Die Anforderungen an die Sauerstoffkompression variieren je nach Branche.
Jeder der unten aufgeführten Sektoren arbeitet in einem spezifischen Druckbereich und hat eigene Einlassbedingungen, Betriebszyklen und Anforderungen an die Gasreinheit. Wählen Sie einen Sektor aus, um die vollständigen Anwendungsdetails zu lesen, oder durchsuchen Sie alle sechs unten.
Wie unsere Kompressoren eingesetzt werden – Sektor für Sektor
Jedes der folgenden Anwendungsprofile beschreibt die Kompressionsanforderungen, die Betriebsbedingungen und die jeweils passende Produktreihe. Für Unterstützung bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung für Ihren spezifischen Prozess, Kontaktieren Sie unser Ingenieurteam.
Erhöhung des PSA-Sauerstoffs zum Zylinderfülldruck
Druckwechseladsorptions-Sauerstoffgeneratoren (PSA) erzeugen typischerweise Sauerstoff mit einem Druck von 4–6 bar. Dies reicht nicht aus, um handelsübliche T-förmige Sauerstoffflaschen für medizinische oder industrielle Zwecke zu befüllen, die für einen Betriebsdruck von 150 bar (15,0 MPa) ausgelegt sind. Unsere ölfreien Kolbenkompressoren erhöhen den Druck direkt vom PSA-Druck auf 150 bar oder 165 bar für die Flaschenbefüllung, ohne dass dabei Öl in den Gasstrom gelangt.
Ölfreie Kompression ist eine zwingende Voraussetzung für medizinischen Sauerstoff. Die PTFE-Kolbenringkonstruktion mit Trockenlauf verhindert Öl im Kompressionsbereich vollständig – der austretende Sauerstoff erfüllt die Anforderungen der ISO 8573-1 Klasse 1 für Öle ohne nachgeschalteten Ölfilter. Die jährliche Wartung beschränkt sich auf die Überprüfung von Kolbenringen und Ventilsitzen; Ölwechsel und Ölfiltertausch sind nicht erforderlich.
Hochdruck-Sauerstoff für Stahlwerke und metallurgische Prozesse
Beim Konverter-Stahlherstellungsverfahren (BOF) wird flüssiges Eisen mit konstant hohen Durchflussraten mit Sauerstoff versorgt. Ein 120 Tonnen schwerer BOF-Konverter verbraucht typischerweise 12–20 m³/min Sauerstoff während des Blasvorgangs. Ein integriertes Stahlwerk mit mehreren gleichzeitig betriebenen Konvertern benötigt möglicherweise Gesamtdurchflussraten von 50–100 m³/min bei einem konstanten Leitungsdruck von 3,0 MPa (30 bar).
Die Sauerstoffanreicherung im Hochofen erfolgt bei niedrigerem Druck (2–8 bar) und wird mit unseren Niederdruckgeräten durchgeführt. Anwendungen zur Sauerstoffanreicherung im Elektrolichtbogenofen (EAF) und zur Wärmebehandlung von Metallen liegen im Druckbereich von 20–35 bar. Unsere Serien ZW/LW decken 380-V-Anlagen ab 4 m³/min ab; die Serien DW und 4MW sind für 6-kV-/10-kV-Hochspannungsversorgung und große Stahlwerksprojekte bis zu 100 m³/min skalierbar.
Oxyfuel-Verbrennung für Glastanköfen
Die Verwendung von nahezu reinem Sauerstoff anstelle von Verbrennungsluft in Glasofenbrennern erhöht die Flammentemperatur, senkt den Brennstoffverbrauch um bis zu 301 TP3T und reduziert die NOx-Emissionen deutlich. Der Sauerstoffbedarf eines typischen Floatglas- oder Behälterglasofens liegt bei 5–20 m³/min bei 1,0–1,5 MPa am Brennerverteiler.
Alle Modelle dieser Druckklasse arbeiten mit Standard-380-V-Netzspannung – Hochspannungsversorgung oder Transformator sind nicht erforderlich. Das leichteste Modell (LW-6/15 mit 1,8 Tonnen) kann mit einem Gegengewichtsstapler positioniert werden, was die Installation in bestehenden Ofenanlagen mit eingeschränktem Kranzugang vereinfacht. Für große Produktionslinien mit mehreren Öfen eignet sich das Modell LW-24/16 für Durchflussmengen bis zu 24 m³/min bei 1,6 MPa an einer einzelnen Maschine.
Befüllung von Sauerstoff-, Stickstoff- und Wasserstoffflaschen bei 150 bar und 165 bar
Gasverteiler und Industriegasunternehmen befüllen Standard-40-Liter-T-Zylinder mit 150 bar oder 165 bar für Schweißarbeiten, die Versorgung von Anwendern von lebensmittelechtem Stickstoff, Laborbedarf und die medizinische Versorgung. Eine Mehrgas-Abfüllstation kann gleichzeitig Sauerstoff-, Stickstoff- und Wasserstoffflaschen befüllen – alle drei Gase nutzen dieselbe ölfreie ZW-Hubplattform, wobei die Dichtungen und Innenflächen gasspezifisch gefertigt sind.
Geringer Wartungsaufwand ist für die Rentabilität von Tankstellen unerlässlich: Da weder Ölwechsel noch Ölfilterwechsel erforderlich sind, beschränkt sich der jährliche Wartungsaufwand auf die Überprüfung der Kolbenringe, der Ventilsitze und eine allgemeine mechanische Überprüfung. Alle Modelle werden mit 380-V-Standard-Industriestrom betrieben. Der Durchsatz pro Kompressoreinheit liegt zwischen 60 Nm³/h und 300 Nm³/h, und die Einheiten können parallel betrieben werden, um die Tankstellenkapazität bei steigendem Bedarf zu skalieren.
Kontinuierliche Niederdruck-Sauerstoffversorgung für Kreislaufanlagen in der Aquakultur
Hochdichte-Kreislaufanlagen für Aquakulturen (RAS) halten den gelösten Sauerstoff bei 10–12 mg/l, um Besatzdichten zu ermöglichen, die weit über die Möglichkeiten herkömmlicher Belüftung hinausgehen. Die vor Ort installierte Sauerstofferzeugung mit PSA (Druckluft-Sauerstoff-Erzeugung) bei 4–6 bar, kombiniert mit unseren Niederdruck-Kolbenkompressoren zur Aufrechterhaltung des Versorgungsdrucks im Verteilerring, macht uns unabhängig von täglichen Flaschenlieferungen und gewährleistet die für den RAS-Betrieb notwendige stabile und kontinuierliche Sauerstoffversorgung.
Niederdruck-Sauerstoffkompressoren in der Aquakultur arbeiten typischerweise mit 0,2–0,8 MPa (2–8 bar). Die Serien ZW und LW decken Fördermengen von unter 1 m³/min für kleine RAS-Anlagen in Innenräumen bis zu 150 m³/min für große Lachs- oder Garnelenzuchtanlagen ab. Für Installationen mit begrenztem Platzangebot in bestehenden Gebäuden sind kompakte Modelle erhältlich.
Hochdrucksauerstoff für chemische Reaktoren und EPC-Projekte
Die Herstellung von Synthesegas durch partielle Oxidation (POX), die Oxychlorierung von Ethylen und Abgasoxidationsreaktoren benötigen Sauerstoff mit präzise kontrollierten Drücken im Bereich von 3 MPa bis 32 MPa. Diese Anwendungen werden typischerweise von EPC-Ingenieuren anhand formaler API 618-Datenblätter spezifiziert und erfordern vollständige Dokumentationspakete, einschließlich IOM-Handbüchern, Daten zur Fundamentbelastung, R&I-Fließbildern, Materialzertifikaten und Werksleistungsprüfprotokollen.
Für die größten Anlagen – integrierte Stahlwerke, große Chemieparks und Kohlekraftwerke – produzieren kryogene Luftzerlegungsanlagen Sauerstoff und Stickstoff in Mengen, die spezielle, für Luftzerlegungsanlagen geeignete Kompressionsanlagen erfordern. Die Spezifikationen hierfür finden Sie im Datenblatt der Luftzerlegungsanlage. Die Modelle 4ZW-84/30 (84 m³/min, 3,0 MPa) und 4MW-93/35 (93 m³/min, 3,5 MPa) sind die bestätigten Großanlagen aus unserem Portfolio. Weitere Konfigurationen sind auf Anfrage und unter Berücksichtigung Ihrer Prozessspezifikation erhältlich.
Mehr Anwendungen innerhalb jedes Sektors
Neben den oben genannten Hauptbranchengruppen sind unsere Kompressoren für eine Reihe spezifischer Prozessanforderungen ausgelegt. Die zugrunde liegenden Produktreihen sind identisch – der Unterschied liegt in der Anpassung von Druck, Durchfluss und Gasreinheit an die jeweiligen Anwendungsfälle.
Beim Faserlaserschneiden von Kohlenstoffstahl wird Sauerstoff als Hilfsgas bei 0,6–1,5 MPa eingesetzt, um eine exotherme Oxidationsreaktion auszulösen. Dies erhöht die Schnittgeschwindigkeit und ermöglicht das Schneiden dickerer Bleche. Eine einzelne ZW-3/15 versorgt 1–2 Bearbeitungsköpfe; eine LW-10/15 steuert ein Bearbeitungszentrum mit 5–8 simultan arbeitenden Köpfen.
Die Belüftung mit reinem Sauerstoff kann bei der Behandlung von Industrieabwässern mit hohem BSB-Wert Gebläse ersetzen, wodurch das Beckenvolumen reduziert und die Behandlungseffizienz verbessert wird. ZW-20/10 (20 m³/min, 10 bar) ist die Standard-Spezifikation für Sauerstoffringe zur Behandlung von kommunalem und industriellem Abwasser.
Wenn ein PSA-Stickstoffgenerator mehrere Endverbraucher in einer großen Anlage versorgt, ermöglicht die Erhöhung des Verteilerdrucks auf 10 – 16 bar die Verwendung von Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser über lange Strecken und hält den Enddruck an entfernten Entnahmestellen aufrecht.
Wasserstoff, der als Nebenprodukt in Chloralkali-Anlagen, Raffinerien und Kokereien anfällt, wird gereinigt und zur Verteilung unter 150 bar in Zylinder abgefüllt. Die ölfreie ZW H₂-Serie gewährleistet durchgängige Gasreinheit – keine Ölverunreinigung von nachgelagerten Prozessen oder Brennstoffzellenkomponenten.
Die Zugabe von Sauerstoff zur Blasformluft im Hochofen steigert die Produktivität und reduziert den Koksverbrauch. Dies geschieht bei relativ niedrigem Druck (0,2–0,8 MPa), aber sehr hohen Durchflussraten. Große Niederdruckanlagen mit DW und 4 MW Leistung decken den Bedarf eines integrierten Hochofenkomplexes von mehreren hundert m³/min ab.
Chemische Anlagen, Pipelinebetreiber und Tanklager nutzen Stickstoff unter hohem Druck, um vor Inbetriebnahme oder Wartungsarbeiten Sauerstoff aus Prozessbehältern, Rohrleitungen und Lagertanks zu entfernen. Kompakte ZW-Stickstofffüllkompressoren gewährleisten eine autarke Stickstoffversorgung vor Ort, unabhängig von Flaschenlieferungen.
Warum die ölfreie Hubkolbentechnologie für all diese Anwendungen geeignet ist
In allen oben genannten Sektoren, von der medizinischen PSA-Verstärkung bis zur Pipelineversorgung von Stahlwerken, gilt eine technische Anforderung gleichermaßen: Bei der Kompression darf kein Öl in den Gasstrom gelangen. vollständiges Produktsortiment basiert auf einer einzigen ölfreien Hubplattform, die diese Anforderung bei Drücken von 2 bar bis 165 bar erfüllt.
GB 16912, EN 13445 und die Richtlinien führender Industriegashersteller schreiben eine ölfreie Konstruktion im gesamten gasberührenden Kompressionspfad vor. Mineralöl kann sich in Kontakt mit Sauerstoff unter hohem Druck durch adiabatische Kompression selbst entzünden – dies ist eine Sicherheitsvorgabe, keine bloße Empfehlung.
PTFE-Kolbenringe mit Trockenlauf verhindern vollständig, dass Öl aus der Kompressionszone gelangt. Der austretende Sauerstoff erfüllt die Anforderungen der Ölklasse 1 gemäß ISO 8573-1, ohne dass ein nachgeschalteter Ölkoaleszenzfilter erforderlich ist. Die Reinheit von Wasserstoff und Stickstoff bleibt für Brennstoffzellen, Kalibriergase und industrielle Anwendungen mit hohen Reinheitsanforderungen erhalten.
Die durchschnittliche Betriebsdrehzahl liegt bei 260–350 U/min – deutlich niedriger als bei öleingespritzten Schraubenkompressoren mit über 3.000 U/min. Der reduzierte mechanische Verschleiß verlängert die Zeit zwischen Generalüberholungen. Das Inspektionsintervall ist vorhersehbar und richtet sich nach den Betriebsstunden, nicht nach den Ölalterungszyklen.
Alle Zylinderfüll- und Mitteldruckmodelle werden mit Standard-Industriestrom (380 V/50 Hz) betrieben. Es ist keine Anschaffung von Hochspannungstransformatoren und keine Inbetriebnahme von Hochspannungsschaltanlagen erforderlich. Großanlagen (DW/4 MW) nutzen eine 6-kV- oder 10-kV-Versorgung, sofern die Anlageninfrastruktur dies bereits ermöglicht.
Die gleiche ölfreie Hubkolbenplattform von ZW deckt ein breites Anwendungsspektrum ab – von der 2-bar-PSA-Verteilung bis zur 165-bar-Zylinderbefüllung und von Einzelmaschinen mit 30 kW bis hin zu 4-Säulen-Anlagen mit 4 MW und 1.200 kW. Die gemeinsame Plattform ermöglicht gemeinsames Wartungswissen, einheitliche Ersatzteile und konsistente Konstruktionsabläufe an einem Standort mit mehreren Maschinen.
Jede Einheit ist gemäß API 618 und den geltenden chinesischen Normen konstruiert. Vor dem Versand wird sie im Werk unter Nennbedingungen getestet. Eine Werksabnahmeprüfung (FAT) unter Aufsicht ist möglich. Vollständige EPC-Dokumentationspakete für die Auftragsvergabe an den Generalunternehmer werden bereitgestellt.
Finden Sie den passenden Kompressor für Ihre Anwendung
Bitte teilen Sie uns Ihre Branche, die Gasart, den benötigten Ausgangsdruck und die Durchflussmenge mit. Wir bestätigen Ihnen das passende Produktsortiment und Modell und senden Ihnen innerhalb eines Werktages Maßzeichnungen und eine Preisindikation zu.
