ZW-5.3/16 kvävgaskompressor – Högtrycks oljefri N2-booster för industriella applikationer på 1,60 MPa

ZW-5.3/16 är konstruerad för att leverera 5,3 m³/min vid 1,60 MPa utloppstryck och är en tvåstegs, treradig oljefri kolvkompressor med kväve, specialbyggd för högtryckskväveinsprutning, cylinderfyllning och krävande petrokemiska processapplikationer. Noll oljeförorening, kompakt format och optimerad för kontinuerlig drift vid förhöjt tryck.

Produktöversikt

De ZW-5.3/16 kvävgaskompressor representerar en specialiserad högtryckslösning inom vår oljefria kolvkompressorfamilj, konstruerad för applikationer där förhöjt utloppstryck är det primära driftskravet. Med en nominell kapacitet på 5,3 m³/min och en exceptionell 1,60 MPa utloppstryck, intar denna enhet en unik position inom det industriella kvävekompressionslandskapet – och överbryggar klyftan mellan konventionella lågtrycksboosters och ultrahögtrycksgaspåfyllningssystem.

Det som skiljer ZW-5.3/16 från konventionella alternativ är dess helt oljefri kompressionsmekanism använder självsmörjande PTFE-kompositkolvringar och rytmarband. Denna designfilosofi eliminerar all risk för kolvätekontaminering i kväveproduktströmmen, vilket gör enheten omedelbart lämplig för fyllning av högrena kvävgascylindrar, kväveinjektion av farmaceutisk kvalitet och försörjning av elektronisk processgas utan ytterligare nedströms reningsutrustning. Den oljefria certifieringen är särskilt viktig vid 1,60 MPa eftersom oljekontaminering vid förhöjt tryck blir svårare och dyrare att avlägsna.

Dess tvåsteg, trerad (二列三级) konfigurationen ger det höga tryckförhållandet som krävs för 1,60 MPa urladdning samtidigt som den hanterar termiska belastningar genom stegvis mellankylning. De kompakta måtten—1947 × 1900 × 2580 mm—gör att ZW-5.3/16 kan monteras i befintliga maskinrum eller containerbaserade installationer där golvytan är begränsad. 3,97 ton, enheten kan transporteras och positioneras med standard gaffeltruck.

Tekniska specifikationer – ZW-5.3/16

* 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. Högtrycks oljefri PTFE-tätningsteknik

ZW-5.3/16 använder en egenutvecklad självsmörjande kolvring och ryttarbandssystem Tillverkad av högpresterande PTFE-kompositer förstärkta med glasfiber och bronspartiklar, speciellt formulerade för högtrycksanvändning. Detta material uppnår en friktionskoefficient under 0,08 utan någon extern kolvätesmörjning, vilket helt eliminerar oljeångöverföring till kväveströmmen. Vid 1,60 MPa blir risken för oljekontaminering exponentiellt mer problematisk eftersom oljedroppar är svårare att separera vid förhöjt tryck, och all kontaminering koncentreras i den komprimerade gasen. ZW-5.3/16:s inbyggda oljefria design uppnår ISO 8573-1 Klass 0-överensstämmelse utan nedströms filtrering, en avgörande fördel för cylinderfyllning och tillämpningar med hög renhet.

2. Tvåstegs treradig kompressionsarkitektur

De tvåstegs-, treradig konfiguration ZW-5.3/16 är unikt konstruerad för att uppnå det höga tryckförhållande som krävs för ett utlopp på 1,60 MPa. Treradsarrangemanget ger överlägsen kraftbalans jämfört med tvåradskonstruktioner, vilket minskar vibrationsöverföringen och möjliggör installation på lättare fundament. Den stegvisa kompressionen med kylning mellan stegen begränsar utloppstemperaturen för varje steg till under 160 °C, vilket bevarar PTFE-tätningselementens integritet och förlänger ventilplattans livslängd. Denna värmehantering är särskilt viktig vid höga tryckförhållanden där adiabatiska kompressionstemperaturer annars skulle överstiga de säkra driftsgränserna för polymerbaserade tätningar.

3. Kompakt design för installationer med begränsat utrymme

På 1947 × 1900 × 2580 mm, ZW-5.3/16 tar upp anmärkningsvärt lite golvyta för en högtryckskompressor med denna kapacitet. Det kompakta fotavtrycket uppnås genom en optimerad vertikal vevhusdesign som minimerar maskinens längsgående dimension samtidigt som tillräcklig åtkomst för underhåll bibehålls. Vikten på 3,97 ton möjliggör transport och positionering med standard gaffeltruckutrustning, vilket eliminerar behovet av traverskranar eller specialriggning. Denna portabilitet gör ZW-5.3/16 idealisk för containerbaserade kvävgasförsörjningssystem, mobila cylinderpåfyllningsstationer och eftermonteringsinstallationer i befintliga kompressorhus med begränsad golvyta.

4. Standard 380V direktmotordrift

ZW-5.3/16 drivs av en 55 kW, 380V, 50Hz trefas induktionsmotor Klassad enligt IEC 60034-1 IE3 effektivitetsklass. Standardkonfigurationen för lågspänning integreras direkt i befintliga 380V industriella distributionscentraler utan behov av mellanspänningsinfrastruktur, nedtransformatorer eller specialiserade ställverk. Denna elektriska enkelhet minskar både kapitalkostnader och idrifttagningskomplexitet, vilket gör ZW-5.3/16 till ett attraktivt alternativ för anläggningar som uppgraderar från flaskkväve eller membrangeneratorer till högtryckskompression på plats.

Applikationsscenarier

Högtrycksfyllning av kvävgasflaskor

ZW-5.3/16 är specialbyggd för kvävgasflaskpåfyllningsstationer betjänar industriella gasdistributörer, svetsleverantörer och specialiserade gaslaboratorier. Dess utloppstryck på 1,60 MPa är tillräckligt för att fylla vanliga industriella kvävgasflaskor till 15 MPa arbetstryck genom ett högtrycksbooster- eller kaskadsystem. Kapaciteten på 5,3 m³/min stöder en fyllningshastighet på cirka 20–25 flaskor per timme (40 l, 15 MPa), vilket gör den lämplig för fyllning av medelstora volymer. Den oljefria designen är obligatorisk för flaskfyllning eftersom eventuell oljeförorening skulle koncentreras i den komprimerade gasen och kan förorena nedströms processer när flaskan används.

Petrokemisk högtryckskväveinsprutning

Inom petrokemiska och raffinaderibaserade verksamheter tillhandahåller ZW-5.3/16 högtryckskvävgas för reaktorinerting, katalysatorkonservering, nödrensning av kärl och trycktestning av rörledningarUtloppstrycket på 1,60 MPa är tillräckligt för att övervinna tryckklassificeringarna för de flesta processkärl och reaktorsystem, vilket möjliggör direkt kväveinjektion utan mellanliggande förstärkning. ZW-5.3/16 högtryckskvävgaskompressor är särskilt värdefullt för nödsituationer där snabb kväveinjektion krävs för att inertera ett kärl eller undertrycka en skenande reaktion. Certifieringen som oljefri är obligatorisk eftersom kväve vid 1,60 MPa som kommer in i en katalysatorbädd eller processström måste förbli helt kolvätefritt.

Läkemedels- och bioteknikprocessgas

Läkemedelstillverkningsanläggningar kräver högrent kväve för steril processinertning, frystorkning (frystorkning) och aseptisk fyllningZW-5.3/16:s oljefria certifiering säkerställer överensstämmelse med FDA 21 CFR, EU GMP Annex 1 och farmakopeiska kvävestandarder. Trycket på 1,60 MPa är tillräckligt för att mata högtryckskvävefördelningsgrenrör som betjänar flera sterila processrum, autoklaver och frystorkar. Det kompakta formatet möjliggör installation i farmaceutiska renrum eller korridorer där utrymmet är mycket begränsat.

Elektronik- och halvledartillverkning

Halvledartillverkningsanläggningar kräver högtryckskväve för waferhanteringssystem, kemisk ångdeponering (CVD) och rensning av jonimplantationskammareZW-5.3/16:s utloppstryck på 1,60 MPa är tillräckligt för att mata högtryckskvävgasgrenrören som betjänar processverktyg som kräver förhöjt tryck för pneumatisk manövrering eller processgasleverans. Den oljefria designen är absolut omöjlig att förhandla fram i halvledarapplikationer eftersom även spår av oljeföroreningar kan orsaka katastrofala defekter i integrerade kretsar, vilket leder till utbytesförluster mätt i miljontals dollar.

Material och konstruktion

ZW-5.3/16 är tillverkad av premiummaterial utvalda för kompatibilitet med högt kvävetryck, korrosionsbeständighet och förlängd livslängd:

Alla tryckbärande komponenter är konstruerade och tillverkade i enlighet med ASME BPVC avsnitt VIII division 1 eller kinesiska GB 150-standarder. Varje svetsfog genomgår 100% radiografisk inspektion (RT) enligt ASME avsnitt V, artikel 2, och varje färdigställt tryckkärl utsätts för ett hydrostatiskt tryckprov vid 1,5 gånger det maximalt tillåtna arbetstrycket (MAWP) under en minsta hållperiod på 30 minuter.

Installations- och underhållsriktlinjer

Grund- och rumskrav

ZW-5.3/16 väger 3,97 ton och har en kompakt vertikal design med låg tyngdpunkt. armerad betongplatta på 5–6 ton är tillräcklig för stabil drift, monterad på elastomera vibrationsisolatorer (egenfrekvens 8–12 Hz). Det treradiga motstående cylindrararrangemanget ger utmärkt kraftbalans och minimerar vibrationsöverföring. Nödvändiga fritt utrymme: 1,0 m på icke-drivsidan för ventilunderhåll, 0,8 m på drivsidan för motoråtkomst och 1,5 m ovanför för rutinmässig service.

Specifikationer för kylvatten

Kylvattenbehovet är ungefär 15 m³/h vid en inloppstemperatur som inte överstiger 32 °C. Vattendistributionskretsen matar cylindermantlarna och intercoolern parallellt. Specifikationer för vattenkvalitet: pH 6,5–8,5, total hårdhet < 300 mg/L som CaCO₃, kloridhalt < 50 mg/L (för att förhindra korrosion av SS316-rör), suspenderade ämnen < 30 mg/L. För installationer utan tillförlitligt kommunalt vatten rekommenderas ett kompakt slutet kyltorn med en 0,5 m³ bufferttank.

Schema för förebyggande underhåll

Den oljefria designen hos ZW-5.3/16 förenklar underhållet dramatiskt jämfört med smorda alternativ. Det krävs inga oljebyten, ingen oljeanalys, inga filterbyten och inga byten av separatorpatroner. De enda förbrukningsbara slitagedelarna är PTFE-kolvringar och ryttarband, som vanligtvis uppnår 3 000–5 000 driftstimmar under rena kvävgasförhållanden vid högt tryck.

Efterlevnads- och säkerhetscertifieringar

Kvävgaskompressorn ZW-5.3/16 uppfyller följande internationella standarder och myndighetskrav:

Prestanda- och effektivitetsanalys

ZW-5.3/16 uppnår en specifik effektförbrukning på cirka 10,38 kW per m³/min kväve vid 1,60 MPa utloppstryck. Även om denna specifika effekt är högre än lågtrycksmodeller på grund av det förhöjda tryckförhållandet, förblir den konkurrenskraftig inom segmentet för högtrycks-oljefria kolvkompressorer. Som jämförelse förbrukar oljesmorda kolvkompressorer vid motsvarande tryckförhållanden vanligtvis 11–13 kW/m³/min, och membrankompressorer (ofta valda för högtrycks-oljefri drift) kan överstiga 15 kW/m³/min.

Den primära ekonomiska fördelen med ZW-5.3/16 är inte marginella energibesparingar utan eliminering av oljerelaterade förbrukningsvaror och nedströms reningsutrustningEn typisk oljesmord högtryckskompressor kräver kvartalsvisa oljebyten ($300–600/år), månatlig oljeanalys ($200–400/år), årliga filterbyten ($500–1 000/år) och byte av separatorpatroner ($800–1 500/år). ZW-5.3/16 eliminerar alla dessa kostnader och ger en total besparing på förbrukningsartiklar på $1 800–$3 500 per år.

Dessutom, den total ägandekostnad för högtryckskvävgaskompression minskas ytterligare genom att eliminera behovet av nedströms utrustning för oljeborttagning. Vid 1,60 MPa blir oljefiltreringssystem betydligt mer komplexa och dyra, och kräver ofta flerstegs koalescensfilter följt av adsorbenter av aktivt kol. ZW-5.3/16:s inbyggda oljefria design eliminerar denna kapital- och driftsbörda helt.

Anpassning och OEM-funktioner

Vi erbjuder flexibla anpassningsalternativ för att anpassa ZW-5.3/16 till specifika installationsbegränsningar och slutanvändarkrav:

• Medarmonterade paket: Förmonterad kompressor, motor, kylare och kontrollpanel på en stålkonstruktion med gaffeltrucksfickor och lyftöglor. Reducerar fältinstallationen till endast el- och kylvattenanslutningar.
• Mobila cylinderpåfyllningsstationer: ZW-5.3/16 kan monteras på en släpvagn som är tillåten för vägtransport med integrerad kvävgasförvaring, påfyllningsgrenrör och dieselgenerator, vilket skapar en helt mobil högtryckskvävgasenhet för byggarbetsplatser och räddningstjänst.
• PLC och fjärrövervakning: Valfri Siemens LOGO! eller S7-1200 PLC med HMI-pekskärm, Ethernet-anslutning och SMS/e-postlarm. Kompatibel med Modbus TCP/IP för SCADA-integration.
• Akustiska höljen: Kompakt IP54-klassad ljudhölje som minskar buller från 84 dB(A) till 68 dB(A) på 1 meters avstånd, lämplig för inomhusinstallationer i bullerkänsliga miljöer.
• OEM och privat etikett: Anpassade färgscheman, märkta namnskyltar och lokaliserad dokumentation för distributörer av gasutrustning och systemintegratörer.

Anpassade konfigurationer är tillgängliga från MOQ 1 enhetIngenjörsförslag levereras vanligtvis inom 3–5 arbetsdagar. Standardleveransen är 10–12 veckor; expressleverans inom 8 veckor är tillgänglig.

Fallstudie: Uppgradering av kvävgasflaskstation

Klient: En distributör av industriell gas i Thailand som betjänar kunder inom svetsning, livsmedelsförpackningar och läkemedelsindustrin.

Utmaning: Kundens befintliga oljesmorda kompressor (12 års drift) upplevde oljeläckage i fyllda kvävgascylindrar, vilket orsakade kundklagomål från läkemedelskunder och krävde dyra cylinderrengöringsprocedurer. Kompressorn var också för liten för den växande efterfrågan, vilket skapade flaskhalsar under perioder med hög påfyllning.

Lösning: Vi levererade en ZW-5.3/16 oljefri kvävgaskompressor konfigurerad på en specialbyggd medar med integrerad intercooler, efterkylare och ett högtryckspåfyllningsgrenrör som kan fylla 40-liters cylindrar upp till 15 MPa. Den kompakta medarens yta passade in i det befintliga påfyllningsutrymmet utan strukturella modifieringar.

Resultat efter 18 månader:

• Förorening av cylinderolja: Eliminerad helt, vilket uppnår ISO 8573-1 klass 0 i alla fyllda cylindrar
• Kundklagomål: Noll relaterat till oljeföroreningar eller cylinderkvalitet
• Fyllningskapacitet: Ökade med 35%, vilket minskar flaskhalsar under rusningstid
• Underhållskostnader: Reducerad med 40% genom att eliminera oljerelaterade reparationer och filterbyten
• Kostnader för rengöring av cylindern: Utslagen, vilket sparar $8 000/år

”ZW-5.3/16 har helt förändrat vår cylinderpåfyllningsprocess. Inga fler problem med oljeföroreningar, inga fler kundklagomål, och vårt underhållsteam lägger hälften av tiden på kompressorservice. Återbetalningen var under 2 år.” — Driftschef, industriell gasdistributör

Vanliga frågor och urvalsguide

Relaterade produkter och lösningar

För en fullständig översikt över våra industriell kvävgaskompressor portfölj, inklusive oljefria syrgaskompressorer, vätgaskompressorer och specialgaslösningar, vänligen kontakta vårt teknikteam.

Redo att uppgradera ditt högtryckskvävgassystem?

Våra applikationsingenjörer finns tillgängliga för att utvärdera era högtryckskvävgasbehov, inloppsförhållanden och integrationsbegränsningar. Vi tillhandahåller kostnadsfria tekniska förslag, ritningar och TCO-analyser inom 48 timmar.

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