Máy đục thủy lực tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải: Công nghệ mới & Thực tiễn ngành

Giảm năng lượng và phát thải là một vấn đề hệ thống, không phải vấn đề sản phẩm

Các cuộc thảo luận về tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải đối với búa thủy lực trong các báo cáo ngành tập trung vào chính bộ phận búa: thiết kế van chuyển động tịnh tiến tiêu thụ ít năng lượng hơn, bình tích năng thu hồi năng lượng, yêu cầu lưu lượng thủy lực thấp hơn để đạt cùng số lần đập mỗi phút (BPM). Những cải tiến này là có thật và có thể đo lường được. Một búa hiện đại thuộc phân khúc trung cấp cần ít hơn 15–20% lưu lượng dầu từ máy mang để đạt cùng BPM so với mẫu tương đương cách đây mười năm, chủ yếu nhờ hiệu suất điều khiển thời điểm mở/đóng van được cải thiện. Tuy nhiên, búa thủy lực không phải là thành phần tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trong hệ thống mà nó là một phần — động cơ diesel của máy mang mới là thành phần tiêu thụ lớn nhất. Động cơ của máy đào 20 tấn sản sinh công suất 120 kW tiêu tốn 15–20% công suất đó do tổn thất hiệu suất trong mạch thủy lực trước khi dầu đến búa. Việc giảm yêu cầu lưu lượng của búa đi 15% có tác động tuyệt đối đến mức tiêu thụ năng lượng nhỏ hơn so với việc duy trì độ sạch của dầu thủy lực trên máy mang ở mức đủ tốt nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động của toàn bộ mạch. Mức giảm phát thải đạt được khi chuyển sang sử dụng một mẫu búa mới hiệu quả thường nhỏ hơn mức tăng phát thải do vận hành một búa hiện hữu với dầu thủy lực bị nhiễm bẩn vượt quá độ nhớt tối ưu.

Các công nghệ nhận được mức đầu tư phát triển lớn nhất nhằm giảm phát thải và tiết kiệm năng lượng bao gồm khả năng tương thích với phương tiện điện (EV), khả năng tương thích với dầu thủy lực phân hủy sinh học và thiết kế vỏ bọc giảm tiếng ồn. Trong số này, khả năng tương thích với dầu thủy lực phân hủy sinh học là yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến đặc tả gioăng: các loại gioăng dùng cho dầu khoáng tiêu chuẩn (NBR, FKM) thường hoạt động tốt với các loại dầu thủy lực phân hủy sinh học dựa trên este thực vật, nhưng các hợp chất gioăng polyurethane trong một số thiết kế cũ hơn có thể phồng lên hoặc suy giảm khi tiếp xúc với các loại dầu thủy lực tổng hợp dạng este. Các hợp chất gioăng HOVOO và HOUFU được pha chế nhằm đảm bảo khả năng tương thích với các loại dầu thủy lực phân hủy sinh học chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng cấp phép môi trường tại châu Âu và Úc — cụ thể là các loại este và polyalkylene glycol — bên cạnh khả năng tương thích thông thường với dầu khoáng.

Bộ tích năng — thiết kế hai bộ tích năng lưu trữ năng lượng phản hồi của pít-tông và giải phóng năng lượng này trong hành trình đi xuống tiếp theo — là cải tiến hiệu suất ở cấp độ máy đục phá đáng kể nhất mà không cần thiết kế lại mạch mang. Mức cải thiện hiệu suất đạt 8–15% khi đục phá đá cứng liên tục, và thấp hơn trong các công việc nhẹ, ngắt quãng. Màng ngăn của bộ tích năng trong thiết kế tái thu hồi năng lượng chịu tần suất uốn cong cao hơn so với thiết kế tiêu chuẩn; các bộ kit màng ngăn HOVOO bằng vật liệu FKM, có khả năng duy trì độ đàn hồi trên 95% sau 2 triệu chu kỳ uốn, được chỉ định sử dụng cho các ứng dụng bộ tích năng tái thu hồi năng lượng.

Thực tiễn giúp tiết kiệm nhiều năng lượng hơn bất kỳ nâng cấp thành phần nào

Độ sạch của dầu là biện pháp tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải hiệu quả nhất hiện có đối với bất kỳ đơn vị vận hành máy đục thủy lực nào. Dầu thủy lực bị nhiễm bẩn bởi 5 mg/L chất dạng hạt gây rò rỉ mạch nội bộ từ 3–8% trong các cụm van máy đục điển hình. Lượng rò rỉ này biểu thị phần dầu được bơm nhưng không chuyển hóa thành công cơ học của piston — đây là năng lượng bị lãng phí mà động cơ máy kéo phải tạo ra và thể hiện dưới dạng tiêu hao nhiên liệu mà không tương ứng với bất kỳ năng lực đục thực tế nào. Tiêu chuẩn độ sạch ISO 18/16/13 có thể đạt được ở hầu hết các môi trường xây dựng thông qua việc thay bộ lọc định kỳ và sử dụng các đầu nối ống dẫn kín; duy trì tiêu chuẩn này một cách ổn định trên một đội gồm mười máy đục sẽ tiết kiệm được lượng nhiên liệu hàng năm nhiều hơn so với việc nâng cấp từng máy lên mô hình thế hệ mới có lưu lượng thấp hơn. Chi phí bộ lọc chỉ bằng một phần nhỏ so với khoản tiết kiệm nhiên liệu thu được. Việc tuân thủ kỷ luật duy trì độ sạch khó duy trì hơn bất kỳ khoản đầu tư mua thiết bị nào, và đây chính là yếu tố phân biệt giữa những đội máy tiêu thụ nhiên liệu thấp với những đội máy tiêu thụ nhiên liệu cao dù về mặt bề ngoài đều đang vận hành cùng loại thiết bị.