Transcript GEA Grasso V-serie: nieuw ontwerp van het compressorhuis

GRASSO V-SERIE
RCC Koude & luchtbehandeling
Tekst: ing. Dick Havenaar
GEA Grasso V-serie:
nieuw ontwerp van het
compressorhuis
De nieuwe GEA Grasso V-zuigercompressor gaat de strijd aan met uw Total
Cost of Ownership!, zo opende Hans Böger, Product Manager Piston Compressors, zijn voordracht op het gehouden seminar ‘GEA: Energieke oplossingen natuurlijk’. Böger ging ook in op ontwerpuitgangspunten van de compressor en de toegepaste optimalisatie en wat de voordelen hiervan zijn voor
de installateur/gebruiker.
De
kenmerken
van de
V-zuigercompressor zijn gebaseerd op het volledig
nieuwe en revolutionaire ontwerp
van het compressorhuis. Minimale
energiekosten worden ondermeer
gerealiseerd door optimale inwendige temperatuurscheiding tussen
de verdampings- en condensatietemperatuur (TO en TC) en door de
drukverliezen in het compressorhuis te minimaliseren.
Ook draagt het ontbreken van compressorkoeling en oliekoeling bij
aan deze minimalisering van
24
MAART 2014 107 e JAARGANG
kosten. Door het
grote inzetbereik in
deellast wordt tevens op
energiekosten bespaard.
De V-serie zuigercompressoren
heeft de best mogelijke totale
COP aan de zuig- en perszijde.
Aan de zuigzijde gerealiseerd door
de grote zuigkamer en de daardoor
lage zuiggas snelheden. Er vindt
een ongehinderde gasstroming
plaats naar de zuigkleppen (zie afb.
1). Door de minimaal optredende
warmteoverdracht tussen de
hoge- en lage druk zijde resulteert
dit in een minimale zuiggas
oververhitting (zie afb. 2). Aan de
perszijde, tijdens het compressietraject, is sprake van de best
mogelijke COP die wordt verkregen
door de toepassing van sleufvormige gaten in plaats van cilindrische gaten voor de zuigklep en
door het zogenoemde ‘Free flow’persklepontwerp (V700 – V1800) en
natuurlijk ook door de lichtgewicht
van composietmateriaal uitgevoerde zuig- en perskleppen. Een
vergelijk met de bestaande Grasso10
en Grasso (12E) compressoren toont
aan dat de Grasso V- serie werkt
met een lagere persgastemperatuur
van 5K bij vollast en een 15K bij
deellast.
De olietemperatuur (bij deellast) is
zelfs 30K lager. Van groot belang is
ook de reductie van het energiegebruik van de nieuwe V-compressor
serie ten opzichte van de bestaande
compressoren. Ten opzichte van de
Grasso 10 is het energiegebruik 1-2
procent lager, ten opzichte van de
Grasso 12 is dit 4-6 procent lager, ten
opzichte van de Grasso 12E is dit 2-4
procent lager en ten opzichte van de
Grasso RC 11 is dit 5-7 procent lager.
Onderhoudskosten
De minimale onderhoudskosten
worden verkregen door de verlengde onderhoudsintervallen ten
opzichte van de conventionele
zuigercompressoren zoals nomi-
Afbeelding 1.
GRASSO V-SERIE
Koude & luchtbehandeling RCC
pakkingvlakken overbodig is
geworden. Daar komt bij dat tot 50
procent minder bevestigingsmiddelen nodig zijn om toegang tot
onderdelen te verkrijgen, met als
voorbeeld de bevestiging van de
cilinderkop met slechts vier bouten.
Olieverbruik
Afbeelding 2.
Afbeelding 3.
naal 12.000 uur bij 1500 min-1 voor
de modellen V300-V600. En
nominaal 15.000 uur bij 1200 min-1
voor de modellen V700-V1800.
Variabele onderhoudsintervallen
zijn mogelijk door het gebruik van
de Grasso Maintenance Monitor,
een maximaal interval van 18.000
uur is haalbaar.
De Grasso V-serie zuigercompressoren heeft het laagst denkbare
olieverbruik. Het verbruik is zo laag
dat men zondermeer kan overwegen om de olieafscheider in het
systeem weg te laten. De belangrijkste redenen die hieraan ten
grondslag liggen zijn: de vergrote
afstand tussen krukhuis en olieniveau in het carter; het lage drukverschil tussen carter en
zuigerkamer(transport); lage
gassnelheden in zuigerkamer
(afscheiderfunctie); lagere olietemperaturen bij deellastbedrijf (minder
olie in gasvorm)
Voordelen voor packages zonder
olieafscheider zijn: geen olieterugvoer met onder andere vlotter,
magneetklep et cetera zijn nodig;
geen kans op koudemiddelcondensatie tijdens stilstand; minder
warmte uitstraling in machinekamer; kleinere footprint van de
package; lagere investering.
Onderhoudsgemak
De delen die aan slijtage onderhevig zijn, zijn snel en gemakkelijk
bereikbaar. Er wordt gebruik
gemaakt van moderne afdichtingmaterialen zoals O-ringafdichtingen in plaats van vlakke pakkingen,
waardoor het schoonschrapen van
Investeringskosten
Door het geoptimaliseerde ontwerp
van de V- serie kan twintig procent
meer koelvermogen per cilinder
worden opgewekt ten opzichte van
de grote zuigermachines (type
V700-V1800). Doordat er geen
Afbeelding 4.
olieafscheider meer nodig is, is ook
de aanschafprijs een stuk lager.
Tevens vindt er een betere inpassing plaats in een project door de
beschikbaarheid van kleine stapgroottes. Met als resultaat een lager
prijs per kW koude- of koelvermogen.
Betrouwbaarheid
Maximale betrouwbaarheid wordt
verkregen door het gebruik van
goede materialen, componenten en
ontwerpprincipes. Genoemd
worden in dit verband de zuig- en
perskleppen die zijn gefabriceerd
van composietmateriaal (zie afb. 3).
De asafdichting die wordt gekoeld
door volledige doorstroming van de
oliepomp, en de toepassing van de
vergrootte oliefiltercapaciteit voor
realisering van langere standtijd en
de geoptimaliseerde range in
toerental. Verder speelt de lagering
natuurlijk een belangrijke rol (zie
afb. 4). De toepassing van een
dubbel rollager met lange levensduur als axiaaldruklager is hier van
groot belang, evenals de vergrootte
diameter van de hoofdlagers voor
stabiel laag toerental indien de
compressor middels een frequentieregelaar in toeren (en koelvermogen) wordt geregeld. Door de
uitgekiende zuiggasverdeling (zie
afb. 1) of distributie naar de cilinders, filtering en vloeistofafscheiding wordt de betrouwbaarheid
vergroot.
TCO-vergelijk
Afbeelding 5.
Een grafiek toont de operationele
kosten van de Grasso RC 11 in
107 e JAARGANG MAART 2014
25
GRASSO V-SERIE
RCC Koude & luchtbehandeling
1100T (slagvolume 637 m3/h), V
1400T (slagvolume 955 m3/h), V
1800T (slagvolume 1114 m3/h), allen
uitgelegd voor een maximum
toerental van 1200 min-1
V-serie compressoren
versus zuiger competitie
Afbeelding 6.
vergelijking met de Grasso V-compressor met als resultaat dat de
operationele kosten zestien procent
lager zijn. Op basis van deze
kostenbesparing verdient een
Grasso V-compressor, afhankelijk
van het aantal draaiuren en uitvoeringsopties, zich in vier tot zeven
jaar terug bij vervanging van de
bestaande RC11 (zie afb.5).
V-serie
De serie omvat zeven eentraps- en
zeven tweetraps- (LD en HD
cilinders) zuigercompressoren
In eentraps-uitvoering zijn beschikbaar de Grasso V 300 (slagvo-
lume 290 m3/h), V 450 (slagvolume
435 m3/h) en V 600 ( slagvolume 580
m3/h) allen uitgelegd voor een
maximum toerental van 1.500 min-1
De V 700 (slagvolume 637 m3/h), V
1100 (slagvolume 955 m3/h), V 1400
(slagvolume 1274 m3/h), V 1800
(slagvolume 1592 m3/h) allen uitgelegd voor een maximum toerental
van 1200 min-1
In tweetraps uitvoering zijn beschikbaar de Grasso V 300T (slagvolume
217 m3/h),V 450T (slagvolume 290
m3/h), V 800T (slagvolume 435
m3/h), allen uitgelegd voor een
maximum toerental van 1500 min-1
V 700T (slagvolume 478 m3/h), V
Door de gelaste constructie is geen
waterkoeling noodzakelijk; grootste
slagvolumes zijn beschikbaar;
langste service-intervallen; automatische service-interval aanpassing naar gelang de bedrijfsomstandigheden; laagste olieverbruik
(olieafscheider in principe overbodig); laagste energiegebruik bij
koelen en vriezen; laagste minimum toerental (500 min-1) voor
optimale frequentieregeling. Andere
marktpartijen gaan tot een minimaal toerental van 700 min-1 (zie
afb. 6 en 7).
Voordelen op een rij
Hoge kwaliteit, optimaal ontwerp
(huis en componenten), resulterend
in maximale levensduur; minimale
olieuitstoot; verlengde en variabele
onderhoudsintervallen, ondersteund door de Grasso Maintenance
Monitor; hoge betrouwbaarheid en
onderhoudsgemak; hoogste
rendement; scherpe prijs per kW
koelcapaciteit of koelvermogen;
simpele installatie door het ontbreken van waterkoeling. Er wordt ook
overwogen om de V-serie toe te
passen in warmtepompuitvoering.
Over de auteur
De auteur is voorzitter van de
redactieraad van RCC Koude &
Luchtbehandeling. RCC K&L
Meer informatie:
GEA Refrigeration Netherlands N.V.
Parallelweg 27
5223 AL ‘s-Hertogenbosch
T: 073 6203 911
E: [email protected]
I: www.gearefrigeration.nl
Afbeelding 7.
26
MAART 2014 107 e JAARGANG