Úspora energie a snižování emisí hydraulických kladiv: Nové technologie a postupy v oboru

Snížení spotřeby energie a emisí je systémový problém, nikoli produktový problém

Diskuze o úsporách energie a snižování emisí u hydraulických rozbíječů v průmyslových zprávách se zaměřují na samotný příslušenství rozbíječe: návrhy oboustranně poháněných ventilů s nižší spotřebou energie, akumulátory pro obnovu energie a snížení požadavků na průtok hydraulické kapaliny při stejném počtu úderů za minutu (BPM). Tyto vylepšení jsou skutečná a měřitelná. Moderní rozbíječ střední třídy vyžaduje o 15–20 % méně průtoku nosného stroje, aby dosáhl stejného počtu úderů za minutu (BPM) jako jeho ekvivalent z před deseti let, převážně díky zlepšené efektivitě časování ventilů. Avšak hydraulický rozbíječ není největším spotřebitelem energie v systému, jehož součástí je – největším spotřebitelem je dieselový motor nosného stroje. Motor rypadla o hmotnosti 20 tun s výkonem 120 kW spotřebuje 15–20 % tohoto výkonu kvůli neúčinnosti hydraulického obvodu ještě před tím, než olej dorazí k rozbíječi. Snížení požadavku rozbíječe na průtok o 15 % má menší absolutní účinek na spotřebu energie než udržení čistoty hydraulického oleje v nosném stroji na úrovni, která zajišťuje zachování účinnosti hydraulického obvodu. Snížení emisí dosažené přechodem na nový účinný model rozbíječe je obvykle menší než zvýšení emisí způsobené provozem stávajícího rozbíječe na hydraulickém oleji, jehož viskozita již překročila optimální rozmezí.

Technologie, které získávají nejvyšší investice do vývoje za účelem snížení emisí a spotřeby energie, jsou kompatibilita s elektrickými dopravními prostředky, kompatibilita s biologicky odbouratelnými hydraulickými kapalinami a konstrukce tichých skříní. Kompatibilita s biologicky odbouratelným hydraulickým olejem je tou, která přímo ovlivňuje specifikaci těsnění: standardní těsnění na bázi minerálního oleje (NBR, FKM) se obecně dobře chovají v kontaktu s rostlinnými esterovými biologicky odbouratelnými hydraulickými kapalinami, avšak sloučeniny polyuretanových těsnění používané v některých starších konstrukcích se mohou při styku se syntetickými esterovými kapalinami zvětšovat nebo degradovat. Sloučeniny těsnění HOVOO a HOUFU jsou formulovány tak, aby byly kompatibilní s hlavními kategoriemi biologicky odbouratelných hydraulických kapalin používaných v evropských a australských aplikacích vyžadujících životního prostředí — estery a polyalkylenglykoly — stejně jako s běžným provozem na bázi minerálního oleje.

Akumulátory pro rekuperaci energie — konstrukce se dvěma akumulátory, které ukládají energii zpětného rázu pístu a uvolňují ji při následujícím dolním zdvihu — představují nejvýznamnější zlepšení účinnosti na úrovni krušičky bez nutnosti přepracování obvodu nosného zařízení. Zlepšení účinnosti činí 8–15 % při trvalém rozdrťování tvrdé horniny a je menší při přerušované, mírnější práci. Membrána akumulátoru v konstrukci s rekuperací energie je vystavena vyššímu počtu ohybových cyklů než v běžné konstrukci; pro aplikace akumulátorů s rekuperací energie jsou specifikovány membránové sady HOVOO z materiálu FKM s retencí pružnosti vyšší než 95 % po 2 milionech ohybových cyklů.

Postup, který šetří více energie než jakákoli modernizace jednotlivých komponent

Čistota oleje je nejúčinnější dostupnou praktikou pro úsporu energie a snížení emisí, kterou může uplatnit jakýkoli provozovatel flotily hydraulických rozbíječek. Hydraulický olej kontaminovaný částicemi v koncentraci 5 mg/L způsobuje v typických sestavách ventilů rozbíječek vnitřní netěsnost obvodu o 3–8 %. Tato netěsnost představuje olej, který je čerpaný, ale není přeměněn na práci pístu – jde tedy o ztrátovou energii, kterou musí poskytnout pohonný motor nosného zařízení a která se projevuje jako spotřeba paliva bez odpovídajícího rozbíjecího výkonu. ISO standard čistoty 18/16/13 je většinou dosažitelný v běžných stavebních prostředích pravidelnou výměnou filtrů a použitím utěsněných hadicových spojů; jeho trvalé udržování u flotily deseti jednotek šetří ročně více paliva, než by umožnilo modernizování každé jednotky na model následující generace s nízkým průtokem. Náklady na filtr představují jen zlomek úspory paliva. Disciplína udržování čistoty je obtížnější k udržení než jakákoli zakoupená technika a právě tato praktika odděluje flotily s nízkou spotřebou paliva od flotil s vysokou spotřebou paliva, i když používají zdánlivě stejnou techniku.