سیستم هیدرولیک یک روش انتقال است که به طور گسترده در جهان استفاده می شود. اما مشکلاتی مانند مصرف انرژی بالا، صدای زیاد، دمای بالا و نشتی آسان سیستم های هیدرولیک به طور جدی بر قابلیت اطمینان و ایمنی آنها تأثیر می گذارد. به منظور بررسی فناوری صرفه جویی در انرژی سیستم های هیدرولیک، این مقاله به بررسی و تحلیل اصول، فناوری های صرفه جویی در انرژی و زمینه های کاربردی سیستم های هیدرولیک می پردازد.

اصل سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک یک سیستم انتقال و کنترل انرژی بر اساس اصول مکانیک سیالات مایعات است.

سیستم هیدرولیک از پنج بخش تشکیل شده است: منبع تغذیه، محرک، اجزای هیدرولیک، اجزای کنترل و مدار روغن.

در میان آنها، منبع انرژی انرژی لازم برای به حرکت درآوردن پمپ هیدرولیک را فراهم می کند و مایع را به یک جریان مایع با فشار بالا و جریان بالا فشرده می کند. اجزای هیدرولیک شامل سیلندرهای هیدرولیک، موتورهای هیدرولیک، فشار هیدرولیک و غیره است که مایع فشرده شده را به عنوان نیرو یا کار برای تکمیل حرکت مکانیکی تولید می کند. محرک قسمت خروجی سیستم هیدرولیک است که برای تکمیل حرکت مکانیکی، عمل نیرو یا تبدیل انرژی استفاده می شود. اجزای کنترل شامل شیرهای برقی هیدرولیک، شیرهای تناسبی هیدرولیک و غیره است که برای کنترل و تنظیم پارامترهایی مانند فشار، جریان، جهت، سرعت و غیره استفاده می شود. مدار روغن کانالی است برای انتقال و کنترل انرژی در سیستم هیدرولیک، اتصال اجزای هیدرولیک، اجزای کنترل و محرک ها.

تکنولوژی صرفه جویی در انرژی سیستم هیدرولیک

بهبود راندمان سیستم هیدرولیک

بهبود راندمان سیستم هیدرولیک تضمین اساسی برای صرفه جویی در انرژی است. به طور کلی، راندمان یک سیستم هیدرولیک شامل سه جنبه است: راندمان تبدیل انرژی تحت فشار، راندمان تبدیل انرژی توان و راندمان کل. راندمان تبدیل انرژی فشار به توانایی سیستم هیدرولیک برای تبدیل انرژی فشار به کار در حین کار اشاره دارد که به افت فشار سیستم بستگی دارد. راندمان تبدیل انرژی توان به توانایی سیستم هیدرولیک برای تبدیل انرژی تامین شده توسط منبع نیرو به انرژی مکانیکی در حین کار اشاره دارد که به حجم تحویل روغن و سرعت جریان سیستم بستگی دارد. راندمان کلی به توانایی سیستم هیدرولیک در به حداقل رساندن اتلاف انرژی در حین کار اشاره دارد.

بهبود راندمان سیستم هیدرولیک را می توان از طریق روش های زیر به دست آورد:

(1) پمپ ها و محرک های مناسب را انتخاب کنید. استفاده از پمپ های کم مصرف و محرک های کم مصرف باعث بهبود راندمان سیستم و کاهش نشتی می شود.

(2) خط لوله را به طور منطقی طراحی کنید تا مقاومت را کاهش دهید. کوتاه کردن مسیر خط لوله و کاهش خم ها و ناهمواری ها می تواند مقاومت خط لوله و افت فشار را کاهش دهد.

(3) فشار سیستم را افزایش دهید. افزایش فشار در یک سیستم هیدرولیک می تواند کارایی را بهبود بخشد، اما طراحی سیستم باید بهینه شود تا از مشکلاتی مانند افزایش نشتی و نویز جلوگیری شود.

کاربرد قطعات کم مصرف در سیستم های هیدرولیک

استفاده از قطعات کم مصرف در سیستم های هیدرولیک نیز روشی موثر برای دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی در سیستم های هیدرولیک است که شامل جنبه های زیر می باشد:

(1) شیر هیدرولیک متناسب. شیرهای هیدرولیک متناسب با استفاده از فناوری کامپیوتری فشار، دبی، سرعت و سایر پارامترها را در زمان واقعی با توجه به تقاضا کنترل می کنند و مصرف انرژی و نویز در سیستم هیدرولیک را کاهش می دهند.

(2) سیستم تعلیق میله سیلندر هیدرولیک. سیستم تعلیق میله سیلندر هیدرولیک فشار سیال داخل سیلندر هیدرولیک را با بارهای خارجی (مانند اجسام سنگین) با تنظیم فشار دوشاخه میله متعادل می کند. این طراحی باعث کاهش مصرف انرژی سیستم و بهبود راندمان می شود.

(3) کنترل سرعت ایستگاه هیدرولیک. کنترل سرعت ایستگاه هیدرولیک می تواند کنترل جریان و کنترل فشار را تحقق بخشد و کارایی و دقت کنترل سیستم هیدرولیک را بهبود بخشد.

(4) فیلتر هیدرولیک. فیلترهای هیدرولیک ناخالصی ها و رطوبت را از روغن حذف می کنند، اتلاف را کاهش می دهند و مصرف انرژی و صدا را کاهش می دهند. 

بهینه سازی سیستم سیستم هیدرولیک

بهینه سازی سیستم سیستم هیدرولیک یک فناوری صرفه جویی در انرژی با اهداف روشن است. فرآیند پیاده سازی خاص شامل مراحل زیر است:

(1) تجزیه و تحلیل شرایط کاری و فرآیندهای سیستم و تعیین الزامات و محدودیت های هدف.

(2) ایجاد مدلی از سیستم هیدرولیک، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل آن، و یافتن منابع اصلی و عوامل موثر بر مصرف انرژی.

(3) تجزیه و تحلیل پارامترهای وضعیت سیستم هیدرولیک، انتخاب روش های کنترل مناسب و دستیابی به کنترل بهینه.

(4) طراحی و انتخاب اجزای مناسب، تنظیم و بهینه سازی ساختار و پارامترهای سیستم و دستیابی به اهداف صرفه جویی در انرژی.

(5) از فناوری نظارت و تشخیص پیشرفته برای نظارت و ارزیابی سیستم هیدرولیک در زمان واقعی برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم استفاده کنید.