Pompa idraulica ad alta efficienza: soluzioni per il risparmio energetico

I costi energetici non sono più una spesa accessoria nella produzione industriale. Compaiono nell’ordine del giorno di ogni revisione operativa e i sistemi idraulici — che in molti impianti rappresentano dal 30 al 50 percento del consumo elettrico complessivo — sono sempre più oggetto di attenta analisi. La pompa idraulica ad alta efficienza è al centro di tale discussione.

Due modi in cui una pompa perde energia

La perdita interna di fluido è il primo meccanismo. Il fluido passa dalle zone ad alta pressione a quelle a bassa pressione attraverso i giochi tra pistoni e cilindri, lungo le superfici della piastra distributrice e intorno alle superfici delle pedane di scorrimento. La pompa deve quindi compiere ulteriore lavoro per sostituire tale portata persa, consumando potenza in ingresso senza produrre un utile effetto esterno. Questo fenomeno riguarda l’efficienza volumetrica, la quale peggiora con l’usura dei componenti.

L'attrito meccanico è il secondo. Cuscinetti, guarnizioni e superfici di scorrimento oppongono tutti resistenza al movimento. In una pompa assiale a pistoni ben progettata e funzionante nelle condizioni nominali, le perdite meccaniche sono ridotte. Tuttavia, man mano che le guarnizioni si usurano e iniziano a strisciare in modo non uniforme, oppure i cuscinetti subiscono variazioni del precarico a causa di contaminazione, l'efficienza meccanica diminuisce silenziosamente.

La variazione della cilindrata modifica l'equazione

Una pompa a cilindrata fissa che alimenta un circuito che necessita di portata massima soltanto il 20% del tempo spreca energia per il restante 80%. La portata in eccesso ritorna nel serbatoio attraverso la valvola di sicurezza, trasformando l'energia idraulica in calore. Le pompe assiali a pistoni a cilindrata variabile dotate di compensatori pressione-portata eliminano quasi completamente questo spreco. Nei cicli di lavoro reali misti, i risparmi energetici rispetto ai circuiti a cilindrata fissa sono comunemente compresi tra il 30% e il 50% — un valore significativo a qualsiasi scala operativa.

Il controllo in base al carico lo spinge ancora oltre

Il controllo a rilevamento di carico legge continuamente la pressione più elevata presente sull’attuatore e comanda la pompa affinché mantenga la pressione del sistema appena sufficiente al di sopra di tale livello per garantire il movimento — tipicamente con un margine di 20–25 bar. Le perdite in stand-by si riducono quasi a zero. Nei circuiti idraulici mobili per escavatori e transpallet telescopici, il controllo a rilevamento di carico è ormai standard proprio perché l’efficienza dei consumi di carburante rappresenta un fattore distintivo sul piano commerciale.

Pompe elettro-idrauliche per processi programmabili

L’accoppiamento di un motore a velocità variabile con una pompa idraulica — la configurazione a pompa elettro-idraulica — è ormai diffuso nelle applicazioni di stampaggio ad iniezione, pressofusione e presse, dove il ciclo operativo è ripetibile e il controllo della velocità apporta un valore aggiunto al processo oltre al semplice risparmio energetico. Questi sistemi consentono una riduzione del consumo energetico del 40–60% e una maggiore ripetibilità della pressione rispetto ai circuiti regolati mediante valvole di strozzamento.

Lo stato delle guarnizioni influisce direttamente sui guadagni di efficienza offerti da queste tecnologie. Le guarnizioni usurate aumentano le perdite interne, vanificando lo scopo dei sofisticati sistemi di controllo. I kit di guarnizioni HOVOO / HOUFU mantengono la pompa alle tolleranze di progetto. Scopri la nostra gamma su hovooseal.com.

Fonte: www.hovooseal.com