超高纯度氮气发生器 NITROBERG®

惰性纯度用于高纯度应用

概述
NITROBERG® 可在现场由压缩空气制取氮气，纯度可配置为 97 % 至 99.999 %。该系列按切割所需的纯度、压力和流量进行选型，避免仅按数据表最大值而过度设计。

主要性能摘要

• 可调纯度：97 % 至 99.999 %
• 系列氮气产量：最高可达 1,709.1 Nm³/h
• 典型噪声：55–78 dB(A)
• 符合性评估：PED 2014/68/EU（通知机构 NB 2912）

氮气在激光切割中的作用
氮气切割为熔融切割：激光熔化材料，助气机械地将熔体排出切缝。氮气不与金属反应，可获得明亮、无氧化皮的切边，减少二次清理。熔融切割既需要流量也需要压力，消耗受喷嘴直径、材料和厚度影响。

按材料推荐的纯度

• 碳钢（氮切） — 99.9 % — 明亮切边，无氧化
• 不锈钢，薄板 — 99.9 % — 常规熔融切割
• 不锈钢，可见或需焊接的切边 — 99.95 % — 限制残余氧致色变
• 不锈钢，厚板 — 99.95 % 及以上 — 熔体滞留时间长，反应更明显
• 铝 — 99.95 % — 易形成氧化膜
• 精密零件且不可返工 — 99.999 % — 特殊情况

纯度与压缩空气消耗（空气因子）
每一档纯度对应单位氮气所需的压缩空气体积。典型空气因子（m³ 空气 / m³ N₂）：

• 97 % → 2.3
• 98 % → 2.3
• 99 % → 2.6
• 99.5 % → 2.9
• 99.9 % → 3.4
• 99.99 % → 4.6
• 99.995 % → 5.2
• 99.999 % → 6.4

输送压力与增压器
喷嘴压力通常为不锈钢切割约 8–14 bar，厚板或大功率机床可达 ~20 bar，厚碳钢氮切可能需要 22–30 bar。PSA 级别自身通常输出约 10 bar（入口约 7 bar(g)）；更高喷嘴压力需使用增压器（booster）。

按需生成 vs 存储供气

• 按需 — 切割时发电机直接供气，发电机与压缩机需覆盖峰值；适合日运行 ≳12 小时或年用量 ≳100,000 Nm³ 的工况。
• 存储 — 生成器在空闲时充填缓冲罐，峰值由缓冲罐供给，可降低生成器与压缩机的尺寸，适合班次较短的车间。

选型要点

• 按机床计算峰值流量（喷嘴直径、切割压力、材料），并考虑多台同时工作的同时系数。
• 根据切边质量需求选择纯度，而非选择最高可用纯度。
• 依据每日切割小时数决定按需或缓冲模式。
• 压缩机需求 = 氮气流量 × 纯度对应的空气因子；同时确认压缩空气质量以保证分子筛寿命（ISO 8573‑1:2010 推荐）。

NITROBERG® 激光切割典型机型（示例）

• NITROBERG® 1000 — N₂（99.9%）：34.4 Nm³/h；压缩空气（99.9%）：117.1 Nm³/h
• NITROBERG® 1100 — N₂（99.9%）：45.1 Nm³/h；压缩空气（99.9%）：153.3 Nm³/h
• NITROBERG® 1200 — N₂（99.9%）：55.8 Nm³/h；压缩空气（99.9%）：189.6 Nm³/h
• NITROBERG® 1300 — N₂（99.9%）：78.7 Nm³/h；压缩空气（99.9%）：267.6 Nm³/h
• NITROBERG® 1400 — N₂（99.9%）：109.9 Nm³/h；压缩空气（99.9%）：373.6 Nm³/h
• 系列可扩展至最大 1,709.1 Nm³/h。

现场制氮 vs 气瓶/罐装
气瓶仅适用于短时试切；液氮罐可供峰值但需租赁并存在蒸发损失与配送安排。现场制氮将经常性采购费用转为投资与电耗，通常在数年内可回收投资，视使用情况而定。

优势与产品特性

• 按切割需要配置纯度，优化压缩机规模与运行成本。
• 耗材与过滤器采用通用件，维护成本透明。
• 可作为一体化工程方案提供：压缩机、处理、干燥、发电机、缓冲、增压器。
• 保修：标准 3 年；可通过服务合同延长。

常见问题（摘要）

• 激光消耗量 — 6 kW 光纤激光器满速时约 40–60 Nm³/h，随厚度与压力上升。
• 建议纯度 — 实务通常 99.9 %–99.95 %；99.999 % 仅用于极高精度场景。
• 发电机输出压力 — PSA 级约 10 bar（入口 7 bar(g)）；更高需增压器。
• 是否需更大压缩机 — 将 N₂ 流量乘以对应空气因子以估算压缩机需求，并考虑存储以缓解峰值。