ZW-4/8 氮气压缩机 – 精密无油氮气增压器，适用于高压小规模应用

ZW-4/8 是一款两级两排无油活塞式氮气压缩机，排气压力为 0.80 MPa，排气量为 4 m³/min，专为高压实验室供气、精密仪器惰性气体保护以及紧凑型工业氮气增压而设计，在这些应用中，高压和绝对纯度是不可妥协的。

产品概述

这 ZW-4/8 氮气压缩机 是一款精密设计的无油活塞式压缩机，适用于需要兼顾高排气压力和紧凑尺寸的应用场合。额定容量为 4 立方米/分钟 以及较高的排放压力 0.80兆帕该装置满足了实验室综合体、精密制造设施和小规模工业过程中高压氮气分配的苛刻要求。

与传统压缩机在压力能力和纯度之间做出妥协不同，ZW-4/8 通过以下方式实现了两者兼顾： 完全无油压缩机构活塞环和活塞带采用先进的自润滑聚四氟乙烯（PTFE）复合材料制成，无需碳氢化合物润滑剂即可运行，确保氮气流完全不受油污染。这种天然无油特性对于气相色谱-质谱联用（GC-MS）载气供应、制药无菌处理和半导体晶圆处理等应用至关重要，因为即使是微量的油蒸气也会损害产品的完整性。

这 两级两排（二列二级） 该架构专为 0.80 MPa 的排气压力目标而优化。通过将压力比分配到两个压缩级并采用级间冷却，ZW-4/8 能够在保持排气温度在安全范围内的同时，实现单级设计无法达到的更高压力输出。其紧凑的尺寸 2250 × 1296 × 2200 毫米 重量仅为 2.00吨 使该装置适用于安装在密闭的机械室、移动撬装设备和集装箱式氮气供应系统中。

技术规格 – ZW-4/8

* 所有规格均在标准参考条件下（ISO 1217，附录 C）测得。实际性能可能因现场海拔、环境温度和进气条件而异。

主要特性及工程优势

1. 高压无油活塞技术

ZW-4/8 采用了一种 自润滑活塞环和导向带组件 这些环由高密度聚四氟乙烯复合材料制成，并以玻璃纤维和青铜颗粒增强。无需任何外部润滑，这些环的摩擦系数即可低于 0.08，从而提供卓越的性能。 ISO 8573-1 0级含油量 在压缩氮气流中进行认证。这对于高压应用尤为重要，因为压力比会放大油污染，使下游除油的难度和成本呈指数级增长。

2. 用于高压比的两级压缩

这 两级两排架构 从典型的氮气发生器出口压力 0.05–0.10 MPa 到达到 0.80 MPa 的排气压力，在热力学上至关重要。第一级气缸将氮气压缩至约 0.25–0.30 MPa 的中间压力，之后由级间冷却器去除压缩产生的热量。第二级气缸随后将压力提升至最终目标值 0.80 MPa。这种分级方法将每级的排气温度限制在 160°C 以下，从而防止 PTFE 密封元件的热降解，并在高压工作条件下保持阀板的完整性。

3. 紧凑的占地面积和高功率密度

在 2250 × 1296 × 2200 毫米ZW-4/8 占地面积不足 3 平方米，却能提供 0.80 MPa 的排气压力——这是其他压缩机技术难以实现的。紧凑的立式曲轴箱设计最大限度地减少了纵向占地面积，同时为日常维护提供了充足的空间。 2.00吨重 允许使用标准叉车设备进行运输和定位，因此 ZW-4/8 适用于现有机房、移动式氮气供应撬装和集装箱式工艺单元的改造安装。

4. 高效380V电机驱动器

ZW-4/8 由……驱动 30千瓦、380伏、50赫兹三相感应电机 符合 IEC 60034-1 IE3 能效等级标准。标准低压配置可直接集成到现有的 380V 工业配电盘中，无需专门的中压基础设施。这种电气上的简易性对于小型设施、实验室和移动装置尤为重要，因为在这些场所，中压开关设备的成本会非常高昂。30kW 的额定功率在压缩能力和用电需求之间实现了良好的平衡，从而有效控制了间歇性应用的运行成本。

应用场景

高压实验室氮气供应

研究实验室和分析设施需要高压氮气作为气相色谱载气、质谱雾化气以及惰性气体手套箱的气体供应。ZW-4/8 的 0.80 MPa 排气压力 足以同时为多个仪器的高压氮气调节器和分配歧管供气。无油认证确保氮气流满足分析仪器的严格纯度要求，无需额外的纯化柱或油监测仪器。4 m³/min 的流量可轻松支持 8-12 台 GC-MS 系统或 4-6 台 ICP-MS 仪器并行运行。

精密制造与半导体惰性气体

在电子和半导体制造中，氮气被用于 晶圆处理惰性气体保护、回流焊炉气氛控制和元件存储干燥柜。 这 ZW-4/8 高压氮气压缩机 可提供精密压力调节器所需的 0.80 MPa 压力，用于在手套箱和晶圆传输室中维持低于大气压的惰性环境。无油设计在这些应用中至关重要，因为即使是纳克级的油污也会导致焊点缺陷、保形涂层附着力失效以及精密元件光学表面的污染。

药品无菌加工与无菌灌装

制药生产设施使用高压氮气 无菌灌装线惰性气体保护、小瓶顶空置换和冻干室吹扫ZW-4/8 的 0.80 MPa 排气压力可提供足够的压力，使氮气能够通过 HEPA 过滤的分配系统和精密压力调节器输送，从而维持隔离器和限制访问屏障系统 (RABS) 中的无菌屏障压力。其无油认证确保符合 FDA 21 CFR 211.72（设备结构）和欧盟 GMP 附录 1（无菌药品）的要求，无需额外的除油验证。

小型VPSA氮气增压器

对于在接近大气压下生产纯度为 99.5–99.9% 氮气的紧凑型 VPSA 制氮机，ZW-4/8 压缩机可将低压产品压缩至 0.80 MPa，以便进行高压分配。其紧凑的占地面积使其可以与 VPSA 制氮机安装在同一底座上，从而形成一个占用空间极小的集成式氮气供应系统。无油压缩路径可保护碳分子筛免受烃类污染，从而保持制氮机的分离效率，并通过防止不可逆污染来延长吸附剂的使用寿命。

材料与施工

ZW-4/8 采用专为高压氮气兼容性、耐腐蚀性和长期机械可靠性而精选的材料制成：

所有承压部件均按照以下规定进行设计和制造： ASME BPVC 第 VIII 节第 1 部分 或中国 GB 150 标准。焊接接头进行 100% 射线探伤 (RT)，每个压力容器均在最大允许工作压力 (MAWP) 的 1.5 倍下进行水压试验，最短保持时间为 30 分钟。

安装和维护指南

基础及空间要求

ZW-4/8型起重机重2.00吨，由于其紧凑的垂直设计，重心较低。 3-4吨钢筋混凝土垫 该阀门安装在弹性隔振器（固有频率 8–12 Hz）上，足以保证稳定运行。双排对置气缸结构能够有效抵消一阶惯性力，最大限度地减少振动传递至附近的精密实验室设备或精密制造机械。所需净空：非驱动侧 1.0 米（用于阀门维护），驱动侧 0.8 米（用于电机检修），以及 1.5 米（用于日常维护）。

冷却水规格

冷却水需求量约为 8 立方米/小时 进水温度不超过 32°C。水分配回路并联地为气缸夹套和中间冷却器供水。可接受的水质：pH 值 6.5–8.5，总硬度 < 300 mg/L（以 CaCO₃ 计），氯化物 < 50 mg/L，悬浮物 < 30 mg/L。对于没有专用冷却水基础设施的实验室装置，可选配紧凑型空冷式后冷却器，完全无需供水。

预防性维护计划

与润滑型产品相比，ZW-4/8 的无油设计显著降低了维护的复杂性。无需定期更换机油，无需分析油样，无需更换滤芯，也无需监测油水分离器滤芯。唯一易损件是…… 聚四氟乙烯活塞环和活塞环带在洁净氮气条件下，其使用寿命通常可达 4,000 至 6,000 小时。

合规与安全认证

ZW-4/8 氮气压缩机符合或超过以下国际标准和监管要求：

性能与效率分析

ZW-4/8 实现了 单位功率消耗约为7.50千瓦/立方米/分钟 在 0.80 MPa 的排气压力下，氮气的流量为 100 kW/m³/min。虽然由于小容量压缩机固有的规模效率降低，其比功率高于我们更大的 LW 系列型号，但在 5 m³/min 以下的高压无油活塞式压缩机领域，它仍然具有竞争力。相比之下，相同压力和尺寸范围内的油润滑螺杆式压缩机通常消耗 8.0–9.5 kW/m³/min 的功率，而隔膜式压缩机（通常用于无油高压应用）的功率则可超过 12 kW/m³/min。

在每年 8,000 小时的运行周期内，ZW-4/8 相对于效率较低的替代方案的效率优势约为 节省 12,000 至 32,000 千瓦时的能源 每年。按 $0.08/kWh 计算，这相当于每年可节省 $960–$2,560 英镑的电费。然而，选择 ZW-4/8 的主要经济驱动因素通常是 淘汰与石油相关的消耗品和下游净化设备 而不是微不足道的节能。

这 高压氮气压缩的总拥有成本 在小型应用中，维护人工和耗材成本占据主导地位。ZW-4/8 的无油设计省去了换油（每年节省 300-600 美元）、更换滤芯（每年节省 150-300 美元）、更换分离器滤芯（每年节省 400-800 美元）和油液分析（每年节省 100-200 美元），与润滑型设备相比，每年可节省 950-1900 美元的耗材成本。此外，由于无需下游除油设备（聚结过滤器、活性炭吸附器、油液监测器），每年可节省 3000-8000 美元的资本支出。

定制化和OEM能力

我们提供灵活的定制选项，使 ZW-4/8 能够适应特定的安装限制和最终用户要求：

• 撬装式组件： 预组装的压缩机、电机、冷却器和控制面板安装在带有叉车槽和吊环的结构钢底座上。现场安装仅需连接电源和冷却水即可。
• 移动拖车单元： ZW-4/8 可安装在符合道路法规的拖车上，并集成柴油发电机、冷却系统和氮气储存装置，从而为建筑工地、管道维护和应急响应打造完全移动的高压氮气供应装置。
• 风冷式配置： 可选的空气冷却式后冷却器无需冷却水供应，使 ZW-4/8 适用于没有管道基础设施的实验室安装或水资源有限的移动应用。
• PLC及远程监控： 可选配西门子 LOGO! 或 S7-1200 PLC，配备 7 英寸 HMI 触摸屏、以太网接口和短信/邮件报警通知功能。兼容 Modbus TCP/IP，可集成到 SCADA 系统中。
• 声学封闭空间： 紧凑型 IP54 防护等级隔音罩，可将 1 米处的噪音从 82 分贝（A）降低到 66 分贝（A），适用于对噪音敏感的室内环境，例如实验室和办公室附近的机房。
• OEM 和自有品牌： 为燃气设备分销商和系统集成商提供定制涂装方案、品牌铭牌和本地化文档包。

可提供自定义配置 最小起订量 1 件工程方案通常会在 3-5 个工作日内交付。标准交付时间为 10-12 周；符合条件的订单可享受 8 周内加急交付服务。

案例研究：制药无菌灌装线氮气升级

客户： 泰国一家专门生产无菌注射剂的制药厂

挑战： 该工厂使用一台润滑往复式氮气压缩机向其无菌灌装线供应高压氮气（0.70 MPa）。氮气流中检测到油污染，浓度为1.5 mg/m³，超过了其与国际买家签订的产品质量协议中规定的0.1 mg/m³的限值。油污染还导致氮气分配系统中的0.22 μm绝对过滤器频繁堵塞，需要每3周更换一次过滤器，而不是设计好的6个月更换周期。

解决方案： 我们提供了 ZW-4/8 无油氮气压缩机 作为直接替换方案，该压缩机安装在定制的撬装底座上，配备空冷式后冷却器（无需冷却水）、西门子 LOGO! PLC 控制面板以及集成的 0.5 立方米缓冲罐。撬装底座的尺寸设计使其无需对现有压缩机房进行任何改造即可安装。0.80 MPa 的排气压力高于充气管路调节器要求的 0.70 MPa，提供了足够的安全裕度。

24个月后的结果：

• 氮油含量： 从 1.5 毫克/立方米 降低至 <0.01 毫克/立方米获得 ISO 8573-1 0 级认证
• 绝对滤芯更换周期： 延长时间从3周延长至8个月每年可节省 $18,000 元的过滤器成本，并减少生产停机时间
• 总维护支出： 减少了 45% 由于无需更换机油、更换滤芯和检修油气分离器
• 产品质量投诉： 零石油相关拒收 自委托以来，一直致力于维护国际买家合同。
• 计划外停机： 零事件 在连续运行24个月后

“ZW-4/8压缩机彻底解决了我们的油污染问题。我们的过滤器更换成本降低了85%，而且自安装以来，我们再也没有遇到过因氮气纯度问题导致的质量不合格情况。风冷选项更是锦上添花——无需冷却水意味着我们少了一项需要操心的公用设施。” — 制药生产工厂质量保证经理

常见问题解答及选购指南

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