氮气增压设备_40-200MPa高压氮气增压设备选型参数表

氮气增压设备 — 全系列型号、参数与配置选型

上凌科技 HMAX 的氮气增压设备分为 HMAX-N2 标准系列与 HMAX-N2-Z 成套装置系列，共 7 个标准机型，增压比 20:1 至 200:1，输出压力覆盖 16-200MPa，全部采用无油压缩结构，氮气通道为不锈钢，输出纯度可达 99.999%。设备提供气动、电动、液压三种驱动，可选 ExdⅡBT4 防爆、316L 不锈钢与 PLC 控制配置。

选氮气增压设备常犯的错误，是拿铭牌上的最大流量去算充装时间。容积式设备的流量随压力升高而衰减，铭牌流量通常标注在低压点，真正决定产能的是"工作压力下的流量"。本文把全系参数、流量衰减曲线、配套清单和选型表集中列出，便于一次性把设备与配套定准。

产品系列构成

同一台增压主机，按集成程度与用途可以衍生出四类产品，用户按"买主机还是买整套"来区分即可。

全系列技术参数

下表为七个标准机型的完整参数，流量标注为标况（20℃、101.3kPa）下出口压力为最大压力 50% 时的实测值，实际使用需按后文流量衰减表折算。

流量-压力衰减特性

容积式增压设备的理论流量由活塞扫气量与往复频率决定，而往复频率随出口压力升高而下降（活塞行程变短），因此流量呈非线性衰减。以下数据可用于核算充装时间。

充装时间估算公式：t ≈ 气瓶水容积(L) × (终压 - 初压)(MPa) ÷ 该压力段平均流量(L/min)。以 40L 瓶从 0 充至 15MPa、选 N2-40 为例，平均流量约 125L/min，t ≈ 40×15÷125 ≈ 4.8 分钟，考虑温升与效率损失，实际约 6-8 分钟。

无油结构与纯度保障

无油氮气增压设备的"无油"是结构决定的，不是靠过滤器实现的，这一点与有油压缩机有本质区别。

• 腔体隔离：驱动气缸与增压缸由活塞杆连接，中间设多道密封组，驱动腔的压缩空气与氮气腔物理隔离，不存在油气串入路径。
• 无润滑装配：增压腔内不使用任何润滑脂，活塞密封采用自润滑 PTFE 组合，装配过程在洁净环境下完成。
• 不锈钢流道：增压缸、单向阀座、出口管路均为 304/316L 不锈钢，内壁做抛光处理，减少颗粒附着与析出。
• 纯度实测：进气 99.999% 时，出口实测氧含量增量小于 3ppm，含水增量小于 5ppm（露点 ≤-60℃ 进气条件）。

需要强调：设备只能"不引入污染"，不能"改善进气品质"。若进气本身含油含水，出口纯度必然不达标，因此进气端的 0.01μm 精滤与冷干机不可省略。

配置清单与配套选型

一套可直接投运的氮气增压设备，除主机外还需以下配套。这部分常被漏算，导致现场"泵到了却开不起来"。

防爆与特殊配置

防爆配置

防爆氮气增压设备的选型逻辑与其他设备相反：优先选"没有电气元件"的方案，而不是把电气元件都做成防爆型。气动机型只有气路，本质安全，在 Zone 1/Zone 2 区域可直接使用，仅需做好接地与防静电软管。电动型则需 ExdⅡBT4 隔爆电机、防爆控制箱、本安型变送器，成本增加约 40%-60%。

材质与表面配置

标准配置泵体 304 不锈钢、外表面喷塑；可选 316L 全不锈钢、内壁电解抛光（Ra ≤0.4μm）、外表面钝化处理。医药与食品行业建议选电解抛光 + 全包覆 PTFE 密封，便于在线清洗（CIP）与灭菌（SIP）。

控制与数据配置

标准型为全手动（调压阀 + 手动阀组）；可选 PLC + 触摸屏，实现压力设定、自动补压、超压报警、运行时长记录与 RS485/以太网通讯，接入 DCS 或 MES。具体控制方案见氮气增压系统。

行业应用与机型匹配

与同类设备的差异

与进口设备相比：同参数下进口品牌价格约为国产 2-3 倍，交期 8-12 周，备件周期长。国产在 ≤200MPa 标准压力段性能对标，差距主要在极端工况长期稳定性与外观工艺细节；对需要 400MPa 以上或特殊介质（如超临界）的场景，进口仍有优势。

与隔膜压缩机相比：隔膜机排气量大（可达数十 Nm³/h）、适合连续供气，但压力上限通常 30MPa、膜片 2000-4000 小时需更换、单机价格高。氮气增压设备在 40-200MPa 高压段更经济，流量偏小但结构简单、维护成本低。

与液氮汽化方案相比：汽化方案适合大用量连续供气（如激光切割车间），但需要液氮储罐、汽化器与定期送液，前期投入高、小用量时不经济。氮气增压设备适合中小用量、间歇作业、需高压的场合，可随用随开。

与高压瓶组相比：瓶组初期投入最低，但末端压力随瓶压衰减、换瓶频繁、无法稳定保压。日均用气超过 3 瓶时，设备方案的综合成本更低。

使用与维护

常见问题 FAQ

按压力与流量查找机型

• 40MPa 氮气增压泵：选 HMAX-N2-60（48MPa）覆盖 40MPa 工况并留 20% 余量，流量 60L/min。
• 80MPa 氮气增压泵：选 HMAX-N2-100（80MPa），建议二级结构，出口温度 ≤55℃。
• 140MPa 超高压氮气增压泵：选 HMAX-N2-150（120MPa）双机串联或 N2-200（200MPa）单机，配超高压管路与锥面金属密封。
• 200MPa 氮气增压泵：HMAX-N2-200，四级结构，8L/min，需专用超高压钢管与安全防护。
• 大流量氮气增压泵：N2-20（200L/min）或 N2-40 多机并联，配 40L 以上缓冲瓶组。
• 小流量高精度氮气增压泵：N2-100/N2-150，流量 15-30L/min，配精密调压阀与压力变送器，控制精度 ±1%FS。
• 增压比 25:1 氮气增压泵：属单级临界压比，驱动 0.8MPa 时输出约 20MPa，可按 N2-20 调节驱动压力实现。
• PLC 控制氮气增压泵：选 N2 系列 PLC 型，实现压力设定、自动补压、超压报警与 RS485/以太网通讯。