Bomba hidráulica de alta eficiencia: soluciones de ahorro energético

Los costos energéticos ya no son un gasto secundario en la fabricación. Figuran en el orden del día de cada revisión operativa, y los sistemas hidráulicos —que, en muchas instalaciones, representan del 30 al 50 % del consumo eléctrico total— están sometidos cada vez más a escrutinio. La bomba hidráulica de alta eficiencia está en el centro de esa conversación.

Dos formas en que una bomba pierde energía

La fuga interna es el primer mecanismo. El fluido se escapa de las zonas de alta presión hacia las zonas de baja presión a través de los juegos entre émbolos y cilindros, a lo largo de las caras de la placa distribuidora y alrededor de las superficies de las zapatas deslizantes. La bomba debe trabajar para reemplazar ese caudal fugado, consumiendo potencia de entrada sin generar una salida útil. Este es el caso de la eficiencia volumétrica, que disminuye a medida que los componentes se desgastan.

La fricción mecánica es la segunda. Los rodamientos, los sellos y las superficies deslizantes ofrecen resistencia al movimiento. En una bomba de pistones axiales bien diseñada que opera en condiciones nominales, las pérdidas mecánicas son pequeñas. Sin embargo, a medida que los sellos se desgastan y comienzan a arrastrar de forma irregular, o los rodamientos experimentan cambios en el pretensado debido a la contaminación, la eficiencia mecánica disminuye silenciosamente.

El desplazamiento variable cambia la ecuación

Una bomba de desplazamiento fijo que alimenta un circuito que solo necesita caudal máximo el 20 % del tiempo está desperdiciando energía durante el otro 80 %. El caudal excedente regresa al depósito a través de la válvula de seguridad, convirtiendo la energía hidráulica en calor. Los diseños variables de desplazamiento de bombas de pistones axiales con compensadores de presión-caudal eliminan prácticamente por completo ese desperdicio. En ciclos de trabajo mixtos reales, los ahorros energéticos comparados con circuitos de desplazamiento fijo suelen situarse entre el 30 y el 50 %, lo cual resulta significativo a cualquier escala de operación.

La detección de carga lo lleva aún más lejos

El control sensible a la carga lee continuamente la presión de carga más alta en el actuador e instruye a la bomba para que mantenga la presión del sistema ligeramente por encima de ese nivel, lo justo para mantener el movimiento —normalmente con un margen de 20 a 25 bares—. Las pérdidas en estado de espera se reducen casi a cero. En aplicaciones de bombas hidráulicas móviles para excavadoras y telemanipuladores, el control sensible a la carga es estándar precisamente porque la eficiencia energética constituye un factor diferenciador comercial.

Bombas electrohidráulicas para procesos programables

Combinar un motor de velocidad variable con una bomba hidráulica —la configuración de bomba electrohidráulica— es ahora habitual en aplicaciones de moldeo por inyección, fundición a presión y prensado, donde el ciclo de trabajo es repetitivo y el control de velocidad aporta valor al proceso más allá del simple ahorro energético. Estos sistemas logran una reducción energética del 40 al 60 % y una repetibilidad de presión superior a la de los circuitos regulados mediante válvulas estranguladoras.

El estado de los sellos afecta directamente las ganancias de eficiencia que ofrecen estas tecnologías. Los sellos desgastados aumentan las fugas internas y anulan el propósito de los controles sofisticados. Los kits de sellos HOVOO / HOUFU mantienen su bomba en las holguras de diseño. Consulte nuestra gama en hovooseal.com.

Fuente: www.hovooseal.com