Čo je digitálny objemový čerpadlový agregát a prečo je účinnejší?

Názov digitálny objemový čerpadlový agregát zvyčajne vyvoláva dve rovnako silné reakcie: záujem, pretože znie pokročile, a skepsis, pretože mnoho vecí označovaných ako digitálne sa v podstate neliší od toho, čo bolo predtým. V tomto prípade je záujem oprávnený. Digitálny objemový čerpadlový agregát sa mechanicky líši od každého konvenčného čerpadlového návrhu a rozdiel v účinnosti nie je marginálny.

Vstavaný problém konvenčného čerpadla

Každá konvenčná objemová čerpadlová jednotka – ozubené, lopatkové, axiálne piestové – prechádza všetkými svojimi aktívnymi čerpadlovými prvkami úplným tlakovým cyklom pri každej otáčke hriadeľa. Keď systém nepotrebuje plný výkon, čerpadlo stále vykonáva prácu na zvyšovanie tlaku kvapaliny; nadbytočný tlak sa jednoducho vráti do nádrže cez uzáverový ventil alebo cez obvodový okruh. Pri zaťažení 50 % fixné objemové čerpadlo spotrebuje približne 80 až 90 % vstupnej energie pri plnom zaťažení, pričom dodáva len polovicu užitočnej práce. Táto medzera predstavuje úplnú stratu.

Premenné objemové konštrukcie túto medzeru znižujú znížením zdvihu. Mechanizmy s naklonenou doskou však majú minimálny stabilný limit objemu – zvyčajne 5 až 10 % maximálneho objemu – pod ktorým sa stratí stabilita regulácie. Navyše samotný servosystém naklonenej dosky neustále spotrebuje energiu na udržanie svojej polohy.

Ako digitálny objemový princíp tento problém rieši

Digitálna výtlaková čerpadlová jednotka je vybavená pre každý piest rýchlo reagujúcim elektronicky riadeným ventilom. Pri každom danom zdvihu sa piestu môže príkazovať, aby stlačil kvapalinu a dodal ju do výstupu – alebo aby pracoval voľne, pričom nasáva kvapalinu a vráti ju späť na vstup bez vykonania tlakového práce. Toto rozhodnutie sa prijíma znovu pre každý piest pri každom zdvihu s dohou odpovede kratšou ako päť milisekúnd.

Pri 50 % výtlaku je pri každej otáčke zhruba polovica piestov aktívna. Neaktívne piesty spotrebujú takmer žiadnu energiu – sú skutočne odľahčené, nie len obchádzané. Účinnosť pri 50 % zaťaženia je preto približne rovnaká ako účinnosť pri plnom zaťažení, na rozdiel od prudkého poklesu účinnosti, ktorý sa vyskytuje u konvenčných konštrukcií.

Prečo je to dôležité v reálnych aplikáciách

Skutočné hydraulické systémy zriedka pracujú pri plnom zaťažení dlhšie ako zlomok ich prevádzkového času. Stavebný stroj prechádza cyklom plného zaťaženia pri kopaní, čiastočného zaťaženia pri premiestňovaní a takmer voľnobehového nastavovania polohy. Priemyselný lis pôsobí pri vysokom tlaku len počas skutočného tváriaceho zdvihu. Čerpadlo s digitálnym posuvom dimenzované pre maximálne požiadavky efektívne pracuje počas celého cyklu – nie len v návrhovom bode.

HOVOO / HOUFU dodáva tesniace sady pre digitálne čerpadlové platformy spoločnosti Danfoss. Integrita piestových tesnení je základnou podmienkou pre oddelenie tlakov, od ktorého závisí digitálny ventilový systém. Technické špecifikácie nájdete na webovej stránke hovooseal.com.

Zdroj: www.hovooseal.com