ZW-5.4/6~20 氮气压缩机 – 适用于灵活工业应用的变压无油氮气增压器

ZW-5.4/6~20 是一款两级双排无油活塞式氮气压缩机，设计用于在 0.60 MPa 至 2.00 MPa 的通用压力范围内提供 5.4 m³/min 的氮气流量，适用于多压力氮气分配、中试装置运行和灵活的工业气体系统。该压缩机无油污染，结构紧凑，并针对变压工作循环进行了优化。

产品概述

这 ZW-5.4/6~20 氮气压缩机 这款产品是我们无油活塞式压缩机系列中一款用途极为广泛的解决方案，其特点是工作压力范围宽广，涵盖了从 0.60兆帕至2.00兆帕 保持稳定的产能 5.4 立方米/分钟这种可变压力能力使该装置特别适合氮气需求在中压和高压要求之间波动的应用，或者单个压缩机必须为不同压力水平的多个用户提供服务的应用。

型号中的“6~20”表示该压缩机能够在相当于0.60–2.00 MPa的排气压力范围内运行，这得益于可调节的间隙控制和分级卸载机构。这种灵活性使得在氮气压力需求各异的设施中无需使用多台压缩机或中间减压站，从而显著降低了资本支出和维护复杂性。

与我们 ZW 系列的所有产品一样，ZW-5.4/6~20 保持着 完全无油压缩通道 采用自润滑聚四氟乙烯复合活塞环和导向环。这确保氮气产品流完全不含碳氢化合物污染，从而实现 ISO 8573-1 0级认证 无需任何下游净化设备。其紧凑的尺寸和轻巧的重量使其成为中试工厂、研发设施和移动式氮气供应系统的理想选择，尤其适用于空间和便携性至关重要的场合。

技术规格 – ZW-5.4/6~20

* 额定流量基于 0.60 MPa 的入口压力。在更高的排放压力下，流量会按比例调整。所有规格均符合 ISO 1217 附录 C。实际性能会因海拔、环境温度和入口条件而异。

主要特性及工程优势

1. 可变压力范围带间隙腔控制

ZW-5.4/6~20 采用了一种创新技术 可调节间隙口袋系统 该压缩机无需机械改造即可在0.60 MPa至2.00 MPa的排气压力范围内高效运行。通过调节高压缸内的余隙容积，该装置可在每个压力设定点优化容积效率。这使得氮气压力需求可变的设施无需使用多台压缩机或减压阀，从而降低了资本支出和运行复杂性。压力调节可通过手动或通过集成在控制系统中的气动执行器自动完成。

2. 用于高压环境的无油聚四氟乙烯复合密封件

ZW-5.4/6~20 采用了一种 自润滑活塞环和带状制动系统 该密封圈采用高性能聚四氟乙烯复合材料制成，并以碳纤维和青铜颗粒增强。这种材料配方专为高压氮气环境而设计，可在 0.60–2.00 MPa 的整个工作范围内保持密封完整性和低摩擦系数。无需任何外部润滑，密封圈的摩擦系数即可低于 0.07，从而确保密封性能。 ISO 8573-1 0级含油量 在压缩氮气流中。对于氮气纯度至关重要的中试工厂和研究机构而言，这种天然无油认证完全消除了下游过滤成本。

3. 两级压缩以实现更大的压力比

这 两级两排架构 对于管理与 2.00 MPa 排气压力相关的高压比而言，该装置至关重要。通过将压缩功分配到低压缸和高压缸，该装置将每级排气温度限制在 160°C 以下，从而保持 PTFE 环的完整性并防止热降解。集成的壳管式中间冷却器可去除各级之间的压缩热，从而提高整体热力学效率并延长阀板的使用寿命。在较低的排气压力（0.60–1.00 MPa）下，该装置可以降低级间冷却需求，从而进一步提高效率。

4. 灵活的电压配置，适用于各种安装环境

ZW-5.4/6~20 提供以下型号 132千瓦驱动电机 ZW-5.4/6~20 提供 380V、6kV 和 10kV 三种电压配置。标准的 380V 版本适用于配备现有低压配电基础设施的实验室和中试工厂。6kV 和 10kV 版本则适用于采用中压母线系统的工业设施，无需降压变压器即可降低电气基础设施成本并提高能源效率。这种电压灵活性确保 ZW-5.4/6~20 几乎可以集成到任何电气环境中，而无需进行昂贵的改造。

应用场景

中试工厂和工艺开发设施

化工和制药中试装置通常需要不同压力的氮气，具体取决于所测试的工艺流程。 ZW-5.4/6~20 型可变压力氮气压缩机 该氮气源可作为单一、灵活的氮气源，在一次实验中以 0.60 MPa 的压力提供惰性气体用于反应器保护，然后在下一次实验中调整至 2.00 MPa 用于高压催化剂测试。5.4 m³/min 的流量与中试装置的规模非常匹配，其无油设计确保敏感催化剂或反应产物不会受到碳氢化合物的污染。

多压力工业气体分配

传统上，具有多种氮气需求的工业设施（例如，储罐保护压力为 0.60 MPa、管道吹扫压力为 1.20 MPa 以及应急容器惰化压力为 2.00 MPa）需要多台压缩机或减压站。ZW-5.4/6~20 通过提供一台能够满足所有压力需求的压缩机，消除了这种复杂性。可调式排气压力可根据不同班次或生产周期进行调整，以匹配实际工艺需求，从而减少设备数量并简化维护计划。

移动式氮气供应与应急响应

ZW-5.4/6~20 体积小巧、重量适中，使其成为理想之选。 移动式氮气供应装置 该装置安装在符合道路交通法规的拖车上。其可变压力功能在应急响应场景中尤为重要，例如在管道吹扫、容器惰化或灭火等情况下，可能需要不同压力的氮气。该装置可运输至现场，连接氮气源（液氮汽化器或小型VPSA发生器），并快速调节至所需的排放压力。无油设计确保不会污染受保护的工艺设备。

研究与大学实验室

大学科研实验室和国家级科研机构在各种实验中都需要高纯氮气，从惰性气氛手套箱（0.60 MPa）到高压合成反应器（2.00 MPa）均有应用。ZW-5.4/6~20 的可变压力范围和无油认证使其成为多学科科研机构的理想中央氮气供应系统。其 5.4 m³/min 的流量可同时满足多个高压反应器、多个手套箱工作站和气相色谱仪的需求，且不会影响氮气的纯度和压力稳定性。

材料与施工

ZW-5.4/6~20 采用专为高压氮气兼容性、耐腐蚀性和紧凑结构完整性而选用的材料制成：

所有承压部件均符合以下规定： ASME BPVC 第 VIII 节第 1 部分 或中国GB 150标准。焊接接头需进行100%射线探伤（RT），每个压力容器均需进行1.5倍最大允许工作压力（MAWP）的水压试验，保持时间至少为30分钟。

安装和维护指南

基础及空间要求

ZW-5.4/6~20型发动机重2.40吨，采用紧凑的垂直设计，重心低。 4-5吨钢筋混凝土垫 该装置安装在弹性隔振器（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，从而最大限度地减少振动传递。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）。该装置的底座框架兼容叉车，无需使用桥式起重机即可进行定位。

冷却水规格

冷却水需求量约为 15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。对于没有可靠市政供水的装置，建议采用带有 0.5 m³ 缓冲罐的紧凑型闭式循环冷却塔。在较高的排气压力（1.50–2.00 MPa）下，冷却水流量应增加约 201TP³T，以应对额外的压缩热。

维护周期

无油设计省去了所有与油相关的维护工作。无需更换机油、滤芯、分离器滤芯，也无需进行油液分析。唯一需要消耗的易损件是…… 聚四氟乙烯活塞环和活塞环带在高压运行（1.50–2.00 MPa）下，其使用寿命通常可达 3,500–5,500 小时；在中压运行（0.60–1.00 MPa）下，其使用寿命通常可达 4,500–6,500 小时。

合规与安全认证

ZW-5.4/6~20 型氮气压缩机符合以下国际标准和监管要求：

性能与效率分析

ZW-5.4/6~20 实现了 单位功率消耗约为 24.4 千瓦/立方米/分钟 在 2.00 MPa 的排气压力下，该机组的功率密度提升至约 18.5 kW/m³/min；在 0.60 MPa 时，功率密度也提升至约 18.5 kW/m³/min。虽然由于规模效率降低，其单位功率密度高于更大容量的机型，但该机组的变压功能提供了独特的运行灵活性，足以弥补效率上的些许损失。相比之下，同等容量的专用高压隔膜压缩机的功率密度为 28–35 kW/m³/min，而 2.00 MPa 的油润滑螺杆压缩机的功率密度通常超过 20 kW/m³/min。

ZW-5.4/6~20的主要经济优势是 取消多个压缩机 在压力需求可变的设施中，例如需要0.60 MPa、1.20 MPa和2.00 MPa氮气的设施，传统上需要三台独立的压缩机，或者一台压缩机加两个减压站。ZW-5.4/6~20用一台设备取代了所有这些基础设施，从而减少了40-60%的资本支出，并大幅降低了维护复杂性。 氮气压缩的总拥有成本 在变压应用中，主要取决于设备数量和维护人工，而不是边际能源效率。

无油设计通过消除与油相关的耗材，进一步降低了总体拥有成本 (TCO)。一台同等尺寸和压力范围的典型润滑压缩机每年消耗 80-150 升润滑油，加上滤芯、分离器滤芯和废油处理费用，总计每年 1,500-3,000 元。ZW-5.4/6~20 完全消除了这些费用。

定制化和OEM能力

我们提供灵活的定制选项，使 ZW-5.4/6~20 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-5.4/6~20 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氮气供应装置。
• 自动压力控制： 可选配西门子 LOGO! 或 S7-1200 PLC，带压力反馈回路，可自动调节间隙腔容积，以将设定的排气压力维持在 ±0.05 MPa 以内。可通过 Modbus TCP/IP 或 OPC-UA 进行远程监控。
• 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 68 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 件工程方案将在3-5个工作日内交付。标准交付周期：10-12周；符合条件的订单可在8周内加急交付。

案例研究：多压力中试装置氮气供应

客户： 一家在德国运营多反应器中试工厂的特种化学品公司

挑战： 该中试装置运行四个反应器，每个反应器对氮气压力的要求各不相同：反应器 A（0.60 MPa，用于惰性气体保护）、反应器 B（1.20 MPa，用于催化剂活化）、反应器 C（1.60 MPa，用于高压合成）和反应器 D（2.00 MPa，用于聚合反应）。客户需要维护三台独立的压缩机（0.60 MPa、1.20 MPa 和 2.00 MPa）以及减压站，这导致高昂的初始投资成本、复杂的维护计划以及反应器切换时频繁出现的交叉污染问题。

解决方案： 我们提供了 ZW-5.4/6~20 无油氮气压缩机 该装置采用自动间隙控制，取代了原有的三台压缩机。它安装在一个紧凑的撬装式底座上，集成了中间冷却器、后冷却器以及一台带压力反馈控制的西门子S7-1200 PLC。PLC可自动调节排气压力以满足反应堆运行需求，并在5分钟内完成设定点之间的切换。

18 个月后的结果：

• 资本设备： 压缩机数量从3台减少到1台。节省了18万欧元的初始投资
• 维护成本： 减少了 58% （从每年 24,000 欧元降至每年 10,100 欧元）
• 建筑面积： 减少了 65% （从 18 平方米到 6.3 平方米）
• 氮气纯度： 始终 >99.9% 在所有压力设定点下，含油量均小于 0.01 mg/m³
• 反应堆切换时间： 从 45 分钟缩短到 5 分钟以内提高中试工厂的产能

“ZW-5.4/6~20极大地简化了我们的氮气供应。我们不再需要维护三台压缩机，也不用担心减压阀故障。自动压力切换非常流畅，我们的中试工厂操作人员都非常喜欢它的简便性。” — 工艺工程经理

常见问题解答及选购指南

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