Details

1. Introduzione
La Planta Manuale di Generazione Azoto è un sistema autonomo progettato per produrre gas azoto ad alta purezza per il riempimento di bombole, processi industriali e applicazioni di laboratorio. Combinando un compressore d’aria azionato da motore diesel, un’unità di essiccazione dell’aria, un modulo PSA (Pressure Swing Adsorption) e un booster idraulico, questa planta offre generazione di azoto affidabile fino a 200 bar direttamente sul posto. Il suo design modulare garantisce portabilità e facilità di utilizzo in ambienti privi di infrastrutture elettriche stabili.

2. Caratteristiche principali

 • Motore Diesel Integrato e Compressore d’Aria:
   - Motore diesel (Graeves Cotton G-1510, 9 HP @ 3000 RPM) aziona direttamente un compressore d’aria a 2 stadi, 8,8 CFM, fornendo aria compressa pulita a 12 kg/cm2 (circa 7 bar).
   - Design raffreddato ad aria, monocilindrico, assicura efficienza fino a 50 °C di temperatura ambiente.

 • Essiccazione e Filtrazione dell’Aria ad Alta Efficienza:
   - Filtro a carbone attivo (15 kg) e pre-filtro a candela ceramica (1 μm) rimuovono olio, umidità e particelle dall’aria compressa prima del modulo PSA.
   - Essiccatore rigenerativo senza calore (conforme IS 2825) mantiene il punto di rugiada sotto –60°C, proteggendo i letti di setacci molecolari.

 • Modulo di Generazione Azoto PSA:
   - Unità PSA a torre gemella (150 mm × 1000 mm, 16 L ciascuna) con setacci molecolari al carbonio (CMS) produce azoto fino al 99,9% di purezza.
   - Portata regolabile 0,5–5 Nm3/ora (rotametro calibrato; tipica operazione a 2 Nm3/ora).
   - Serbatoio tampone (600 mm × 1250 mm, 60 L) stabilizza la pressione di uscita dell’azoto.

 • Gruppo Booster Idraulico:
   - Booster idraulico monostadio, monodirezionale, aumenta la pressione dell’azoto da ~5,8 kg/cm2 fino a 200 bar, permettendo il riempimento diretto delle bombole ad alta pressione.
   - Pistone in bronzo (Ø 70 mm) con canna italiana levigata garantisce minima perdita e prestazioni costanti.
   - Valvole di ritegno in ingresso e uscita (serie SSCH) prevengono il riflusso, proteggendo i letti PSA e garantendo sicurezza.

 • Unità di Alimentazione Idraulica Robusta:
   - Pompa ingranaggi Dowty (40 L/min, max 132 bar) azionata da motore elettrico 3 HP (220 VAC) per alimentare il booster.
   - Filtro EPE 10 μm e filtro grossolano 100 μm proteggono i componenti idraulici.
   - Serbatoio in acciaio dolce (250 L) con valvola solenoide Rexroth DC 4/2 integrata controlla il flusso idraulico.

 • Strumentazione e Controlli Completi:
   - Sei manometri SS 304 (0–10 kg/cm2, 4″) e due interruttori di pressione tipo Bourdon monitorano aria e azoto.
   - Nove valvole solenoidi (12 V DC, 1⁄4″) automatizzano rigenerazione essiccatore, commutazione PSA e cicli di ventilazione.
   - PLC Siemens (12 DI/8 DO) controlla sequenze di avvio, arresto e cambio operazioni.

 • Design Portatile e Pronto per il Campo:
   - Skid autonomo con tasche per carrello elevatore e punti di sollevamento per facile trasporto.
   - Disposizione modulare di motore, compressore, refrigeratore, torri PSA, serbatoio tampone e booster semplifica la manutenzione.
   - Serbatoio carburante (5,5 L) e coppa dell’olio (1,75 L) integrati nella base del motore per ridurre l’ingombro.

3. Principio di Funzionamento

3.1. Compressione e Pre-Trattamento dell’Aria:
   - Il motore diesel (G-1510) si avvia tramite corda (o opzionale avviamento elettrico 12 V). Aziona il compressore a due stadi che comprime l’aria ambiente a circa 7 bar.
   - L’aria compressa passa nel pre-filtro (candela ceramica) per rimuovere particelle >1 μm, poi attraverso il filtro a carbone attivo (12 L) per eliminare vapori di olio e idrocarburi.

3.2. Essiccazione e Stoccaggio dell’Aria:
   - L’aria filtrata entra nell’essiccatore rigenerativo senza calore. Due torri alternate con setacci molecolari di zeolite (ZMS) adsorbono l’umidità, mantenendo il punto di rugiada ≤ –60 °C.
   - L’aria secca viene raccolta nel serbatoio aria secca (250 mm × 1200 mm, 60 L) a 7 bar fino all’attivazione del modulo PSA.

3.3. Generazione Azoto PSA:
   - Al raggiungimento della pressione richiesta (7 ± 0,5 kg/cm2), il PLC aziona le valvole solenoidi indirizzando aria in una delle due torri assorbitrici riempite di CMS. L’ossigeno e gas residui vengono adsorbiti, permettendo all’azoto puro di uscire dalla torre attiva.
   - La torre opposta subisce rigenerazione (depressione e ventilazione) per purgare l’ossigeno adsorbito.
   - L’azoto passa per controllo qualità finale tramite rotametro (0,5–5 Nm3/ora, impostato a 2 Nm3/ora). Dopo 10 minuti di ventilazione, l’azoto puro è pronto a circa 5,8 bar.

3.4. Booster Idraulico e Riempimento Bombole:
   - Quando la pressione del serbatoio tampone si stabilizza a ~5,8 kg/cm2, l’apertura manuale della valvola consente l’ingresso nel booster idraulico. Il pistone del booster, azionato dal pacco idraulico, comprime l’azoto fino a 200 bar.
   - Valvole di ritegno integrate impediscono riflusso nel modulo PSA e garantiscono scarico unidirezionale ad alta pressione.
   - L’azoto ad alta pressione viene inviato tramite valvole di sicurezza e tubazioni per riempire direttamente le bombole tramite valvola ago inferiore.

4. Dettagli dei Componenti

4.1 Motore Diesel (Graeves Cotton G-1510)
 • Tipo: Verticale, monocilindrico, raffreddato ad aria, avviamento a freddo, 4 tempi
 • Potenza Nominale: 9 HP @ 3000 RPM (governatore centrifugo; silenziatore a riflessione)
 • Cilindrata: 510 cm3 (Alesaggio 85 mm × Corsa 90 mm)
 • Serbatoio Carburante: 5,5 L
 • Lubrificazione: 15W-40 API CH-4 (es. Greaves Maxtherm)
 • Avviamento: Corda standard; opzionale elettrico 12 V
 • Peso a Secco: 62 kg
 • Manutenzione: Prima sostituzione olio a 1000 km, poi secondo programma; controlli quotidiani olio; controlli filtri mensili

4.2 Compressore d’Aria
 • Portata: 8,8 CFM @ 12 kg/cm2 (7 bar)
 • Serbatoio: Integrato 160 L conforme ASME con valvola di sicurezza
 • Costruzione: Cilindri in ghisa a pinne profonde, tubi raffreddamento in alluminio, albero motore in acciaio forgiato, trasmissione a cinghia dal motore diesel
 • Raffreddamento: Ventola aerodinamica per dissipare calore fino a 50 °C
 • Sicurezza: Valvola di scarico pressione ogni stadio; protezione cinghia chiusa conforme normativa Euro
 • Filtro: Filtro olio bagno (montato sul motore), valvole compressore in acciaio inox, finestra per controllo lubrificazione

4.3 Essiccazione e Filtrazione

 • Filtro Candela Ceramica:
   - Rimozione particelle 1 μm
   - Normativa: IS 2825
   - Pressione operativa fino a 8 kg/cm2; Volume: 1 candela, 100 mm × 600 mm

 • Filtro a Carbone Attivo:
   - Volume: 12 L carbone attivo granulare (Oriental Carbon, 50 mesh)
   - Rimuove vapori di olio e tracce idrocarburi prima dell’essiccazione

 • Essiccatore senza calore (ADU):
   - Due recipienti (100 mm × 1000 mm, 8 L ciascuno) con ZMS (CECA, sfere 2–3 mm)
   - Pressione di progetto 8 kg/cm2; Test idraulico 12 kg/cm2; Materiale: IS 2062
   - Ciclo automatico tramite 3 valvole cambio membrana (1/2′′, 10 kg/cm2) e 3 solenoidi (12 V DC)

4.4 Generatore PSA

 • Torri PSA:
   - Due vasi (150 mm × 1000 mm, 16 L ciascuno), CMS CECA, pellet 1,6 mm, 18 kg totali
   - Pressione operativa 7 kg/cm2; Pressione progetto 8 kg/cm2; Materiale IS 2062
   - Ciclo controllato da PLC con 8 valvole automatiche e 5 solenoidi

 • Serbatoio Tampone N2:
   - Dimensioni: 600 mm × 1250 mm, 60 L (IS 2825)
   - Stabilizza flusso PSA prima del booster

4.5 Sistema Booster Idraulico

 • Booster:
   - Cilindro idraulico monostadio, monodirezionale
   - Canne levigate italiane; Pistone bronzo Ø 70 mm; Foro idraulico Ø 140 mm
   - Pressione max 200 bar; Valvole di ritegno SSCH (1/2′′ MNPT, cracking 1 psi, lavoro 250 bar)
   - Guarnizione pistone: K03-P (58 × 70 × 7,8 mm HCOPUR); O-Ring Ø 3 mm, lunghezza ~198,9 mm

 • Pacco Idraulico:
   - Pompa ingranaggi Dowty 40 L/min, max 132 bar, motore 3 HP 220 VAC
   - Serbatoio: 250 L MS
   - Filtrazione: EPE 10 μm, 100 μm filtro grossolano
   - Valvola di controllo: Rexroth DC 4/2 solenoide, 12 V DC

4.6 Strumentazione e Controlli
 • Manometri: Sei SS 304, 4′′, 0–10 kg/cm2 (3/8′′ NPT)
 • Interruttori di pressione: Due tipo Bourdon, 0–10 kg/cm2, 1/4′′
 • Valvole solenoidi: Nove (2 vie, 3 porte), cinque normalmente chiuse, quattro normalmente aperte, 1/4′′, 12 V DC
 • Rotametro: 1/2′′, 0,5–5 Nm3/ora, calibrato a 5,5 kg/cm2
 • PLC: Siemens, 12 ingressi digitali, 8 uscite digitali, alimentazione 12 V DC

5. Specifiche Tecniche

  

    

      
Componente del Sistema
      
Specifiche
    
  
  

    

      
Portata Compressore d'Aria
      
8,8 CFM @ 12 kg/cm² (7 bar)
    
    

      
Capacità Serbatoio Aria
      
160 L (conforme ASME & Euro)
    
    

      
Motore Diesel
      
Graeves Cotton G-1510, 9 HP @ 3000 RPM, Avviamento a corda/elettrico, Rotazione antioraria
    
    

      
Essiccatore d'Aria
      
Rigenerativo senza calore (2 × 8 L torri ZMS); Pressione di progetto 8 kg/cm²; Temp. max 55 °C
    
    

      
Prefiltro
      
Candela ceramica 1 µm; Pressione di progetto 8 kg/cm²; 100 × 600 mm
    
    

      
Filtro a Carboni Attivi
      
Volume 12 L; Pressione di progetto 8 kg/cm²; Carbone attivo (50 mesh)
    
    

      
Modulo PSA
      
2 × (150 × 1000 mm, 16 L) torri CMS; Purezza fino al 99,9%; Portata 0,5–5 Nm³/ora; Potenza 200 W
    
    

      
Capacità Serbatoio Tampone
      
60 L (600 × 1250 mm); Pressione di progetto 8 kg/cm²
    
    

      
Portata Booster
      
Idraulico monostadio; Max 200 bar in uscita
    
    

      
Pistone Booster
      
Bronzo Ø 70 mm; Cilindro lavorato all'italiana; Valvole di non ritorno ½″ MNPT (apertura 1 psi, 250 bar)
    
    

      
Pompa Idraulica
      
Dowty 40 L/min, 132 bar; 3 HP, 220 VAC
    
    

      
Serbatoio Idraulico
      
Serbatoio in acciaio 250 L; Filtro EPE 10 µm; Filtro a rete 100 µm
    
    

      
Manometri
      
6 × SS 304, quadrante 4″, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Interruttori di Pressione
      
2 × tipo Bourdon, 0–10 kg/cm²
    
    

      
Rotametro
      
½″, 0,5–5 Nm³/ora a 5,5 kg/cm²
    
    

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

      
Essiccanti
      
ZMS (2 × 8 L, 12 kg), CMS (2 × 16 L, 18 kg totali), Carbone Attivo (12 kg), Allumina Attiva (15 kg)
    
  


6. Applicazioni
 • Riempimento Bombole: Generazione e aumento pressione on-site fino a 200 bar senza bombole esterne.
 • Trattamenti Termici e Metallurgia: Atmosfera inerte per forni, ricottura e tempra.
 • Elettronica e Semiconduttori: Ambiente a basso ossigeno per saldatura, pulizia PCB e prevenzione umidità.
 • Confezionamento Alimentare: Flushing con azoto per aumentare shelf-life sostituendo l’ossigeno.
 • Laboratori e Analisi: Gas di purga per GC, spettrometria di massa e conservazione campioni.
 • Manutenzione Oil & Gas: Purga tubazioni e apparecchiature con azoto ad alta purezza per prevenire ossidazione e umidità.

7. Manutenzione e Sicurezza

7.1 Controlli Quotidiani
 • Verificare livelli olio motore diesel e olio idraulico del pacco.
 • Controllare alimentazione aria al compressore e sequenza essiccatore & PSA.
 • Osservare apertura/chiusura valvole solenoidi e manuali.

7.2 Controlli Settimanali
 • Scaricare condensato dal filtro candela ceramica e verificare umidità filtro a carbone.
 • Ispezionare e allineare cinghie compressore e pulegge motore; serrare raccordi.

7.3 Controlli Mensili & Annuali
 • Sostituire o rabboccare ZMS e CMS ogni 12–15 mesi per purezza ottimale.
 • Controllare guarnizioni booster e sostituire se usurate.
 • Lubrificare cuscinetti radiali di compressore e booster.

7.4 Precauzioni di Sicurezza
 • Leggere sempre manuale manutenzione prima di operazioni.
 • Lasciare raffreddare superfici calde (scarico, motore, linee idrauliche).
 • Mantenere distanza di sicurezza; modifiche non autorizzate annullano garanzia.
 • Non regolare componenti pressurizzati sotto pressione; usare strumenti adeguati e DPI.
 • Evitare inalazione gas scaricati, specialmente durante rigenerazione essiccatore e PSA.

8. Vantaggi e Benefici
 • Operazione Off-Grid: Generazione azoto in aree remote senza elettricità stabile.
 • Alta Purezza & Pressione: PSA fino 99,9% purezza; booster idraulico fino 200 bar.
 • Economico: Elimina costi ricorrenti bombole; manutenzione semplice.
 • Modulare & Portatile: Skid spostabile in impianti o cantieri; tasche carrello e punti sollevamento.
 • Costruzione Robusta: Vasi conformi IS 2825, setacci CECA, motore diesel Graeves Cotton affidabile.
 • Sequenza Automatica: PLC gestisce rigenerazione essiccatore, commutazione PSA e interblocchi sicurezza.

9. Ordini & Supporto

 • Modello: MN2MS – Planta Manuale Azoto con Compressore Diesel & Booster Idraulico

 • Fornitura Standard:
    - Motore Diesel & Compressore (skid completo)
    - Essiccatore & Pre-Filtri (candela ceramica, carbone attivo)
    - Modulo PSA (torri gemelle CMS, tubazioni, valvole, PLC)
    - Booster & Pacco Idraulico (pompa, serbatoio, filtri, tubazioni)
    - Strumentazione (manometri, interruttori, valvole solenoidi, rotametro)
    - Quadro Elettrico (PLC Siemens, cablaggio, indicatori)
    - Manuali Installazione, Manutenzione e Lista Ricambi

 • Accessori Opzionali:
    - Kit avviamento elettrico motore diesel (12 V)
    - Bombole aggiuntive e collettore
    - Skid personalizzato o insonorizzato
    - Pacchetto monitoraggio remoto (registrazione purezza/flusso online)

 • Supporto Tecnico & Post-Vendita:
    – Assistenza messa in servizio da tecnici qualificati
    – Contratti manutenzione annuali: ispezioni preventive, sostituzione setacci, manutenzione filtri
    – Helpline 24/7 per troubleshooting e ricambi

10. Conclusione
La Planta Manuale di Generazione Azoto offre una soluzione completa per industrie e laboratori che necessitano di una fonte affidabile di azoto on-site. Grazie a motore diesel robusto, tecnologia PSA efficiente e booster idraulico potente, il sistema eroga azoto ad alta purezza fino a 200 bar. Compatto, portatile e facile da usare, riduce la dipendenza da fornitori esterni, abbassa i costi operativi e garantisce produzione e test continui, anche in località remote o senza rete elettrica.

Per richieste, personalizzazioni o preventivi dettagliati, contattare il nostro team tecnico commerciale. I nostri ingegneri esperti vi guideranno nella scelta della configurazione ottimale per le vostre esigenze di generazione azoto.