljöer som laboratorier, renrum och kontorsintilliggande tvättstuga.
• OEM och privat etikett: Anpassade färgscheman, märkskyltar och lokaliserade dokumentationspaket för distributörer av gasutrustning och systemintegratörer. Tekniska manualer kan tillhandahållas på engelska, kinesiska, spanska eller andra språk på begäran.

Anpassade konfigurationer är tillgängliga från MOQ 1 enhetIngenjörsförslag levereras vanligtvis inom 3–5 arbetsdagar. Standardleveranstiden är 8–10 veckor; expressleverans inom 6 veckor är tillgänglig för kvalificerade beställningar.

Fallstudie: Modernisering av kväveförsörjningen vid universitetets kemiavdelning

Klient: En ledande universitetsinstitution i Thailand för kemi

Utmaning: Avdelningen köpte in högtryckskvävgasflaskor (200 bar, 50 liter) med en hastighet av 40–50 flaskor per månad för att förse tre laboratoriebyggnader med gaskromatografi, masspektrometri och handskboxar med inert atmosfär. Flaskhanteringen var arbetsintensiv, leveransschemat var opålitligt under universitetslov, och enhetskostnaden för flaskkväve var ungefär 15 gånger kostnaden för kväve som genererades på plats. Dessutom avbröt flaskbyten ofta kritiska experiment.

Lösning: Vi levererade en ZW-3/7 oljefri kvävgaskompressor i kombination med en kompakt PSA-kvävegenerator (99,9% renhet, 4 m³/min) på en gemensam medar. ZW-3/7 ökar PSA-produkten från 0,06 MPa till 0,70 MPa för distribution genom laboratoriets befintliga kvävgasledningsnät. Hela systemet upptar 4 m² i ett grovkök på bottenvåningen och installerades utan byggnadsmodifieringar.

Resultat efter 24 månader:

• Kostnad för kväveförsörjning: Minskad med 68% kontra köp och leverans av cylinder
• Arbetsbörda: Eliminerad cylinderhantering (tidigare 8–10 timmar/vecka teknikertid)
• Leveranssäkerhet: 100% drifttid sedan idrifttagning, noll experimentavbrott på grund av gasbrist
• Kväverenhet: Konsekvent >99,9% med oljehalt <0,01 mg/m³, vilket överträffar alla krav på analysinstrument
• Underhåll: En schemalagd trafik per år (4 000-timmarsintervall), jämfört med veckovisa cylinderbyten
• Återbetalningsperiod: 1,8 år baserat på gaskostnad och arbetsbesparingar

”ZW-3/7-kompressorn har helt förändrat vår kvävelogistik. Våra tekniker lägger inte längre timmar på att flytta tunga cylindrar, våra forskare får aldrig slut på gas mitt i ett experiment, och avdelningens driftsbudget har minskat med nästan 14 250 000 dollar per år.” — Avdelningschef, kemifakulteten

Vanliga frågor och urvalsguide

Relaterade produkter och lösningar

För en fullständig översikt över våra industriell kvävgaskompressor portfölj, inklusive oljefria syrgaskompressorer, vätgaskompressorer, koldioxidkompressorer och specialanpassade specialgaslösningar, vänligen kontakta vårt applikationsteknikteam eller bläddra i vår produktkatalog online.

Redo att modernisera din kväveförsörjning?

Våra applikationsingenjörer finns tillgängliga för att utvärdera era kväveflödesbehov, inloppsförhållanden, utloppstrycksmål och rumsliga begränsningar. Vi tillhandahåller kostnadsfria tekniska förslag, ritningar för grundläggning, rörlednings- och instrumentdiagram (P&ID) och detaljerade analyser av total ägandekostnad (TCO) inom 48 timmar efter att vi mottagit er förfrågan.

E-post: [email protected] | Svar inom 24 timmar