Hydrauliskt brytverk – energibesparing och utsläppsminskning: Nya tekniker och branschpraktiker

Energibesparing och utsläppsminskning är ett systemproblem, inte ett produktproblem

Diskussioner om energibesparing och utsläppsminskning för hydrauliska brytare i branschrapporter fokuserar på själva brytartillbehöret: reciprokerande ventilkonstruktioner med lägre energiförbrukning, ackumulatorer för energiåtervinning och minskade krav på hydraulisk flöde för motsvarande slag per minut (BPM). Dessa förbättringar är verkliga och mätbara. En modern brytare i mellanklassen kräver 15–20 % mindre bärflytning för att uppnå samma BPM som dess motsvarighet från för tio år sedan, främst tack vare förbättrad effektivitet i ventilens styrning. Men den hydrauliska brytaren är inte den största energiförbrukaren i det system den ingår i – det är bärdieselmotorn. En dieselmotor i en 20-tonnsexkavator med en effekt på 120 kW förlorar 15–20 % av denna effekt på grund av ineffektiviteter i det hydrauliska kretssystemet innan oljan når brytaren. Att minska brytarens krav på flöde med 15 % har en mindre absolut effekt på energiförbrukningen än att hålla bärens hydraulol så ren att kretseffektiviteten bibehålls. Utsläppsminskningen som uppnås genom övergång till en ny, effektiv brytarmodell är vanligtvis mindre än den ökade utsläppspåverkan som orsakas av att driva en befintlig brytare med hydraulol som är förurenad till en grad som påverkar viskositeten negativt.

Teknologierna som får störst utvecklingsinvesteringar för att minska utsläpp och energianvändning är kompatibilitet med eldrivna fordon, kompatibilitet med bionedbrytbar hydraulolja och design av ljuddämpande höljen. Kompatibilitet med bionedbrytbar hydraulolja är den faktor som direkt påverkar tätningsspecifikationen: standardtätningar för mineralolja (NBR, FKM) fungerar i allmänhet väl med växtbaserade ester-bionedbrytbara hydraulvätskor, men polyuretantätningar i vissa äldre konstruktioner kan svälla eller försämras vid kontakt med syntetiska estervätskor. HOVOO- och HOUFU-tätningsofärer är formulerade för kompatibilitet med de främsta kategorierna av bionedbrytbara hydraulvätskor som används i europeiska och australiska miljögodkännandeansökningar – ester och polyalkylenglykoler – förutom vid användning med standardmineralolja.

Energiåtervinningssystem för ackumulatorer — dubbelackumulatordesigner som lagrar kolvens rekylenergi och frigör den vid nästa nedåtgående slag — är den mest betydelsefulla effektivitetsförbättringen på släggnivå som går att uppnå utan omkonstruktion av bärankretsen. Effektivitetsförbättringen är 8–15 % vid kontinuerlig hård bergbrytning, mindre vid intermittenta lättare arbetsuppgifter. Membranet i en energiåtervinningssystemackumulator utsätts för en högre böjcykelhastighet än i en standarddesign; HOVOO FKM-membranpaket med >95 % elasticitetsbevarande efter 2 miljoner böjcykler specificeras för energiåtervinningssystemackumulatorer.

Metoden som sparar mer energi än någon enskild komponentuppgradering

Oljans renhet är den enskilt mest effektiva åtgärden för energibesparing och minskade utsläpp som står till buds för alla operatörer av hydrauliska hammare. Hydraulolja som är förorenad med 5 mg/L partiklar orsakar intern kretsläckning på 3–8 % i typiska hammarventilaggregat. Denna läckage representerar olja som pumpas men inte omvandlas till kolvrörelse – det är slösad energi som bärfordonets motor måste producera och som visar sig som bränsleförbrukning utan motsvarande hammarfunktion. En ISO-renhetsstandard på 18/16/13 är uppnåelig i de flesta byggmiljöer genom regelbundna filterbyten och täta slanganslutningar; att konsekvent upprätthålla denna standard för en flotta på tio enheter sparar mer bränsle årligen än att uppgradera varje enhet till nästa generations lågflödesmodell. Filterkostnaden utgör endast en liten del av bränslebesparingen. Discipline att upprätthålla renhet är svårare att bibehålla än någon utrustningsinköp, och det är just denna praxis som skiljer flottor med låg bränsleförbrukning från flottor med hög bränsleförbrukning som kör vad som verkar vara samma utrustning.