Enerģiju taupošais hidrauliskais klints urbīša blīvējums: zems patēriņš un augsta ražība

Pastāvīgas izplūdes pneimatiskā sistēmā katrs litrs gaisa, ko ražo kompresors un ko urbjmašīna neizmanto uzreiz, tiek izlaists caur drošības vārstu un pazūd. Atvērtās cikla hidrauliskā sistēmā bez slodzes sensoriem liekā eļļas plūsma dara to pašu — tā atgriežas atpakaļ rezervuārā caur drošības vārstu, pārvēršot visu šo spiediena enerģiju siltumā. Urbjmašīna, kas darbojas pie 50 % no tās nominālās trieciena ekspluatācijas cikla, visu darba maiņu patērē pilnu sūkņa jaudu, no kuras puse tiek iztērēta kā liekais siltums, jo sūknim nav iespējas samazināt izvadi darba stāvokļa fāzēs.

Tas ir galvenais enerģijas problēmu, ko risina slodzes jutīgās hidrauliskās sistēmas. Sūknis nolasa faktisko ķēdes pieprasījumu un ražo tikai to, kas nepieciešams trieciena, rotācijas un padeves ķēdēm šajā brīdī. Apvienojuma darbā, pārvietojoties un mainot stieņus — varbūt 30–40% no jebkuras darba maiņas — sūkņa strobilizācija samazina gan plūsmu, gan spiedienu vienlaicīgi, samazinot degvielas patēriņu par 15–20% aizvērtā cikla sistēmās salīdzinājumā ar atvērtā cikla līdzvērtīgām sistēmām. Tas nav nenozīmīgs ietaupījums aprīkojuma ekspluatācijas laikā.

Hidrauliskās pret pneimatiskajām: Enerģijas plaisa ir strukturāla

Hidrauliskie akmeņurbuma urbji patērē aptuveni vienu trešdaļu enerģijas salīdzinājumā ar pneimatiskajiem līdzvērtīgajiem urbjiem, kas urbj to pašu iežu veidojumu. Tas nav reklāmu apgalvojums — tas ir vidējas neizspiežamības sekas rezultāts. Gaisa spiede ir izspiežama: enerģija tiek patērēta tās izspiešanai, un daļa no šīs enerģijas zūd kā siltums, kad gaiss izplešas. Hidrauliskais eļļa ir neizspiežama; sūknis nodrošina spiediena enerģiju, kas tieši pāriet uz sviru kustību ar minimāliem pārveidošanas zaudējumiem. Hidrauliskie urbji arī nodrošina lielāku trieciena enerģiju katrā sitienā salīdzinājumā ar līdzvērtīgiem pneimatiskajiem modeļiem, jo augstāks darba spiediens (160–220 bar hidrauliskajiem urbjiem pret 6–10 bar pneimatiskajiem) ļauj izmantot mazāku un vieglāku sviru, lai panāktu to pašu vai lielāku impulsu.

Otrā strukturālā priekšrocība ir tā, ka hidrauliskās sistēmas dabiski integrējas ar mainīgā tilpuma slodzes jutīgajām sūknēm. Pastāvīgā tilpuma pneimatiskie kompresori darbojas ar nemainīgu izvadi — šķīduma kompresoram nav līdzvērtīga slodzes jutīga slīpuma plāksnes. Savukārt ekskavatora vai urbšanas iekārtas hidrauliskais sūknis var samazināt tilpumu gandrīz līdz nullei darba pārtraukuma laikā un milisekundēs atgriezties pie nominālās izvades, kad nepieciešams perkusijas spiediens. Reālos darba cikla apstākļos tas nozīmē 15–30% degvielas patēriņa samazinājumu salīdzinājumā ar pastāvīgā tilpuma sistēmām, kas veic to pašu darbu.

No kurienes rodas ietaupījumi: četri mehānismi

Slodzes sajūtas mainīgās pārvietošanas sistēmas nodrošina lielāko enerģijas taupījuma daļu — 15–20 % visā darba maiņā labi pielāgotās sistēmās. Otrais mehānisms ir trieciena kontūras optimizācija: šķēršļu zudumu samazināšana trieciena vārstā, paplašinot eļļas kanālus un izmantojot divu diametru pistona konstrukcijas, iekšējo apvedceļa zudumus samazina no 50–55 % hidrauliskā ievada pārveidošanā līdz 56–57 %. Trešais mehānisms ir siltuma vadība — mazāk izšķiedamās enerģijas nozīmē aukstāku atgrieztās eļļas temperatūru, kas savukārt samazina slodzi uz dzesētāju un mazāk izraisītu viskozitātes degradāciju, tādējādi pagarinot eļļas maiņas intervālus. Ceturtais mehānisms ir izskalošanas kontūras efektivitāte: izskalošanas ūdens sūkņa pareiza izvēle atbilstoši faktiskajai urbuma cauruma prasībai, nevis pastāvīga jaudas režīma darbība, samazina palīgdzinēja enerģijas patēriņu, īpaši tunelīs, kur izskalošanas kontūra darbojas nepārtraukti pat starp urbumiem.

Enerģijas efektivitātes salīdzinājums: pneimatiskās, standarta hidrauliskās un optimizētās hidrauliskās sistēmas

Pārveidošanas koeficienta diapazons 25–57% ir būtisks, jo sākumpunkts ir būtisks. Pie 25% (pneimatiskais variants) jūs izmetat trīs ceturtdaļas no ievadītās enerģijas, pirms pat viens milimetrs akmeņu ir urbt. Pie 57% (optimizētais hidrauliskais variants) zudumi samazinās līdz 43% — joprojām ievērojami, taču uzlabojums ir pietiekami liels, lai mainītu ekonomisko pamatojumu tam, vai ir vērts veikt urbumus. Dziļi urbumi mazvērtīgos veidojumos, kas nav rentabli ar pneimatiskajām sistēmām, kļūst rentabli ar efektīvām hidrauliskajām iekārtām.

Ilgtermiņa degvielas izmaksas: Uzkrāšanās efekts

20 kW hidrauliskais urbītājs, kas darbojas 250 dienas gadā, divās maiņās, katrā maiņā patiesi darbojoties 4 stundas ar triecienu, gadā darbojas aptuveni 2000 stundas ar triecienu. Tam pievienotais jaudas bloks darbojas ilgākā laika periodā — to ietver arī uzstādīšana, pārvietošana un darbība bez slodzes. Sistēma ar slodzes sensoru ietaupa 15–20 % degvielas visās tās stundās, kad nav trieciena, bet fiksētas izplūdes sistēma pat tad, kad nav slodzes, patērē pilnu jaudu.

Konservatīvā novērtējumā starp slodzes sensora sistēmu un līdzvērtīgu fiksētas izplūdes sistēmu ir 10 litru stundā lielāka degvielas patēriņa atšķirība (ņemot vērā darbību bez slodzes), tādējādi gadā, kad nesējs darbojas 3000 stundas, tas veido 30 000 litrus dīzeļdegvielas gadā. Pie 1,00 USD par litru — konservatīvs rādītājs vairumam raktuvju tirgu — tas ir 30 000 USD gadā katram aprīkojumam. Pār 5 gadu aprīkojuma kalpošanas laiku vien enerģijas ietaupījumi attaisno būtisku papildmaksu par slodzes sensora hidraulisko sistēmu salīdzinājumā ar fiksētas izplūdes sistēmām.

Sievu stāvoklis un enerģijas efektivitāte: Neredzamā saite

Hidrauliskā enerģijas izmantošanas efektivitāte nav nemainīga visā aprīkojuma ekspluatācijas laikā. Labā stāvoklī esošs trieciena pistona blīvējums spēj palaist minimālu eļļas daudzumu no augstspiediena puses uz zemspiediena pusi darba gaitā — būtībā viss pieejamais spiediena starpības lielums paātrina pistoni. Kad blīvējums nodilst, aizplūdes plūsma palielinās. Katram papildu procentpunktam aizplūdes plūsmā efektīvais trieciena spiediens samazinās, un eļļas daudzums, kas pārvēršas siltumā atgaitas kontūrā, palielinās. Blīvējums, kas ir tik ļoti nodilis, ka rada 8–10 % aizplūdes plūsmu, atgriež urbīkli aptuveni līdz neoptimizētas konstrukcijas efektivitātei, tādējādi neitralizējot aprīkojuma uzlabojumus.

Enerģijas taupīšanai paredzēta urbšanas iekārta, kas ir pareizi izstrādāta un uzturēta saskaņā ar tās projektēto efektivitātes rādītāju, nozīmē, ka blīvējumu nomaiņu jāuzskata par ekspluatācijas uzturēšanas uzdevumu, nevis tikai par noplūdes novēršanas uzdevumu. HOVOO piedāvā blīvējumu komplektus galvenajiem urbšanas iekārtu modeļiem — PU materiāls standarta darbības diapazonam un HNBR materiāls augstas temperatūras lietojumiem, kur paaugstinātā eļļas atgriešanās temperatūra izraisītu PU materiāla bojājumu pirms laika. Modeļu atsauces vietnē hovooseal.com.