Wysokowydajna pompa hydrauliczna: rozwiązania oszczędzające energię

Koszty energii przestały być tłem wydatków w produkcji. Pojawiają się na porządku dziennym każdej analizy operacyjnej, a układy hydrauliczne – które w wielu zakładach stanowią od 30 do 50 procent całkowitego zużycia energii elektrycznej – podlegają coraz większej kontroli. Wysoka sprawność pompy hydrauliczne stanowi centrum tej dyskusji.

Dwa sposoby utraty energii przez pompę

Pierwszym mechanizmem jest wyciek wewnętrzny. Ciecz przepływa z obszarów o wysokim ciśnieniu z powrotem do obszarów o niskim ciśnieniu przez luz pomiędzy tłoczkami a cylindrami, przez powierzchnie płyty zaworowej oraz wokół powierzchni klocków ślizgowych. Pompa musi pracować, aby uzupełnić ten wyciekający przepływ, zużywając moc wejściową bez generowania użytecznej mocy wyjściowej. Jest to opowieść o sprawności objętościowej, która pogarsza się wraz z zużyciem elementów.

Tarcie mechaniczne jest drugim czynnikiem. Łożyska, uszczelki i powierzchnie ślizgowe stawiają opór ruchowi. W dobrze zaprojektowanej pompie tłoczkowej osiowej pracującej w warunkach znamionowych straty mechaniczne są niewielkie. Jednak w miarę zużywania się uszczelek, które zaczynają nierównomiernie hamować ruch, lub zmiany wcisku w łożyskach spowodowane zanieczyszczeniem, sprawność mechaniczna stopniowo maleje.

Zmienna wydajność zmienia równanie

Pompa o stałej wydajności zasilająca obwód, który potrzebuje pełnej wydajności jedynie przez 20% czasu, marnuje energię przez pozostałe 80% czasu pracy. Nadmiarowy przepływ powraca do zbiornika przez zawór bezpieczeństwa, przekształcając energię hydrauliczną w ciepło. Konstrukcje pomp tłoczkowych osiowych o zmiennej wydajności z kompensatorami ciśnienie-przepływ eliminują to marnotrawstwo praktycznie w całości. W rzeczywistych cyklach pracy o mieszanej charakterystyce oszczędności energii w porównaniu z obwodami o stałej wydajności wynoszą zwykle od 30 do 50 procent — co stanowi istotną korzyść przy dowolnej skali eksploatacji.

Sterowanie zależne od obciążenia prowadzi dalej

Sterowanie z wykrywaniem obciążenia stale odczytuje najwyższe ciśnienie obciążenia siłownika i nakazuje pompie utrzymywanie ciśnienia w układzie na poziomie nieco wyższym niż to ciśnienie, niezbędnym do zapewnienia ruchu — zwykle o 20–25 barów wyższym. Straty w stanie postoju spadają niemal do zera. W zastosowaniach pomp hydraulicznych w maszynach mobilnych, takich jak koparki i podnośniki teleskopowe, sterowanie z wykrywaniem obciążenia jest standardem właśnie dlatego, że efektywność paliwowa stanowi kluczowy czynnik konkurencyjny.

Elektrohydrauliczne pompy do procesów programowalnych

Połączenie silnika o zmiennej prędkości obrotowej z pompą hydrauliczną — tzw. konfiguracja elektrohydraulicznej pompy — stało się obecnie powszechne w zastosowaniach takich jak formowanie wtryskowe, odlewanie pod ciśnieniem oraz prasowanie, gdzie cykl pracy jest powtarzalny, a regulacja prędkości przynosi dodatkową wartość procesową wykraczającą poza proste oszczędzanie energii. Takie układy osiągają redukcję zużycia energii w zakresie 40–60% oraz lepszą powtarzalność ciśnienia niż układy z ograniczaniem przepływu za pomocą zaworów.

Stan uszczelek ma bezpośredni wpływ na zyski efektywności, jakie zapewniają te technologie. Zużyte uszczelki zwiększają wycieki wewnętrzne i uniemożliwiają osiągnięcie zamierzonych korzyści z zaawansowanych systemów sterowania. HOVOO / HOUFU zestawy szczelników utrzymują pompę w zakresie tolerancji projektowych. Zapoznaj się z naszą ofertą na stronie hovooseal.com.

Źródło: www.hovooseal.com