کنترل پیشرفته پمپ برای صرفه جویی در انرژی در سیستم های هیدرولیک متناوب

بسیاری از سیستم های هیدرولیک متناوب فقط برای ارائه جریان در فشار در مراحل خاصی در چرخه ماشین مورد نیاز هستند. این حتی در صنعت پارک موضوعی رایج‌تر است زیرا برای تنظیم مجدد نمایش یا بارگیری و تخلیه مهمانان به زمان نیاز داریم. به دلیل اینکه این سیستم‌های کنترل معمولاً چگونه کار می‌کنند، انتظار می‌رود اکثر سیستم‌های هیدرولیک متناوب که تجهیزات نمایشی یا سواری را حرکت می‌دهند همیشه «آماده کار» باشند. این ما را به سمت سیستم‌های تحویل پمپ جبران‌شده با فشار سوق می‌دهد که می‌توانند به سرعت وارد عمل شوند. و در دوره‌هایی که جریان کم یا بدون جریان مورد نیاز است، اثرات نامطلوب جبران‌کننده (مرده‌شدن) کم یا بدون هیچ‌گونه اثرات بدی داشته باشند.

اگرچه این یک مزیت برای سیستمی است که نیاز به پاسخ سریع دارد، اما کم مصرف ترین طراحی نیست.

به این وضعیت نگاهی بیندازید و ببینید آیا موافق هستید یا خیر:

تجهیزات هیدرولیک متناوب:

• یک مخزن ۵۰۰ گالن، سه پمپ با جابجایی متغیر ۷۵ گرم در دقیقه را تغذیه می کند. که دو پمپ از آنها کار می کنند و یکی یدکی نصب می شود.
• جبران کننده های پمپ، جبران کننده های فشار ساده هستند و سه واحد دارای تنظیمات جبران کننده آبشاری ۱۷۰۰ psi هستند. ۱۶۵۰ psi; و ۱۶۲۵ psi.
• منیفولدها و سوپاپ ها ۷۵ فوت دورتر هستند و شش محرک هیدرولیکی متصل به شبیه ساز حرکت ۶DOF (شش درجه آزادی) را هدایت می کنند.
• هر محرک دارای انباشته کننده مثانه ۱۵ گالنی خود است تا به انجام حرکات بزرگ در جریان های بالا کمک کند.

کارایی هیدرولیک متناوب:

• حداکثر فشار سیستم ۱۷۰۰ psi است. حداقل فشار برای شبیه ساز ۱۲۰۰ psi است و در این فشار یک پیام هشدار دریافت می شود.
• میانگین دبی ۶۰-۷۰ گرم در دقیقه برای دو پمپ در حال کار است.
• حداکثر جریان حدود ۱۳۰ گرم در دقیقه است اما فقط برای مدت زمان کوتاه ۲-۴ ثانیه.
• جریان انگلی در هنگام پرواز ۱۲٫۵ گرم در دقیقه به دلیل نشتی دریچه سروو و محرک است.
• مدت زمان پرواز ۴ دقیقه و بین پروازها ۳ دقیقه است.
• همه شبیه سازها هر ۷ دقیقه پرواز نمی کنند. تقاضا می تواند پراکنده باشد و برخی از شبیه سازها ممکن است فقط در زمان اوج کار کنند و ممکن است در مجموع ۶-۷ ساعت در روز با ۱۷۰۰ psi جبران شوند.

مصرف انرژی هیدرولیک متناوب:

• یک مطالعه مصرف انرژی نشان داد که به مدت ۲-۳ ساعت هر صبح و ۱٫۵ ساعت هر عصر، شبیه سازها به دلیل تعمیر و نگهداری و مراحل عملیاتی در حالت جبران شده قرار می گیرند.
• با استفاده از داده های آمپر هر موتور الکتریکی، متوجه شدیم که در دوره های جبران، پمپ “سرب” ۳۲٫۵ آمپر و پمپ “لگ” ۱۹٫۵ آمپر در ۴۸۰ VAC 3 فاز می کشد (به یاد داشته باشید که پمپ سرب ۱۲٫۵ gpm را ارائه می دهد. همیشه برای جبران نشت سیستم). این معادل ۱۵۶۰۰ وات برای پمپ سرب به اضافه ۹۳۶۰ وات برای تاخیر در مجموع ۲۴۹۶۰ وات است.
• این را در حالت جبران شده در میانگین ۴٫۵ ساعت در روز ضرب کنید، و ۱۱۲٫۳ کیلووات ساعت برای هر شبیه ساز در روز خواهید داشت.
• با شش شبیه ساز که ۳۶۵ روز در سال کار می کنند، این میزان به ۲۴۵۹۳۷ کیلووات ساعت در سال با هزینه ۰٫۱۲۵ دلار در هر کیلووات ساعت می رسد.

این تمرین به ما نشان می دهد که کارکردن پمپ ها با ۱۷۰۰ psi به مدت ۴٫۵ ساعت در روز هزینه ۳۰۷۴۲ دلار در سال دارد. این هزینه تنها زمانی را در صبح و عصر دریافت می کند که پمپ ها جبران می شوند. با سایر کنترل های افزایشی موجود در اکثر پمپ ها می توان صرفه جویی های دیگری را به دست آورد.

راه حل:

این شش واحد قدرت هیدرولیک هر کدام توسط PLC های استاندارد (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) کنترل می شوند و در حال حاضر دارای بازخورد فشار از شبیه ساز هستند که فشار هر سیستم را نشان می دهد. با توجه به اینکه سیستم باید منتظر پرواز باشد، یک کنترل پمپ جدید ابداع شد که تحت پارامترهای زیر عمل می کند:

• توانایی تخلیه هر دو پمپ
• به طور جداگانه
• توانایی برگرداندن پمپ ها به صورت جداگانه با کنترل متناسب
• توانایی خاموش کردن و/یا راه اندازی موتور الکتریکی برای هر پمپ به صورت جداگانه
• توانایی بازیابی از یک HPU کاملاً خفته (خاموش) در عرض ۳۰ ثانیه
• سپس شروع به ایجاد سناریوهای کنترلی کردیم که در آن HPU به نیازهای شبیه ساز بدون نیاز به سیستم کنترل شبیه ساز برای تصمیم گیری پاسخ دهد. از طریق یک پیوند ارتباطی بین پردازنده‌ها، ما از اطلاعات کامپیوتر کنترل حرکت استفاده می‌کنیم. تا به ما بگوید چه زمانی درهای کابین باز می‌شوند تا افراد از خودرو خارج شوند. چه زمانی درها مسدود هستند و چه زمانی کمربند ایمنی مسدود می شود تا به ما کمک کند بدانیم چه زمانی نیاز داریم برای آمادگی پرواز.

در صورت عدم نیاز به شبیه ساز، تایمر عدم فعالیت در پایان پرواز قبلی شروع به زمان بندی می کند. یک زمان عادی ماندن بین پروازها ۳ دقیقه است، بنابراین در ۵ دقیقه عدم فعالیت، خاموش کردن سیستماتیک HPU را شروع می کنیم که در مراحل انجام می شود. هر یک از این مراحل دارای سناریوی بازیابی متفاوتی است که در شکل ۲ مشاهده می شود.

از آنجا که ما هرگز نمی دانیم چه زمانی ممکن است درخواست پرواز ارائه شود، باید بتوانیم در سریع ترین زمان ممکن از هر مرحله از فرآیند عدم فعالیت بازیابی کنیم. زمان بازیابی از ۹ ثانیه برای مرحله اول تا ۳۰ ثانیه برای یک HPU کاملاً خاموش متغیر است.

یک نکته قابل ذکر این است که در نقطه تخلیه پمپ اولیه (سرب) تا ۲۵۰ psi، کل فشار سیستم به ۲۵۰ psi نیز کاهش می یابد. روغنی که در آکومولاتورها ذخیره می شود از طریق هر شش سروو سوپاپ با سرعت ۱۲٫۵ gpm شروع به تخلیه می کند. پس از ۲ تا ۳ دقیقه در این شرایط، انباشته‌ها تا ۲۵۰ psi تخلیه می‌شوند. و به ۲۲ ثانیه زمان بازیابی اضافی برای پر کردن کامل آنها نیاز دارند.

نتیجه:

صرفه جویی در انرژی که می توان از این نوع کنترل برداشت کرد باید از طریق جمع آوری اطلاعات پس از نصب یک سیستم نمونه اولیه تأیید شود. اما برآوردهای محافظه کارانه به ما می گوید که اگر حداقل چهار شبیه ساز چهار بار از فرآیند عدم فعالیت استفاده کنند، می توانیم ۱۵۵۴۹۰ کیلووات ساعت دیگر صرفه جویی کنیم. روزانه. این معادل ۱۹۴۳۶ دلار در سال است. وقتی به ۳۰۷۴۲ دلاری اضافه شود که می توان با تخلیه و خاموش کردن HPU ها در هر دو انتهای روز صرفه جویی کرد، کل صرفه جویی ۵۰۱۷۸ دلاری در هزینه های برق سالانه را خواهیم دید.

راه‌حل‌های جدید زیادی برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی وجود دارد که افزوده‌های خوبی به طرح‌های جدید هستند. اما گاهی اوقات آن راه‌حل‌های جدیدتر به خوبی با سیستم‌های قدیمی‌تر سازگاری ندارند. در مورد ما، درایوهای فرکانس متغیر را برای تقویت طراحی ما در نظر گرفتند تا متوجه شویم که کل هزینه اجرای آنها بسیار زیاد است و بازگشت سرمایه بیش از ۱۰ سال است.

گاهی اوقات وقتی به دنبال صرفه جویی در انرژی هستید. ممکن است متوجه شوید که ابزارهای قدیمی تجارت که سال هاست با هوشمندی بیشتری از آنها استفاده می کردیم. ممکن است مقدار قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه جویی کنند.

این نوع کنترل پمپ ممکن است برای برنامه های شما مناسب نباشد، اما قطعات آن ممکن است در صنعت شما مفید باشد.

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.