Door ing. Dick Havenaar Voorzitter redactieraad RCC Koude & Luchtbehandeling The new Grasso V-series challenges the Total Cost of Ownership Nieuwe V-serie zuigercompressoren Grasso voor industriële toepassing Bij de ontwikkeling van de nieuwe Grasso zuigercompressoren stonden voordelen voor de klant en eindgebruiker, zoals energie efficiency en lage onderhoudskosten, centraal. Het doel was om een compressor te ontwerpen voor de industriële koeltechnische markt, die betrouwbaar functioneert tegen de laagst mogelijke exploitatiekosten. Het innovatieproces leidde tot een revolutionair ontwerp van deze V-serie zuigercompressoren, bestaande uit een gelaste compressorbehuizing met gietijzeren cilinderkopopbouw. In aansluiting op het artikel zoals geplaatst in RCC Koude & luchtbehandeling nr. 9 van september 2009, hierbij het tweede artikel over de recente innovatie van GEA Grasso: de V-serie zuigercompressoren voor industriële toepassing. Afbeelding 1: Grasso V-serie zuigercompressor Grasso heeft ruim 150 jaar ervaring in het fabriceren van componenten en packages voor de industriële koudetechniek. De R&D afdeling van de onderneming is continu bezig met de ontwikkeling van nieuwe producten en innovaties. Met de nieuwe V-serie zuigercompressoren heeft Grasso een nieuwe start aangekondigd van een geheel nieuwe ontwikkeling voor de industriële markt. Op het moment dat men wellicht dacht dat de zuigercompressor niet meer in de belangstelling stond, heeft Grasso juist geïnvesteerd in de ontwikkeling van de zuigercompressor met een duidelijke visie voor de toekomst en gebaseerd op energiebesparing. Het verminderen van het energiegebruik staat namelijk nationaal en internationaal volop in de belangstelling. In de koudetechniek zijn de energiekosten dan ook de belangrijkste kosten voor het exploiteren van een koude-installatie. De total cost of ownership is daarom het belangrijkste issue voor de eigenaar/gebruiker van een installatie. Daarom is de markt zo betrokken bij en installaties. Het antwoord daarop is de nieuw ontwikkelde Grasso V-serie zuigercompressoren. Deze nieuwe serie compressoren is bijzonder uitdagend 19
Afbeelding 2: Conditional maintenance monitor op V-serie compressoren met betrekking tot de total cost of ownership en draagt in belangrijke mate bij aan verlaging van de totale bedrijfskosten van een koude-installatie. De Grasso V-serie compressoren De markt maakte voor het eerst kennis met deze nieuwe serie zuigercompressoren op de Chillventa in oktober 2008 (afbeelding 1).Voor de eigenaar/ gebruiker levert de toepassing van deze gelaste compressor veel voorde- minimale onderhoudskosten en de uiterst betrouwbare werking zijn de drie belangrijkste eigenschappen van deze compressor. Door een volledig nieuw ontwerp werd als uitdaging van deze innovatie invulling gegeven aan het verkrijgen van de maximale energie nieuw en revolutionair compressorbehuizing ontworpen. Voor dit onderdeel werd invulling gegeven aan een zo optimaal mogelijke temperatuurscheiding van de lage en hoge temperaturen in het zuig- respectievelijk persgedeelte van de compressor. Door deze scheiding kan een zo hoog mogelijk rendement worden behaald. Ook werden de drukverliezen die het gasvormige koudemiddel in de compressor ondergaan zoveel mogelijk beperkt. Tevens werd er van uitgegaan dat de compressor zonder additionele/kunstmatige cilinder koeling (door water of anderszins) probleemloos zou moeten functioneren in vollast en deellast. Door dit ontwerp is ook een lagere eindcompressietemperatuur in vollast en deellast verkregen. Het energiegebruik is met betrekking tot de huidige compressoren met 2-6% gereduceerd. Onderhoudskosten Ook is in dit nieuwe ontwerp veel aandacht gegeven aan het minimaliseren van de onderhoudskosten. De onderhoudsintervallen zijn aanzienlijk verlengd en mede door de toepassing van die onderdelen die zelf al een lange levensduur bezitten en het kiezen van het optimale toerental met een maximum Afbeelding 3: Schema monitoring maintenance 20
van 1200 min -1 is aanzienlijk minder onderhoud nodig. Door een continu en zogeheten onlinemonitoring van deze compressor kan de onderhoudsperiode flexibel worden uitgevoerd. De diverse onderhoudswerkzaamheden zijn verdeeld in drie verschillende typen intervallen, namelijk van 25 maanden, 15.000 en 48.000 draaiuren. Elke compressor van de Grasso V-serie is daarom uitgevoerd met een zogeheten Conditional Maintenance Monitor (afbeelding 2), die via onlinecommunicatie de juiste indicatie van het uit te voeren onderhoud automatisch calculeert en aangeeft (afbeelding 3). Het systeem managet de service-intervallen afhankelijk van de bedrijfscondities van de compressor. Verschillende parameters, waaronder temperatuur, toerental, aantal starts en stops, voeden de software, waardoor middels algoritmen het nodige onderhoud kan worden bepaald. Hiervoor worden vijf parameters ingezet en de volgende temperatuurmetingen uitgevoerd: persgastemperatuur, zuiggastemperatuur en olietemperatuur. Tevens wordt het toerental en aantal starts en stops gemeten. De software voert door algoritmen een analyse uit. Op deze wijze wordt alleen indien het nodig is onderhoud uitgevoerd en dan ook nog eens op een het juiste aantal niveaus, zoals door het systeem op dat Afbeelding 5: Grasso package schroefcompressorunit moment wordt aangegeven. Hierdoor worden de onderhoudskosten in belangrijke mate gereduceerd. Betrouwbaarheid Het gebruik van hoogwaardige materialen en componenten die na uitgebreide testen zijn goed gekeurd, bepaalt voor het grootste gedeelte de betrouwbaarheid van de compressor. Genoemd worden in ieder geval, de composiet materialen waaruit de zuig- en perskleppen zijn gefabriceerd, Axiaal rollenlager van de krukas, de hoofdlagers uitgevoerd met vergrote diameters, de asafdichting die maximaal wordt gekoeld door de oliepomp Afbeelding 4: Grasso compressor units en chillers gereed voor transport is uitgevoerd dan de tot nu toe toege- Een zeer belangrijke eigenschap van deze nieuwe V-serie compressor is de extreem lage olie uitstoot (olieverbruik). Samenvatting van de voordelen Total costs of ownership De nieuwe gelaste V-serie compressoren zijn zodanig ontworpen dat er een reductie heeft plaatsgevonden op alle relevante onderdelen van de TCO: van de kale compressor, maar ook van de complete samengebouwde unit inclusief olieafscheider. In sommige gevallen kan door het geringe olieverbruik van de compressoren worden overwogen de olieafscheider achterwegen te laten, waardoor de investering extra wordt verlaagd. doordat de intervallen voor het uitvoeren van service en onderhoud aanmerkelijk zijn verlengd. Tevens is het onderhoud vergemakkelijkt 21
Afbeelding 6: Kantoorpand Grasso s-hertogenbosch Wereldwijde bekendheid GEA Grasso GmbH en GEA Grasso B.V. behoren tot s werelds leidinggevende producenten van state of the art zuiger- en schroefcompressoren. De onderneming levert in een temperatuurbereik van -54ºC tot +80ºC en met butaan als koudemiddel zelfs tot +120ºC een complete serie koel-en vriessystemen en warmtepompen die gebruikt worden voor allerlei toepassingen voor koelen en verwarmen.de innovatieve samengebouwde packages (afbeelding 4 en 5) en componenten voor industriële koelinstallaties, vries-en airconditioning systemen staan bekend om hun buitengewone betrouwbaarheid en efficiëntie. Vanuit de hoofdvestiging in Nederland (afbeelding 6) en de vestiging in Berlijn (afbeeldingen 7 en 8) worden componenten en systemen geëxporteerd naar alle landen van de wereld. waardoor minder arbeidsuren nodig zijn en de kosten dus worden gereduceerd. wordt er op de kosten van een oliewissel veel bespaard. Een- of tweetrapsuitvoering leverbaar De complete Grasso V-serie compressoren bestaat zowel uit eentraps- als tweetrapsuitvoering. De eentrapsmodellen van twee tot en met twaalf cilinders met een slagvolume van 145 t/m 1.910 m 3 /h. De tweetrapsmodellen van drie tot en met twaalf cilinders, verdeeld over de lage en hoge druk trap, met een slagvolume in de lage druk trap van 145 t/m 1.433 m 3 /h. De verschillende een- en tweetrapsmodellen worden het komende jaar gefaseerd in de markt ingevoerd. De compressoren worden meestal toege- Afbeelding 7: Luchtfoto Grasso Berlijn past voor het natuurlijke koude middel NH 3. Voor de toepassing met synthetische koudemiddelen worden momenteel diverse testen uitgevoerd. Grasso SC-serie schroef compressoren De serie Grasso SC-serie schroefcompressoren wordt hoofdzakelijk toegepast in de industriële koudetechniek en worden geproduceerd in de fabriek van GEA Grasso GmbH in Berlijn. Schroefcompressoren voor industriële toepassingen en voor airconditioning en warmtepomp installaties zijn verkrijgbaar tot en met 9.700 kw koelvermogen en een verplaatsingsvolume van resp. 230 8.560 m 3 /h bij een toerental van 2940 min -1. Ze worden toegepast als booster of als hogedrukcompressor (28 bar/52 bar) in eentraps-, tweetraps- of Duo Packuitvoering. De warmtepompuitvoering is ontworpen voor een ontwerpdruk van 52 bar. Als koudemiddel wordt gebruik gemaakt van NH 3 en CO 2 en ook R134a Samenvatting Voordelen voor de klant en eindge- lage onderhoudskosten hebben in de ontwikkeling van deze compressor centraal gestaan. Het innovatieproces heeft geleid tot een revolutionair ontwerp van deze V-serie zuigercompressoren bestaande uit een gelaste compressorbehuizing met gietijzeren cilinderkopopbouw. Gedurende de ontwikkeling van de V-serie compressoren heeft Grasso zich steeds verplaatst in de positie van haar klanten en in die van de eindgebruikers. Het doel was om een compressor te ontwerpen voor de industriële koeltechnische markt die betrouwbaar functioneert tegen de laagst mogelijke exploitatiekosten. Voor de klant en eindgebruiker immers van belang voor een economische bedrijfsvoering van de warmtepomp en/of koude-installatie. Tijdens het ontwerpproces is elk onderdeel van de compressor geoptimaliseerd en daarbij heeft het ontwerpteam zich o.a. gefocussed op welke wijze maximale ener- kosten, maximale betrouwbaarheid en minimale tijd voor het uitvoeren van onderhoud kan worden verkregen. De nieuwe V-serie compressor is een 100% Europees product. Meer dan 23
Het Grasso leveringsprogramma omvat: Schroefcompressoren en samengebouwde compressor - units; in eentraps- en tweetraps- en Duo Pack-uitvoering, 22 schroefcompressor modellen met verplaatsingsvolume van 230 tot 8.560 m 3 /h Zuigercompressoren en samengebouwde compressorunits; in eentraps en tweetraps uitvoering, 48 modellen met een slagvolume van 100 tot 2.390 m 3 /h Ammoniak vloeistofkoelers voor luchtbehandelingssystemen en proceskoeling uitgevoerd met zuiger en schroefcompressoren Toerenregeling voor zuiger en schroefcompressoren Air Purger (ontluchtingssystemen) voor het verwijderen niet condenseerbare gassen Ammoniak droger voor verwijdering van water en waterdamp in het NH 3 -circuit Warmtepompen en chillers in lucht- en watergekoelde uitvoering Specials overeenkomstig klantspecificaties 100 jaar ontwerpervaring is gelijktijdig gecombineerd met uitkomsten van recent onderzoek en technologische ontwikkeling. Hierdoor is een betrouwbare werkende compressor ontworpen die tevens weinig onderhoud vergt. Met de V-serie heeft Grasso een nieuwe toekomstvisie neergezet. De V-serie betekent daarom het begin van een nieuw tijdperk. Bent u ook klaar voor een nieuwe ijstijd? De V-serie zuigercompressoren en de SC-serie schroefcompressoren kunnen zowel in koude-installaties als warmtepompen worden toegepast. De V-serie compressoren is vooralsnog geschikt voor de toepassing van het natuurlijke koudemiddelen NH 3, terwijl de schroefcompressoren worden toegepast voor zowel CO 2 als NH 3. De Grasso compressoren zijn te leveren als bare of in package uitvoering. Ook kunnen samengebouwde compressorunits in standaard uitvoering of als specials worden geleverd met deze compressoren. Summary and very low maintenance costs are the main items for the customer and enduser of the compressor. The innovation process has result till a revolution design of the V-series reciprocating compressors existing of a welded compressor casing with a cilnderheadassembly made of cast iron. During the development of the Grasso V-series, Grasso continually put itself in the position of its customers. Target was the design of a compressor with such low as possible operation cost which is a very important item for an economical operation for the heat pump and/or refrigeration plant. Time and again each component was assessed by the design team for the most important elements that contribute to a low Total Cost of Ownership: energy and maximum reliability with minimal downtime. Afbeelding 8: Entree Grasso Berlijn The new V-series is a 100% European product. More than 100 years of design experience has been combined with contemporary research and technology. A very reliable compressor has been created that is not only very efficient, but also requires less maintenance. With the V-series, Grasso has set a new standard for the future. The V-series therefore signifies the start of a new era. Are you ready for the new ice age? The V-series reciprocating and the SC-series screw compressors are applicable for heat pumps and refrigeration plants. The V-series compressors is for the time being suitable for operation with the natural refrigerant NH 3, while the screw compressors are applicable for operation with both refrigerants CO 2 and NH 3. The Grasso compressors can be delivered as bare or in package execution. Also standard or special assembled executed compressor units can be delivered with both mentioned compressors. MEER INFORMATIE GEA Refrigeration Components (Benelux) B.V. Parallelweg 27, 5223 AL s-hertogenbosch Postbus 343, 5201 AH s-hertogenbosch T : +31 (0) 73 6203 911 F : +31 (0) 73 6217 268 I : www.gearefrigerationcomponents.nl E : info@gearefrigerationcomponents.nl 24