Являясь ведущим мировым поставщиком гидравлических систем,ГАНСА‑ФЛЕКСприменяет тщательный контроль качества, чтобы гарантировать, что все шлангопроводы всегда соответствуют самым высоким стандартам, даже в экстремальных условиях. В центральном отделе обеспечения качества в Бремене имеются четыре собственных испытательных стенда импульсного давления для проведения необходимых обширных испытаний. Эти испытательные стенды имеют подключенную нагрузку ок. 30-80 кВт. В роли оператораГАНСА‑ФЛЕКСблагодаря модернизации удалось снизить эксплуатационные расходы испытательной машины более чем на 50%.
Технико-экономическое обоснование
Like many other operators of hydraulic systems, ГАНСА‑ФЛЕКСпоставила перед собой цель изучить возможность снижения эксплуатационных расходов за счет снижения энергопотребления. Этот анализ показывает, что существует значительный потенциал экономии электроэнергии на двух из четырех собственных стендов для испытаний на импульсное давление. Но как операторы гидравлических систем вообще могут определить, существует ли потенциал для повышения энергоэффективности машины или испытательного стенда?
На этот вопрос можно ответить в качестве первого шага с помощью следующих тестов:
- Часто ли температура масла в баке превышает 60 °C?
- Являются ли некоторые клапаны в гидравлической системе значительно более горячими, чем другие?
- Часто ли перемещаются нагрузки отрицательного давления/давления (направление нагрузки действует в направлении движения)?
- Установлены ли клапаны регулирования расхода (дроссели, регулирующие клапаны, пропорциональные клапаны)?
- Один насос снабжает одновременно несколько потребителей?
Если ответ на один или несколько из этих вопросов «да», возможно, стоит провести системный анализ. Часто можно определить завышение объемного расхода или давления, а в худшем случае и того, и другого. В случаеГАНСА‑ФЛЕКС pressure impulse test benches, the first two points in particular apply. After this simple evaluation of the savings potential, the hydraulic system is analysed in detail to optimise energy efficiency.
Проверка установки
Первым шагом в анализе является изучение конструкции и функционирования системы, или, в данном случае,ГАНСА‑ФЛЕКСстенд импульсного давления. Этот испытательный стенд используется для проведения испытаний импульсом давления в соответствии со стандартом ISO6803 (см. рис. 1). В испытательной камере можно одновременно тестировать до шести шлангопроводов. Импульс давления создается усилителем давления. Импульс разделяется на четыре области (см. рис. 2), которые реализуются с помощью усилителя давления следующим образом:
(I) Выдвижение усилителя давления приводит к повышению давления (высокое давление = испытательное давление = красная кривая) в проверяемых шлангопроводах.
(II) Испытательное давление и, следовательно, положение усилителя давления сохраняется.
(III) Если испытательное давление необходимо снова снизить, усилитель давления необходимо втянуть.
(IV) В конце цикла импульса давления испытываемые шлангопроводы промываются давлением 0–10 бар.
Направление движения усилителя давления на этом испытательном стенде достигается с помощью 4/3-ходового клапана с пилотным управлением (переключающего клапана). Давление питания или низкое давление (синяя кривая) для этого клапана и, следовательно, для усилителя давления постоянно постоянно. В соответствии с передаточным числом усилителя давления низкое давление устанавливается пропорционально испытательному/высокому давлению. Для реализации переменного низкого давления на этом испытательном стенде используется насос постоянной производительности в сочетании с пропорциональным предохранительным клапаном. В этой системе объемный расход, не требуемый усилителем давления, должен сбрасываться с установленным низким давлением через пропорциональный предохранительный клапан.
Определение убытков
На втором этапе анализа определяются потоки мощности для испытания импульсом давления четырех шлангопроводов HD410 (см. рис. 3). Диаграмма потоков мощности показывает подаваемую электрическую мощность ок. 30 кВт, из которых только 3 кВт используется усилителем давления. Наибольшие потери возникают у пропорционального предохранительного клапана мощностью 8 кВт. Из-за этих и других потерь приходится применять соответственно большую мощность охлаждения, так что подаваемая электрическая мощность охлаждающего устройства составляет чуть менее 9 кВт. После количественного определения потребляемой мощности можно разработать подходящие меры по снижению потерь. Одной из наиболее решительных мер является замена насоса постоянной производительности на насос переменной производительности. Одно только это изменение может полностью устранить потерю мощности 8 кВт через пропорциональный предохранительный клапан. Эти и другие меры были реализованы за счет модификации гидросистемы.
Оптимизационный тест
Для оценки оптимизации энергоэффективности было проведено испытание импульсом давления шести шлангов HD410 в сборе с теми же параметрами испытаний (см. рис. 4). О том, что на этот раз было испытано шесть шлангопроводов вместо четырех, как до переоборудования, можно судить по несколько большей эффективной мощности усилителя давления. Хотя после переоборудования было испытано больше шлангопроводов, принятые меры позволили снизить подаваемую электрическую мощность более чем на 50 %, с 30,1 кВт до 13,4 кВт. Экономия энергии для этой рабочей точки составляет 120 000 кВтч в год (время работы 7200 часов работы в год, экономия 16,7 кВт). При цене на электроэнергию 10 центов/кВтч это приводит к годовой экономии потребления электроэнергии в размере 12 000 евро.
Международная академия гидравлики (IHA) будет рада проконсультировать вас по вопросам энергоэффективности ваших гидравлических систем. Консультация включает в себя индивидуальный анализ системы, а также разработку предложений по модернизации. Федеральное министерство экономики и энергетики субсидирует до 40% затрат на эти меры по экономии энергии и сокращению выбросов углекислого газа (см. Корпоративный кредит KfW Reconstruction Loan 295, модуль 4: энергетическая оптимизация установок и процессов).
