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beplay体育手机提高标准:蓄能器——节能还是浪费能源?

丹•Helgerson

蓄电池是节约能源还是浪费能源?答案是肯定的。让我解释一下。

我从一个服务于移动和海运市场的经销商开始了我的流体动力事业。我们的产品线有限,对流体动力的了解更是有限。在我最早的一些培训中,当提到累加器的问题时,我被告知最好远离它们。它们真的很复杂,只会让人困惑。我被引导相信蓄能器只用于特殊的工业应用,所以我不需要为它们而烦恼。七年后,我发现自己在一家公司工作,这家公司是一个主要系列蓄电池的美国分销商。似乎所有问题的解决方法都是在电路中加入一个累加器。在从不和总是之间的某个地方是使用累加器的合适时机。

蓄能器可用于脉动阻尼、浪涌抑制、能量储存、辅助动力和缓冲。在本专栏中,我将重点讨论用于辅助动力以节省能源的气体蓄能器。

当流量需求有很大差异时,例如有一个相当长的停留时间时,一般来说,在系统中考虑一个蓄能器是一个好主意。考虑这样一个应用,我们需要在17 MPa的情况下,使用100 lpm驱动电机15秒,然后等待45秒再重复这个动作。

功率= lpm × MPa / 60 ×效率。P千瓦= 100 x 17 / 60 x 85% = 33 kW

我们需要33千瓦来驱动系统。然而,马达每分钟只工作15秒。平均流量为25 lpm。通过使用蓄能器,我们可以使用一个产生25 lpm恒定流量的泵。这可以“使曲线变平”,并允许使用更小的电源。

乍一看,我们可能会使用一个25升的蓄能器,我们的功率需求将是25 lpm x 17 MPa / 60 x 85%,即8.33 kW,节省了近75%。如果你认为这听起来太好而不真实,你是对的。

气体蓄能器的特点不是它们能容纳的液体的数量,而是内部的空间,即气体体积。使用四个标准选择尺寸:所需(可用)体积,预充气体压力,最小工作压力和最大压力。可用体积是如图所示的最小压力和最大压力之间的气体体积差。

液压马达需要17 MPa才能运行。这决定了最小工作压力。预充气体压力可随应用不同而变化,但我喜欢使用最小工作压力的85%;在这种情况下,大约为15 MPa。剩下的是需要的可用容积和最大压力来决定蓄能器的尺寸。

一个泵可以提供25 lpm,在15秒的运行时间内可以提供6.25升,剩下18.75升需要从蓄电池中提取。这是我们需要的可用容量。

看看下面的尺寸表,我们可以看到,如果我们将最大压力设置为18 MPa,它将需要一个容积至少为384升的蓄能器。112升的蓄能器更适合机器,但需要21兆帕的最大压力。

大型蓄能器使用最少的能量,但它的大小使它不实用。小型蓄电池成本更低,占用更少的空间,但需要大约14%的电力。

这就把我们带到了最初的问题:蓄能器是节能还是浪费?正如你所看到的,累加器两者都是。

与不使用蓄能器、驱动100 lpm泵需要33 kW相比,提供蓄能器的小型泵只需要10.29 kW,节省69%。是的,节省了能源。然而,驱动液压马达所需的能量单位为450,000 MPa/cm3.相比之下,525,000 MPa/cm3.使用。这是100,000 MPa/cm的浪费3..因此,能量被浪费了。

有没有更有效的解决方案?嗯,. . . .

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