Азотний компресор ZW-2/4 – компактний безмасляний азотний бустер для розділення повітря в невеликих масштабах

ZW-2/4 — це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, що забезпечує продуктивність 2 м³/хв при тиску нагнітання 0,40 МПа, розроблений для компактних кріогенних установок розділення повітря, лабораторного азоту та маломасштабного виробництва азоту VPSA. Нульове забруднення мастилом, компактна конструкція та надійна безперервна робота.

Огляд продукту

The Азотний компресор ZW-2/4 являє собою компактне, але потужне рішення в нашій лінійці безмасляних поршневих компресорів, спеціально розроблене для виконання робіт з підвищення рівня азоту в невеликих кріогенних системах розділення повітря, лабораторних ланцюгах постачання газів та компактних системах генерації азоту VPSA. З потужністю 2 м³/хв і тиск нагнітання 0,40 МПа, цей пристрій забезпечує професійну продуктивність у компактних розмірах, що дозволяє його використовувати у обмежених промислових приміщеннях.

На відміну від звичайних компресорів зі змащенням, які знижують чистоту азоту через перенесення масляних парів, ZW-2/4 працює повністю... архітектура безмасляного змащенняЦя філософія проектування усуває вимоги до фільтрації оливи нижче за течією, скорочує графіки технічного обслуговування та гарантує відповідність вимогам щодо чистоти азоту для чутливих застосувань, включаючи фармацевтичні дослідження та розробки, випробування електроніки та лабораторії консервування харчових продуктів.

Компресор використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація поршня, яка оптимізує ефективність стиснення в усьому коефіцієнті тиску. Кожен ступінь стиснення має незалежні контури охолодження, що забезпечує збереження температури нагнітання в безпечних теплових межах навіть під час тривалих робочих циклів. Компактна чавунна рама та точно збалансований колінчастий вал розроблені для понад 60 000 годин довговічність експлуатації за стандартних інтервалів обслуговування.

Технічні характеристики – ZW-2/4

* Усі характеристики розраховані за стандартних еталонних умов (ISO 1217, Додаток C). Фактична продуктивність може відрізнятися залежно від висоти над рівнем моря, температури навколишнього середовища та умов на вході.

Основні характеристики та інженерні переваги

1. Ультракомпактний слід

Всього 720 × 763 × 1475 мм При вазі 600 кг, ZW-2/4 займає менше 0,55 м² площі підлоги. Цей компактний форм-фактор робить його ідеальним для модернізації існуючих приміщень з обмеженим простором, таких як університетські дослідницькі лабораторії, приміщення для постачання газу в лікарнях та невеликі виробничі підприємства. Вертикальна орієнтація дворядного розташування циліндрів мінімізує горизонтальну площу, зберігаючи при цьому повну двоступеневу термодинамічну ефективність.

2. Технологія поршнів з безмасляного PTFE

ZW-2/3 використовує Самозмащувальна система поршневих кілець та бандажів з композитного PTFE який працює без будь-яких вуглеводневих мастил. Це досягає ISO 8573-1 Клас 0 сертифікація щодо вмісту олії, що робить його придатним для найвимогливіших застосувань з урахуванням чистоти азоту. Виключення олії з камери стиснення усуває ризик полімеризації, індукованої олією, в потоках азоту, що містять сліди кисню, що є критично важливим міркуванням безпеки для роботи з газом високої чистоти.

3. Двоступенева ефективність у малому масштабі

Більшість компресорів малої потужності жертвують ефективністю через використання одноступеневих конструкцій. ZW-2/4 підтримує двоступенева архітектура стиснення з міжступеневим охолодженням, досягаючи питомої споживаної потужності приблизно 9,25 кВт на м³/хв—винятковий показник для цього класу потужності. Міжступінчастий кожухотрубний охолоджувач знижує температуру на вході другого ступеня, покращуючи об'ємну ефективність та подовжуючи термін служби клапана.

4. Конструкція колінчастого вала з низькою інерцією

Колінчастий вал з кованого легованого металу динамічно збалансований для ISO 1940 G2.5 і має низькоінерційну конструкцію, що забезпечує швидкий цикл запуску-зупинки. Це особливо цінно для лабораторних застосувань, де компресор може циклічно вмикатися та вимикатися за потреби, а не працювати безперервно. Дворядна опозитно розташована схема циліндрів забезпечує природне придушення сили, зменшуючи вимоги до фундаменту та дозволяючи встановлювати його на стандартних промислових підлогах без спеціальних інерційних блоків.

Сценарії застосування

Кріогенне розділення повітря малого масштабу

У компактних кріогенних установках ASU, що виробляють 50–200 Нм³/год газоподібного азотуZW-2/4 служить основним підсилювачем між холодильною камерою та мережею розподілу технологічних газів. Його продуктивність 2 м³/хв точно відповідає потужності малих установок рідкого азоту та міні-систем ASU. Тиск на виході 0,40 МПа забезпечує достатній напір для розподілу трубопроводів до сусіднього технологічного обладнання, рукавичних камер та панелей приладового газу.

Постачання газу для лабораторій та досліджень

Дослідницькі лабораторії, хімічні кафедри університетів та фармацевтичні науково-дослідні центри потребують надійного постачання високочистий азот для роботи в інертній атмосфері, випаровування розчинника та хроматографічного газу-носія. Сертифікація ZW-2/4 на відсутність олії гарантує, що жодні вуглеводневі забруднювачі не впливатимуть на роботу чутливих аналітичних приладів, таких як ГХ-МС, ВЕРХ та ІСП-МС. Компактний розмір дозволяє встановлювати його безпосередньо поруч із лабораторними газорозподільними панелями, що усуває необхідність використання довгих трубопроводів, які можуть призвести до забруднення атмосфери.

Компактні генератори азоту VPSA

Для маломасштабний генератор азоту VPSA У компресорних установках ZW-2/4 стискає азотний продукт низького тиску (зазвичай 0,05–0,10 МПа з адсорбційного шару) до робочого тиску розподілу. Безмасляна конструкція є критично важливою, оскільки системи VPSA використовують молекулярно-ситові адсорбенти, які постійно забруднюються парами оливи. Компактний розмір дозволяє інтегрувати компресор безпосередньо в блок VPSA, створюючи повноцінний комплекс для виробництва азоту.

Виробництво та паяння електроніки

На складальних заводах електроніки азот використовується для інертування хвильовою пайкою, контроль атмосфери печі оплавлення та зберігання компонентівТиск нагнітання ZW-2/4 0,40 МПа достатній для типових потреб паяльного апарату в азоті (0,20–0,35 МПа) з регулюванням тиску в точці використання. Сертифікація на відсутність олії запобігає забрудненню паяних з'єднань вуглеводнями та залишками флюсу, що може спричинити проблеми з електропровідністю у високонадійній електроніці.

Матеріал та конструкція

ZW-2/4 виготовлено з матеріалів, обраних для забезпечення сумісності з азотом, компактності та довговічності, а також доступності обслуговування:

Усі компоненти, що перебувають під тиском, розроблені для ВБ 150 стандарти для посудин під тиском. Компактний інтеркулер використовує конструкцію з алюмінієвих ребер та труб для максимальної теплопередачі в мінімальній оболонці, зменшуючи загальну висоту блоку, зберігаючи при цьому ефективність міжступінчастого охолодження. Зварні з'єднання проходять гідростатичні випробування під тиском, що 1,5 раза перевищує розрахунковий, перед відправкою.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Фундамент та кріплення

Вага ZW-2/4 становить лише 600 кг, що дозволяє його встановити на стандартна армована промислова підлога без спеціального інерційного блоку. Пристрій постачається з чотирма віброізоляційними кріпленнями, які зменшують передану вібрацію до менш ніж 2 мм/с RMS. Мінімальні монтажні відстані: 800 мм спереду (доступ до клапана), 500 мм з боків та 600 мм ззаду (доступ до охолоджувача). Компактний розмір (720 × 763 мм) дозволяє встановлювати його у стандартних відсіках для лабораторного обладнання та невеликих механічних приміщеннях.

Вимоги до охолодження

Необхідна витрата охолоджувальної води становить приблизно 3,5 м³/год при температурі на вході 32°C. Для об'єктів без інфраструктури охолоджувальної води, додаткова пакет повітряно-охолоджувального охолоджувача доступна система з використанням навколишнього повітря за допомогою спеціального вентилятора та ребристого теплообмінника. Така конфігурація збільшує загальну висоту на 200 мм, але усуває необхідність у трубопроводах охолоджувальної води.

Електричне підключення

Двигун потужністю 18,5 кВт працює на стандартній 380 В/3 фази/50 Гц промислове живлення. Рекомендовано використовувати автоматичний вимикач на 32 А із захистом двигуна (теплове перевантаження + коротке замикання). Двигун має клас ефективності IE3, що відповідає директивам ЄС щодо екодизайну. Для установок у Північній Америці доступний варіант двигуна на 460 В/60 Гц з додатковим терміном поставки 2–3 тижні.

Графік технічного обслуговування

Безмасляна архітектура значно спрощує технічне обслуговування. Немає масляних фільтрів, програм відбору проб оливи та заміни сепараторних елементів. Основними витратними матеріалами є Поршневі кільця та бандажі з PTFE, з типовим терміном служби 4000–6000 годин при використанні чистого азоту. Усі зношувані компоненти доступні спереду та зверху агрегату, що дозволяє проводити обслуговування, не переміщуючи компресор з його встановленого положення.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор ZW-2/4 відповідає або перевищує наступні міжнародні стандарти та нормативні вимоги:

Аналіз продуктивності та ефективності

ZW-2/4 досягає питома споживана потужність приблизно 9,25 кВт на м³/хв азоту при тиску нагнітання 0,40 МПа. Хоча ця питома потужність вища, ніж у великопродуктивних агрегатів, через фізику дрібномасштабного стиснення, вона являє собою чудову ефективність у категорії компактних безмасляних поршневих компресорів. Для порівняння, типові гвинтові компресори з масляним змащенням у цьому діапазоні потужності споживають 10–12 кВт/м³/хв, тоді як діафрагмові компресори (часто використовуються для високочистих застосувань) можуть перевищувати 15 кВт/м³/хв.

Протягом 4000-годинного річного робочого циклу перевага безмасляного двигуна ZW-2/4 усуває приблизно $800–$1200 річних витрат на мастило та фільтр порівняно з альтернативами зі змащенням. Компактна конструкція також знижує витрати на встановлення — немає окремого компресорного приміщення, немає градирні та мінімальна електрична інфраструктура. загальна вартість володіння малими азотними компресорами домінує енергія та обслуговування, а ZW-2/4 оптимізує обидва аспекти.

Двигун потужністю 18,5 кВт Преміальна ефективність IE3 класу, що зменшує втрати електроенергії на 3–51 TP3T порівняно з двигунами IE2. Для об'єктів, що працюють за тарифами на електроенергію, що базуються на часі використання, здатність ZW-2/4 швидко запускатися та зупинятися (колінчастий вал з низькою інерцією) дозволяє використовувати стратегії реагування на попит, які переносять стиснення на періоди позапікового тарифу, що ще більше знижує експлуатаційні витрати.

Можливості налаштування та OEM

Окрім стандартної конфігурації ZW-2/4, ми пропонуємо індивідуальні рішення для конкретних умов монтажу:

• Повітряно-охолоджений пакет: Усуває потребу в охолоджувальній воді завдяки вбудованому повітряному охолоджуваному інтеркулеру та додатковому охолоджувачу. Ідеально підходить для віддалених установок та мобільних причепів для виробництва азоту. Додає 200 мм до загальної висоти.
• Звукоізоляційний корпус: Знижує рівень шуму з 82 дБ(А) до 68 дБ(А) на відстані 1 м, підходить для встановлення всередині приміщень у лабораторіях. Корпус оснащений вбудованими вентиляторами та портами для контролю кисню.
• Привід змінної частоти (ЧРП): Узгоджує потужність компресора з коливаючимся споживанням азоту, підвищуючи ефективність часткового навантаження на 15–25%. Включає датчик тиску та ПІД-регулятор для автоматичної модуляції швидкості.
• Система, що монтується на полозках "під ключ": Попередньо зібраний з азотним приймачем (500 л), панеллю регулятора тиску та аналізатором вологості. Зменшує польовий монтаж до лише електричних та газових з'єднань.
• Вибухобезпечний варіант: Сертифіковані двигуни та електричні компоненти ATEX Zone 2 для встановлення у вибухонебезпечних зонах. Доступні для систем живлення 380 В/50 Гц та 460 В/60 Гц.

Мінімальна кількість замовлення для індивідуальних конфігурацій становить 1 одиницяСтандартний термін доставки становить 6–8 тижнів; індивідуальні пакети постачаються протягом 8–10 тижнів. Для системних інтеграторів та дистриб'юторів газового обладнання доступна документація під власним брендом OEM та кобрендова документація.

Тематичне дослідження: Модернізація постачання азоту в університетській дослідницькій лабораторії

Клієнт: Провідний дослідницький університет у Східній Азії, кафедра матеріалознавства

Виклик: Існуючий банк азотних балонів високого тиску (200 бар, 50 л) у відділі виявлявся неадекватним для кількох одночасних операцій у рукавичних боксах, печей в інертній атмосфері та приладів для термічного аналізу. Заміна балонів порушувала проведення експериментів, а логістика поводження з балонами у багатоповерховій лабораторній будівлі ставала проблемою безпеки.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор ZW-2/4 інтегрований з невеликим генератором азоту VPSA (що виробляє 99.9% N₂ при 0.08 МПа) та приймальним баком об'ємом 500 літрів. Компактний компресор помістився в існуючому механічному приміщенні (площею 1.2 м × 1.5 м), а сертифікація на безмасляність відповідала вимогам кафедри щодо аналітичної чистоти.

Результати:

• Безперервність постачання азоту: 100% доступність на вимогу, що усуває затримки із заміною циліндрів
• Річні експлуатаційні витрати: Зменшено на 58% порівняно з орендою та доставкою балонів (від $12 400 до $5 200)
• Безпека в лабораторії: Усунуто потребу в ручному переміщенні циліндрів у тісних приміщеннях ліфтів та коридорів
• Чистота азоту: Постійно >99.95% з вмістом олії <0,01 мг/м³, що відповідає всім вимогам аналітичного приладу

«ZW-2/4 повністю змінив роботу нашої лабораторії. Ми більше не турбуємося про те, що в нас закінчиться азот під час експерименту, а компактний розмір означав, що нам не довелося жертвувати цінним лабораторним простором. Сертифікація на відсутність олії дає нам впевненість у тому, що наші аналітичні результати не будуть порушені забрудненням вуглеводнями». — Завідувач лабораторії, кафедра матеріалознавства

Поширені запитання та посібник з вибору

Супутні продукти та рішення

Ознайомтеся з нашим повним асортиментом промислові азотні компресори, включаючи безмасляні кисневі компресори, водневі бустери та спеціальні рішення для обробки газів. Зверніться до нашої інженерної команди, щоб отримати рекомендації щодо конкретних застосувань та індивідуальне проектування корпусів.

Готові оновити свою систему подачі азоту?

Наші інженери-застосовувачі спеціалізуються на підборі характеристик компресорів відповідно до ваших точних вимог щодо потоку, тиску та чистоти азоту. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, компоновочні креслення та аналіз вартості життєвого циклу протягом 48 годин після вашого запиту.