Details

1. Einführung
Die manuelle Stickstofferzeugungsanlage ist ein autarkes System zur Erzeugung von Stickstoffgas hoher Reinheit für Flaschenbefüllung, industrielle Prozesse und Laboranwendungen. Die Anlage kombiniert einen dieselbetriebenen Luftkompressor, eine Lufttrocknungseinheit, ein PSA-Modul (Pressure Swing Adsorption) und einen hydraulisch betriebenen Verstärker, um eine zuverlässige Stickstofferzeugung vor Ort bis 200 bar zu gewährleisten. Das modulare Design ermöglicht Portabilität und einfache Bedienung in Umgebungen ohne stabile Stromversorgung.

2. Hauptmerkmale

 • Integrierter Dieselmotor & Luftkompressor:
   - Dieselmotor (Graeves Cotton G-1510, 9 PS @ 3000 U/min) treibt direkt einen 8,8 CFM, zweistufigen Luftkompressor an und liefert saubere Druckluft bei 12 kg/cm² (ca. 7 bar).
   - Luftgekühltes Einzylinderdesign gewährleistet effizienten Betrieb bei Umgebungstemperaturen bis 50 °C.

 • Hocheffiziente Lufttrocknung & Filtration:
   - Aktivkohlefilter (15 kg) und Keramikkerzen-Vorfilter (1 μm) entfernen Öl, Feuchtigkeit und Partikel aus der Druckluft vor dem PSA-Modul.
   - Wärmeloser regenerativer Lufttrockner (IS 2825-konform) hält den Taupunkt unter –60 °C und schützt die Molekularsiebbetten.

 • PSA-Stickstofferzeugungsmodul:
   - Zwillings-Turm-PSA-Anlage (150 mm × 1000 mm, je 16 L) mit Carbon Molecular Sieves (CMS) erzeugt Stickstoff mit bis zu 99,9 % Reinheit.
   - Einstellbare Durchflussrate: 0,5–5 Nm³/h (Rotameter kalibriert auf 0,5–5 Nm³/h; typischer Betrieb bei 2 Nm³/h).
   - Puffertank (600 mm × 1250 mm, 60 L) puffert Stickstoff, um einen konstanten Druck zu gewährleisten.

 • Hydraulische Verstärkereinheit:
   - Einstufiger, einfachwirkender hydraulischer Verstärker verdichtet Stickstoff von PSA-Druck (~5,8 kg/cm²) auf 200 bar und ermöglicht direkte Flaschenbefüllung.
   - Bronze-Kolben (Ø 70 mm) in einem italienisch honed Laufrohr sorgt für minimale Leckage und konstante Leistung.
   - Ein- und Auslass-Rückschlagventile (SSCH-Serie) verhindern Rückfluss und schützen PSA-Betten.

 • Robustes Hydraulikaggregat:
   - Dowty Zahnradpumpe (40 L/min, max. 132 bar) angetrieben von 3 PS Elektromotor (220 VAC) liefert hydraulische Energie für den Booster.
   - EPE 10 μm Filter und 100 μm Sieb schützen hydraulische Komponenten.
   - Mildstahl-Tank (250 L) mit integriertem Rexroth DC Magnetventil (4/2-Wege) steuert den Hydraulikfluss.

 • Umfassende Instrumentierung & Steuerung:
   - Sechs SS 304 Manometer (0–10 kg/cm², 4″ Zifferblatt) und zwei Bourdon-Druckschalter überwachen Luft- und Stickstoffstufen.
   - Neun Magnetventile (12 V DC, ¼″ Anschluss) automatisieren Lufttrockner-Regeneration, PSA-Umschaltung und Belüftungszyklen.
   - Siemens SPS (12 DI / 8 DO) steuert Start, Stopp und Umschaltvorgänge.

 • Tragbares & einsatzbereites Design:
   - Autarkes Skid mit Gabelstapler-Aufnahmen und Hebepunkten für einfachen Transport.
   - Modulare Anordnung von Motor, Kompressor, Kühler, PSA-Türmen, Puffertank und Booster ermöglicht unkomplizierte Wartung.
   - Kraftstofftank (5,5 L) und Ölwanne (1,75 L) in der Motorbasis integriert für kompakten Aufbau.

3. Funktionsprinzip

3.1. Luftkompression & Vorbehandlung:
   - Der Dieselmotor (G-1510) wird per Seilzug gestartet (optional 12 V Elektrostart). Er treibt den zweistufigen Luftkompressor an, der Umgebungsluft auf ca. 7 bar komprimiert.
   - Die Druckluft durchläuft den Keramikkerzen-Vorfilter (1 μm) und anschließend den Aktivkohlefilter (12 L), um Öl- und Kohlenwasserstoffreste zu entfernen.

3.2. Lufttrocknung & -speicherung:
   - Gefilterte Luft gelangt in einen regenerativen, wärmelosen Trockner. Zwei abwechselnd arbeitende Türme mit Zeolith-Molekularsieben (ZMS) adsorbieren Feuchtigkeit, um den Taupunkt ≤ –60 °C zu halten.
   - Trockene Luft wird im Dry Air Receiver (250 mm × 1200 mm, 60 L) bei 7 bar gespeichert, bis das PSA-Modul aktiviert wird.

3.3. PSA-Stickstofferzeugung:
   - Bei Erreichen des Sollluftdrucks (7 ± 0,5 kg/cm²) aktiviert die SPS Magnetventile, die Luft zu einem der beiden CMS-gefüllten Absorber-Türme leiten. Unter Druck wird Sauerstoff adsorbiert, Stickstoff mit hoher Reinheit strömt am Boden des aktiven Turms heraus.
   - Der andere Turm regeneriert durch Druckentlastung und Belüftung, um adsorbierten Sauerstoff zu entfernen und für den nächsten Zyklus vorzubereiten.
   - Stickstoff durchläuft die Endkontrolle über Rotameter (0,5–5 Nm³/h, eingestellt auf 2 Nm³/h). Nach 10 Minuten Entlüftung steht reiner Stickstoff bei ca. 5,8 bar bereit.

3.4. Hydraulisches Verdichten & Flaschenbefüllung:
   - Sobald der Puffertankdruck bei ~5,8 kg/cm² stabil ist, öffnet manuell das Einlassventil zum hydraulischen Verstärker. Der dieselbetriebene Boosterkolben verdichtet Stickstoff von PSA-Druck auf 200 bar.
   - Integrierte Rückschlagventile verhindern Rückfluss in das PSA-Modul und gewährleisten Einweg-Entladung.
   - Hochdruck-Stickstoff fließt durch Sicherheitsventile und Rohrleitungen direkt in Speicherflaschen über das Bodenventil.

4. Komponentendetails

4.1 Dieselmotor (Graeves Cotton G-1510)
 • Typ: Vertikal, Einzylinder, luftgekühlt, Kaltstart, Viertakt
 • Nennleistung: 9 PS @ 3000 U/min (Fliehkraftregler; Reflex-Schalldämpfer)
 • Hubraum: 510 cm³ (Bohrung 85 mm × Hub 90 mm)
 • Kraftstofftank: 5,5 L
 • Schmierung: Zwangsschmierung mit 15W-40 API CH-4 Öl (z. B. Greaves Maxtherm)
 • Startmethode: Seilzug (Standard); optional 12 V Elektrostart
 • Trockengewicht: 62 kg
 • Wartung: Erstes Ölwechsel nach 1000 km, danach gemäß Plan; tägliche Ölstandskontrolle; monatliche Filterkontrolle

4.2 Luftkompressor
 • Ausgang: 8,8 CFM @ 12 kg/cm² (7 bar)
 • Tank: 160 L ASME-geprüfter Luftbehälter mit Sicherheitsventil
 • Konstruktion: Gusseiserne Zylinder mit Kühlrippen, Aluminiumkühlerrohre, geschmiedete Kurbelwelle, riemengetrieben
 • Kühlung: Aerodynamisch gestalteter Lüfter für bis zu 50 °C Umgebungstemperatur
 • Sicherheit: Überdruckventile nach jeder Stufe; vollständig geschützter Riemenschutz, Euro-konform
 • Filter: Ölbad-Luftfilter (am Motor), Edelstahl-Kompressorklappen, Ölpeilglas zur Kontrolle

4.3 Lufttrocknung & Filtration
 • Keramikkerzenfilter:
   - Bewertung: 1 μm Partikelentfernung
   - Norm: IS 2825
   - Betriebsdruck: bis 8 kg/cm²; 1 Kerze, 100 × 600 mm

 • Aktivkohlefilter:
   - Volumen: 12 L Aktivkohle (Oriental Carbon, 50 mesh)
   - Entfernt Öl- und Kohlenwasserstoffrückstände

 • Wärmeloser Lufttrockner (ADU):
   - Zwei Absorbergefäße (100 × 1000 mm, je 8 L) mit ZMS (CECA, 2–3 mm Kugeln)
   - Auslegungsdruck: 8 kg/cm²; Hydrotest 12 kg/cm²; Material: IS 2062
   - Automatisches Umschalten über 3 Membranventile (1/2″, 10 kg/cm²) und 3 Magnetventile (12 V DC)

4.4 PSA-Stickstoffgenerator
 • PSA-Türme:
   - Zwei Gefäße (150 × 1000 mm, je 16 L), Carbon Molecular Sieves (CECA, 1,6 mm Pellets, 18 kg gesamt)
   - Betriebsdruck: 7 kg/cm²; Auslegungsdruck: 8 kg/cm²; Material: IS 2062
   - Zyklussteuerung über SPS mit 8 automatischen Ventilen und 5 Magnetventilen

 • N2-Puffertank:
   - Größe: 600 × 1250 mm, 60 L (IS 2825)
   - Pufferung des PSA-Ausgangs für stabilen Stickstofffluss

4.5 Hydraulisches Verstärkungssystem
 • Booster:
   - Einstufig, einfachwirkend; Laufrohr italienisch honed; Bronze-Kolben Ø 70 mm; Hydraulikbohrung Ø 140 mm
   - Max. Ausgangsdruck: 200 bar; Rückschlagventile: SSCH-Serie (½″ MNPT, Öffnungsdruck 1 psi, Arbeit 250 bar)
   - Kolbendichtung: K03-P (58 × 70 × 7,8 mm HCOPUR); O-Ring Ø 3 mm, Länge ~198,9 mm

 • Hydraulikaggregat:
   - Dowty Zahnradpumpe (40 L/min, max 132 bar), 3 PS, 220 VAC
   - Tank: MS 250 L
   - Filter: EPE 10 μm, 100 μm Sieb
   - Steuerung: Rexroth DC 4/2 Magnetventil, 12 V DC

4.6 Instrumentierung & Steuerung
 • Manometer: sechs SS 304, 4″, 0–10 kg/cm² (3/8″ NPT)
 • Druckschalter: zwei Bourdon, 0–10 kg/cm², ¼″ Anschluss
 • Magnetventile: neun, 2-Wege, 3-Port, fünf NC, vier NO, ¼″, 12 V DC
 • Rotameter: ½″, 0,5–5 Nm³/h, kalibriert bei 5,5 kg/cm²
 • SPS: Siemens, 12 DI / 8 DO, 12 V DC

5. Technische Daten

  

    

      
Systemkomponente
      
Spezifikation
    
  
  

    

      
Luftkompressorausgang
      
8,8 CFM @ 12 kg/cm² (7 bar)
    
    

      
Luftbehälterkapazität
      
160 L (ASME- & Euro-konform)
    
    

      
Dieselmotor
      
Graeves Cotton G-1510, 9 PS @ 3000 U/min, Seil-/Elektrostarter, Gegenuhr-Rotation
    
    

      
Lufttrockner
      
Regenerativ, wärmefrei (2 × 8 L ZMS-Türme); Auslegungsdruck 8 kg/cm²; Max. Temperatur 55 °C
    
    

      
Vorfilter
      
1 µm Keramikkerzenelement; Auslegungsdruck 8 kg/cm²; 100 × 600 mm
    
    

      
Aktivkohlefilter
      
12 L Volumen; Auslegungsdruck 8 kg/cm²; Aktivkohle (50 mesh)
    
    

      
PSA-Modul
      
2 × (150 × 1000 mm, 16 L) CMS-Türme; Reinheit bis 99,9 %; Durchfluss 0,5–5 Nm³/h; Leistungsaufnahme 200 W
    
    

      
Puffertankkapazität
      
60 L (600 × 1250 mm); Auslegungsdruck 8 kg/cm²
    
    

      
Verstärkerausgang
      
Einstufig hydraulisch; Max. 200 bar Ausgang
    
    

      
Verstärkerkolben
      
Ø 70 mm Bronze; Laufbuchse italienisch honed; Rückschlagventile ½″ MNPT (Öffnungsdruck 1 psi, 250 bar)
    
    

      
Hydraulikpumpe
      
Dowty 40 L/min, 132 bar; 3 PS, 220 VAC
    
    

      
Hydraulikbehälter
      
250 L MS-Tank; EPE 10 µm Filter; 100 µm Sieb
    
    

      
Manometer
      
6 × SS 304, 4″ Zifferblatt, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Druckschalter
      
2 × Bourdon-Typ, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Rotameter
      
½″, 0,5–5 Nm³/h bei 5,5 kg/cm²
    
    

      
SPS
      
Siemens, 12 DI / 8 DO, 12 V DC
    
    

      
Trockenmittel
      
ZMS (2 × 8 L, 12 kg), CMS (2 × 16 L, insgesamt 18 kg), Aktivkohle (12 kg), Aktiv-Aluminiumoxid (15 kg)
    
  


6. Anwendungen
 • Flaschenbefüllung: Vor-Ort-Erzeugung und Verdichtung von Stickstoffflaschen bis 200 bar ohne Flaschenstickstoff.
 • Wärmebehandlung & Metallurgie: Inertgasatmosphäre für Öfen, Glühen und Härten.
 • Elektronik & Halbleiterfertigung: Sauerstoffarme Umgebung für Löten, Leiterplattenreinigung und Feuchtigkeitsvermeidung.
 • Lebensmittelverpackung: Stickstoffspülung zur Verlängerung der Haltbarkeit.
 • Labor & Analytik: Spülgas für Gaschromatographie, Massenspektrometrie und Probenlagerung.
 • Öl & Gas Wartung: Rohrleitungen und Geräte mit hochreinem Stickstoff spülen, um Oxidation und Feuchtigkeit zu vermeiden.

7. Wartungs- & Sicherheitsrichtlinien

7.1 Tägliche Kontrolle
 • Ölstand Motor und Hydrauliköl prüfen.
 • Luftversorgung sicherstellen, Trockner- & PSA-Sequenz prüfen.
 • Magnet- und Handventile auf reibungslosen Betrieb beobachten.

7.2 Wöchentliche Kontrolle
 • Kondensat aus Keramikkerzenfilter ablassen, Aktivkohlefilter auf Feuchtigkeit prüfen.
 • Riemen der Kompressor- und Motorriemenscheiben inspizieren; alle Verbindungen nachziehen.

7.3 Monatliche & jährliche Kontrolle
 • ZMS- und CMS-Desikanten alle 12–15 Monate wechseln oder auffüllen.
 • Hydraulikbooster-Dichtungen prüfen und ggf. ersetzen.
 • Radiallager in Kompressor- und Boosterbaugruppen fetten.

7.4 Sicherheitsmaßnahmen
 • Vor Wartung immer Handbuch und Wartungsplan beachten.
 • Vor Berührung heißer Oberflächen abkühlen lassen.
 • Sicherheitsabstand einhalten; unbefugte Modifikationen führen zum Garantieverlust.
 • Niemals unter Druck Komponenten justieren; richtige Werkzeuge & Schutzkleidung verwenden.
 • Ventilierte Gase nicht einatmen, besonders bei Trockner- und PSA-Regeneration.

8. Vorteile & Nutzen
 • Netzausfallbetrieb: Dieselantrieb ermöglicht Stickstofferzeugung an abgelegenen Orten ohne Strom.
 • Hohe Reinheit & Druck: PSA-Technologie bis 99,9 % Stickstoff; hydraulischer Booster bis 200 bar.
 • Kostenersparnis: Keine wiederkehrenden Flaschenkosten; einfache Wartung minimiert Ausfallzeiten.
 • Modular & tragbar: Skid-Design für Standortwechsel; Gabelstapleraufnahmen und Hebepunkte.
 • Robuste Konstruktion: Druckbehälter IS 2825-konform, hochwertige CMS von CECA, bewährter Graeves Cotton Motor.
 • Automatisierte Sequenz: SPS-gesteuerte Magnetventile und Druckschalter regeln Trockner, PSA und Sicherheit, reduziert Bedienaufwand.

9. Bestellung & Support

 • Modellreferenz: MN2MS – Manuelle Stickstoffanlage mit Dieselkompressor & hydraulischem Booster

 • Standard-Lieferumfang:
    - Dieselmotor & Luftkompressor (komplettes Skid)
    - Wärmeloser Lufttrockner & Vorfilter (Keramikkerze, Aktivkohle)
    - PSA-Modul (Zwillings-Türme mit CMS, Rohrleitungen, Ventile, SPS-Steuerung)
    - Hydraulischer Booster & Aggregat (Pumpe, Tank, Filter, Rohrleitungen)
    - Instrumentierung (Manometer, Schalter, Magnetventile, Rotameter)
    - Schaltschrank (Siemens SPS, Steuerleitungen, Anzeigen)
    - Installations- und Wartungshandbuch, Ersatzteilliste

 • Optionale Zubehörteile:
    - Elektrostart-Kit für Dieselmotor (12 V)
    - Zusätzliche Stickstoffspeicherflaschen und Verteiler
    - Individuelles Skid oder Schallschutzgehäuse
    - Fernüberwachungspaket (Online-Daten zu Reinheit/Durchfluss)

 • Technischer Support & After-Sales:
    – Umfassende Inbetriebnahmehilfe durch werkserfahrene Techniker.
    – Jahreswartungsverträge: präventive Inspektionen, Siebwechsel, Filterwartung.
    – 24/7 Hotline für Fehlerbehebung und Ersatzteile.

10. Fazit
Die manuelle Stickstofferzeugungsanlage bietet eine schlüsselfertige Lösung für Industrie und Laboratorien, die eine zuverlässige Stickstoffquelle vor Ort benötigen. Robuster Dieselmotor, hocheffiziente PSA-Technologie und leistungsstarker hydraulischer Booster liefern kontinuierlich Stickstoff hoher Reinheit bis 200 bar. Kompakt, tragbar und einfach zu bedienen, reduziert die Abhängigkeit von externen Gaslieferanten, senkt Betriebskosten und sichert unterbrechungsfreie Produktion selbst an abgelegenen Standorten.

Für Anfragen, individuelle Anpassungen oder detaillierte Angebote kontaktieren Sie bitte unser technisches Vertriebsteam. Lassen Sie unsere erfahrenen Ingenieure Ihnen helfen, die passende Konfiguration für Ihre spezifischen Stickstoffanforderungen auszuwählen.