Niedrige Investitionskosten stehen bei Modernisierung oder Neubau von Kälteanlagen längst nicht mehr allein im Fokus von Planern und Investoren. Hier ist unter dem Stichwort Total Cost of Ownership (TCO) eine Betrachtung der Gesamtbetriebskosten über den kompletten Lebenszyklus der Anlage entscheidend. Das gilt insbesondere für die Energiekosten im Voll- und Teillastbereich, die über die gesamte Anlagenlaufzeit für gewöhnlich um ein Vielfaches über den Investitionskosten liegen. Weitere Stellschrauben für minimierte Lebenszykluskosten sind die Senkung der Betriebs-, Service- und Ersatzteilkosten durch optimierte Einzelkomponenten wie Schraubenverdichter, drehzahlgeregelte Antriebsmotoren, Ölabscheider und Steuerung.
Engineering-Motto: Redefine your total cost of ownership“
Maschinenhersteller wie GEA haben auf diese Marktanforderungen im Bereich industrieller Kälte- und Klimatechnologie mit der Entwicklung redesignter und neuer Modelle reagiert: 2015 wurde die GEA Grasso M Baureihe (Typ H, L, M, N) für Schraubenverdichter und Schraubenverdichteraggregate (Units) unter dem Motto Redefine your total cost of ownership“ komplett überarbeitet. Das Resultat für den Anwender ist eine optimierte Verdichtertechnologie mit hoher Verfügbarkeit, die für eine deutliche Senkung auf der Kostenseite sorgt. Dazu gehören eine signifikant verbesserte Energie- und Arbeitseffizienz in Voll- und Teillast, eine reduzierte Teilekomplexität mit weniger Wartung und Verschleiß. Optional werden die Units mit Frequenzumrichter betrieben und erreichen durch den Einsatz neuer Motoren mit erweitertem Drehzahlbereich bis 4500 U/min eine um 35 Prozent höhere Spitzenkapazität (max. 879 kW, Ammoniak R717, 10/+35 °C). Außerdem verringert ein neues Design der Verdichter-Units den Platzbedarf deutlich – ein Vorteil für den Planer bei einer Anlagenmodernisierung in bestehenden Räumen.
Modellerweiterung: vier kleinere Leistungsgrößen für GEA Grasso M Serie
Auf Basis der redesignten GEA Grasso M Modellreihen für Schraubenverdichter und Schraubenverdichter-Units hat GEA diese Verdichter-Familie aktuell mit je vier kleineren Leistungsgrößen (Typ C, D, E, G) nach unten abgerundet. Damit startet der Leistungsbereich der Schraubenverdichter jetzt mit 231 m3/h Fördervolumen bei 2940 U/min statt wie bisher mit 471 m3/h bei 2940 U/min und reicht bis zu 870 m3/h bei 2940 U/min bzw. 1332 m3/h bei 4500 U/min der größten Modelle des Typs N. Planer und Investoren erhalten somit zu-sätzliche Optionen, maßgeschneiderte Kälteanlagenkonzepte für benötigte kleinere und mittlere Leistungsbereiche kosteneffizient zu realisieren. Dabei lassen sich mit den Unit-Lösungen der GEA Grasso M Serie im Vergleich zu herkömmlichen Schraubenverdichtern die TCO über den gesamten Anlagenlebenszyklus deutlich senken.
Schraubenverdichter GEA Grasso M
Die acht Schraubenverdichter der Serie GEA Grasso M können mit einer Reihe technischer Besonderheiten aufwarten, die sich positiv auf die Gesamtbetriebskosten der Kälteanlage auswirken. Hier ist in erster Linie die sehr gute Energieeffizienz bei Volllast und Teillast zu nennen, die die GEA Ingenieure durch einen Drehzahlbereich von 1000 bis 6000 U/min (Verdichtertyp C, D, E, G) bzw. 1000 bis 4500 U/min (Typ H, L, M, N) sowie durch eine Reihe weiterer Features sicherstellen: Per Tandemschieber kann die Leistung stufenlos zwischen 10 und 100 Prozent geregelt werden. Er regelt ebenfalls stufenlos das interne Volumenverhältnis (Vi) in einem erweiterten Bereich, sodass auch bei schwankenden Verdampfungs- und Verflüssigungstemperaturen automatisch ein energieoptimiertes Fahren der Anlage realisiert wird. Außerdem sind die Schraubenverdichter der GEA Grasso M Serie die ersten Industrieverdichter mit einem gasdruckaktivierten Ruckschlagventil, das teure Druckverluste auf der Saugseite minimiert.
Weniger Wartung, weniger Kosten
Wartung und Verschleiß sind weitere Kostentreiber im Anlagenbetrieb. Eine wirtschaftlich arbeitende Kälteanlage muss aber vor allem eines: laufen. Die entscheidenden Garanten dafür sind zuverlässig lange Laufzeiten und minimaler Wartungs- und Ersatzteilaufwand. GEA hat diese Systemanforderungen beim Redesign der GEA Grasso M Serie konsequent umgesetzt: Die Komplexität bei den Schraubenverdichtern wurde weiter verringert, z. B. durch einen zentralen Ölanschluss, mit dem im Regelfall keine Ölpumpe mehr nötig ist. Axiallager und Wellenabdichtungen sind so konstruiert, dass sie im Wartungsfall vor Ort ohne Abbau des Motors zu wechseln sind. Für eine einfache und schnelle Integration in eine Kälteanlage sorgen ein integrierter, kompakt konstruierter Saugfilter und ein adaptives Kupplungsgehäuse mit leichtem Kupplungszugang. Für hohe Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer wurden u. a. ein Gasschwingungsschutz für kleine Leistungsbereiche sowie ein Ausgleichskolben für die Axiallagerung verbaut.
Ein weiteres Merkmal der Schraubenverdichter der Serie GEA Grasso M ist ihre kompakte Bauweise durch platzsparend konstruierte Komponenten: Das kleinste Modell des Typs C ist bei einem Gewicht von 392 kg inklusive Kupplungsgehäuse nur 852 mm lang, 660 mm breit und 660 mm hoch.
Schraubenverdichter-Units GEA Grasso M
Neben acht Schraubenverdichtern bietet die GEA Grasso M Serie auch acht einstufige Schraubenverdichter-Units. Sie werden als komplette Plug-and-play-Lösungen geliefert – fertig montiert und verkabelt als anschlussfertige Einheit. Zu den Komponenten gehören jeweils ein Schraubenverdichter der GEA Grasso M Baureihe, ein Antriebsmotor und Ölmanagement mit Ölabscheider, Kühler und Filter sowie die GEA Omni Steuerung inklusive Sensorik und Sicherheitseinrichtungen. Die Kälteleistung der verschiedenen Bautypen reicht von 140 bis 879 kW (R717, 10/+35 °C).
Deutliche Reduzierung der Lebenszykluskosten
Analog zu den Schraubenverdichtern zeichnen sich auch die Verdichter-Units der GEA Grasso M Serie durch eine deutliche Senkung der Betriebskosten aus. Optimierte Anlagen-Performance und Design ermöglichen signifikante Einsparungen beim Energieverbrauch sowie bei den Kosten für Service, Wartung und Betriebsmittel.
Einsparpotenziale nutzen
Das GEA Engineering hat beim Redesign der Verdichter-Units konsequent noch vorhandene Einsparpotenziale genutzt: Gegenüber den Vorgängermodellen konnte die erforderliche Antriebsleistung um drei bis fünf Prozent gesenkt werden. Optional einsetzbare drehzahlgeregelte Antriebsmotoren verfügen über einen Drehzahlbereich von 1000 bis 4500 U/min. Die stufenlose Drehzahlanpassung mit Frequenzumrichter kombiniert mit einer automatischen Regelung des optimalen Vi ermöglichen einen energiesparenden Betrieb mit verbessertem Wirkungsgrad selbst in kleinsten Teillastbereichen.
Eine weitere kostensparende Komponente der GEA Grasso M Units ist der effiziente Ölkreislauf mit Filtrierung, automatischer Druckregelung und minimiertem Leckagerisiko, der für einen reduzierten Ölverbrauch sorgt. Sein liegender dreistufiger Ölabscheider mit Niveauanzeige, Ölheizung und Feinstabscheidestufe benötigt nur eine geringe Ölfüllmenge und minimiert die Ölwurfrate auf maximal 5 ppm. Ein zusätzliches Plus auf der Kostenseite: Die Schraubenverdicher-Units kommen im Regelfall ohne Ölpumpe aus – das erspart zusätzliche Antriebsleistung, die Wartung und Ersatzteile und erhöht die Verfügbarkeit.
Ein Economizer-Betrieb (optional) erhöht die Effizienz fur Anwendungen mit hohen Temperaturanstiegen und Druckunterschieden durch Zwischenkuhlung.
Optimierte Anlagensteuerung
Ein bedarfsgerechter, sicherer und wirtschaftlicher Anlagenprozess braucht nicht nur modernste Einzelkomponenten, sondern auch deren optimales Zusammenspiel. Mit GEA Omni verfügen die Schraubenverdichter-Units über ein offenes Steuerungs- und Regelsystem der neuesten Generation, das einen stromsparenden, stabilen Anlagenbetrieb mit hoher Verfügbarkeit gewährleistet. Es integriert und koordiniert alle relevanten Anlagenkomponenten, sorgt für eine einfache Inbetriebnahme und ein effizientes Anlagenmanagement. Als Bedienoberfläche dient ein hochauflösendes 15,6" HD-Farbdisplay (1366 x 768 Pixel), das ein einfaches, intuitives Arbeiten inklusive Ein- und Mehrfingergesten unterstützt. Über die integrierten Programme GEA OmniLink und GEA OmniHistorian ist ein schneller Remote-Zugriff inklusive Ansicht und Analyse der vollständig aufgezeichneten Datenhistorie möglich. Die Systemkommunikation ist auf Modbus/TCP und per Ethernet sowie optional per Profibus DP oder Profinet konfigurierbar.
Lange Serviceintervalle, hohe Anlagenverfügbarkeit
Ebenso wie ihre Schraubenverdichter zeichnen sich die GEA Grasso M Units selbst durch hohe Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit aus – ein weiterer Baustein für die Betriebskosteneffizienz der Aggregate. Alle relevanten Komponenten wie angeflanschte Motoren, Antriebswellen, Lager, Dichtungen, Ölkreislauf und Verrohrungen sind für höchste Belastungen ausgelegt und arbeiten dabei auch im Dauerbetrieb absolut zuverlässig. Das gewährleistet eine hohe Anlagenverfügbarkeit dank langer Serviceintervalle. Alle Bauteile sind im Wartungsfall leicht zugänglich und können in der Regel vor Ort gewechselt werden.
Die Units bauen sehr kompakt und brauchen ein Minimum an Stellfläche: Selbst der größte Modelltyp N ist bei einem Gewicht von 1550 kg (ohne Antriebsmotor) nur 2200 mm lang, 1150 mm breit und 1950 mm hoch (Standardkonfiguration).
Zahlreiche Ausstattungsoptionen
Für einen punktgenauen Einsatz der Units bietet das GEA Grasso M Programm verschiedene Ausstattungsoptionen, beispielsweise Schaltschränke komplett mit Starter-Panel und Frequenzumformer, explosionsgeschützte Ausführungen für den Chemiebereich oder Zertifizierungen und Klassifizierung nach allen gängigen Vorschriften.
Fazit
Wenn eine industrielle Kälte- oder Klimatechnikanlage modernisiert oder neu geplant wird, ist die GEA Grasso M Baureihe für Planer und Investoren dank ihrer erstklassigen Energieeffizienz und ihren minimierten Betriebs- und Wartungskosten eine attraktive Wahl. Das auf insgesamt acht Modelle erweiterte Programm bietet punktgenaue Lösungen für unterschiedlichste Anwendungs- und Leistungsbereiche.
