Czym jest pompa cyfrowej przepływności i dlaczego jest bardziej wydajna?

Nazwa „pompa cyfrowej przepływności” zwykle wywołuje dwie reakcje w równym stopniu: zainteresowanie, ponieważ brzmi nowocześnie, oraz sceptycyzm, ponieważ wiele rzeczy nazywanych „cyfrowymi” nie różni się zasadniczo od tego, co poprzedzało je wcześniej. W tym przypadku zainteresowanie jest uzasadnione. Pompa cyfrowej przepływności różni się pod względem konstrukcyjnym od każdej tradycyjnej konstrukcji pompy, a różnica w sprawności nie jest marginalna.

Wbudowany problem tradycyjnej pompy

Każda konwencjonalna pompa przemieszczająca — zębnikowa, łopatkowa, tłokowa osiowa — przeprowadza wszystkie swoje aktywne elementy pompujące przez pełny cykl ciśnienia przy każdym obrocie wału. Gdy system nie wymaga pełnej wydajności, pompa nadal wykonuje pracę związane z podwyższaniem ciśnienia płynu; nadmiar płynu powraca do zbiornika przez zawór bezpieczeństwa lub przepływ boczny. Przy obciążeniu wynoszącym 50% pompa o stałej wydajności pobiera około 80–90% mocy wejściowej przy pełnym obciążeniu, dostarczając jedynie połowę użytecznej pracy. Ta różnica stanowi zużycie energii bez korzyści, w całości.

Konstrukcje o zmiennej wydajności zmniejszają tę różnicę poprzez redukcję skoku. Jednak mechanizmy płyty nachylonej mają minimalny stabilny limit wydajności — zwykle 5–10% maksymalnej wydajności — poniżej którego traci się stabilność sterowania. Ponadto sam układ serwonapędowy płyty nachylonej zużywa energię w sposób ciągły, aby utrzymać jej pozycję.

Jak cyfrowa wydajność rozwiązuje ten problem

Cyfrowa pompa przemieszczająca wyposażona jest w każdy tłoczek szybko działający zawór sterowany elektronicznie. W ramach każdego cyklu roboczego tłoczek może zostać poleceniem zmuszony do zwiększenia ciśnienia płynu i jego dostarczenia na wyjście — lub poleceniem przełączenia w tryb postoju, w którym pobiera on płyn na wlocie i zwraca go tam bez wykonywania pracy ciśnieniowej. Decyzja ta podejmowana jest osobno dla każdego tłoczka w każdym cyklu roboczym, przy czasach odpowiedzi krótszych niż pięć milisekund.

Przy przemieszczeniu wynoszącym 50% w każdej obrocie zaangażowanych jest mniej więcej połowa tłoczków. Niezaangażowane tłoczki zużywają praktycznie żadnej energii — są one rzeczywiście odciążone, a nie jedynie obejściowe. Sprawność przy obciążeniu 50% jest zatem zbliżona do sprawności przy pełnym obciążeniu, w przeciwieństwie do stromej „klify” sprawności, jaką charakteryzują się konwencjonalne konstrukcje.

Dlaczego to ma znaczenie w rzeczywistych zastosowaniach

Rzeczywiste układy hydrauliczne rzadko pracują w pełnym obciążeniu przez więcej niż ułamek czasu pracy. Maszyna budowlana wykonuje cykl obejmujący pełne obciążenie podczas kopania, częściowe obciążenie podczas jazdy oraz niemal bezobciążową pozycję podczas pozycjonowania. Prasa przemysłowa działa pod wysokim ciśnieniem tylko w trakcie właściwego suwu kształtującego. Pompa cyfrowa o przemieszczeniu dobrana do maksymalnego zapotrzebowania pracuje wydajnie przez cały cykl — nie tylko w punkcie projektowym.

HOVOO / HOUFU dostarcza zestawów uszczelek do pomp cyfrowych o przemieszczeniu firmy Danfoss. Niezawodność uszczelek tłoczysk jest podstawą oddzielenia ciśnień, od którego zależy działanie cyfrowego układu zaworowego. Szczegółowe specyfikacje dostępne na stronie hovooseal.com.

Źródło: www.hovooseal.com