Vamos deixar claro que, a seleção correta de bombas hidráulicas vai ser a maneira mais rápida de aumentar a eficiência do sistema hidráulico, já que é possível melhorar facilmente o "retorno sobre o investimento energético" em ~15%, ou mais simplesmente, ao modernizar o sistema passando de uma bomba de engrenagem para uma bomba de pistão, por exemplo. Mas as bombas não são a única maneira de aumentar a eficiência, reduzindo assim tanto o consumo de energia da fábrica quanto a pegada de carbono.
O ponto mais importante a lembrar na discussão sobre energia hidráulica diz respeito à termodinâmica. Quase toda a energia de entrada perdida antes de alcançar um trabalho útil é desperdiçada como calor, sendo então seu desafio de honrar o resultado final selecionando uma série de componentes eficientes instalados de maneira inteligente.
Sem entrar em detalhes excessivamente técnicos ou explorar sistemas eletrônicos de ponta e caros, vou discutir as muitas válvulas mais adequadas para uma operação hidráulica eficiente. Vamos também assumir que estamos operando dentro do escopo de uma bomba com Load Sensing, a menos que indicado de outra forma.
Frequentemente instalamos válvulas de alívio próximas à saída da bomba e, embora não sejam necessariamente usadas com bombas de pistão de Load Sensing, é importante que você saiba qual é a opção mais eficiente disponível. Sistemas de válvulas pilotadas empregam um assento primário acionado por uma válvula de alívio menor, para que não tenha que depender do desperdício de energia para mover a própria válvula, como ocorre com uma versão da válvula de alívio de ação direta. O ato de aliviar a pressão hidráulica é um ato de grande desperdício em si, e por isso um sistema bem projetado coloca uma válvula de alívio apenas para fins de segurança e não para controlar ativamente a pressão.
Tenha muito cuidado ao usar válvulas de controle de fluxo, especialmente as versões de fluxo prioritário de 3 portas. O melhor método para controlar o fluxo é não o criar desde o início (excesso de fluxo, que será "descartado"). É por isso que as bombas com compensação de pressão com Load Sensing são a base de sistemas hidráulicos eficientes — elas produzem apenas o fluxo exigido pela máquina a uma pressão marginalmente mais alta do que a necessária. Um design de fluxo prioritário de 3 portas mede o fluxo através de uma porta enquanto expele por outra. Essa porta de escape geralmente direciona o fluido de uma bomba de fluxo fixo diretamente para o tanque, desperdiçando energia equivalente ao fluxo e pressão combinados.
Frequentemente usadas em circuitos hidráulicos, também estão as válvulas de pressão acessórias, como válvulas de redução de pressão, válvulas de sequência e válvulas de contrabalanço, para citar algumas. Assim como com a válvula de alívio, selecione apenas versões operadas por piloto sempre que possível. Sempre que disponível, escolha válvulas de obturador / assento para sua aplicação, que são consideradas essencialmente sem vazamento. Válvulas de carretel são comuns, mas requerem folgas aumentadas para operar corretamente, levando a vazamentos inevitáveis que consomem energia.
As válvulas de pressão devem realizar sua tarefa usando o mínimo de pressão e fluxo possível para a tarefa, então considere também as curvas de desempenho da válvula para ver se elas oferecem baixa queda de pressão. Certifique-se de selecionar o tamanho e o fluxo nominal adequados para sua válvula — dimensionar muito pequena levará a uma queda de pressão excessiva e dimensionar muito grande pode resultar em desempenho instável.
Nenhum sistema hidráulico está completo sem um complemento de válvulas direcionais, e você adivinharia corretamente que algumas são mais eficientes do que outras. Se você estiver auditando todas as partes do circuito, será bom mudar para válvulas direcionais de assento em vez de suas válvulas de carretel. Assim como as válvulas de pressão, elas oferecem operação quase sem vazamento e estão disponíveis desde válvulas pequenas em cartucho e empilháveis, até elementos lógicos de encaixe capazes de vazões altas.
Finalmente, você acertou ao adivinhar que nem todas as válvulas direcionais são criadas iguais. Para começar, você frequentemente encontrará uma discrepância entre as marcas "economicamente amigáveis" e os fabricantes renomados da indústria. As marcas de alto padrão usarão matérias-primas superiores e usinagem de alta precisão combinadas com a confirmação de desempenho testada em bancada. Você pode esperar menos bypass e vazamento com as principais marcas, tornando o investimento extra válido. Em circuitos mais complexos com várias válvulas instaladas, a diferença em eficiência é notável, especialmente se considerarmos a vida útil total do conjunto.
Os exemplos acima são maneiras relativamente fáceis e baratas de melhorar a eficiência da sua máquina hidráulica. Algumas dessas escolhas são marginalmente mais caras do que suas contrapartes menos eficientes, mas a melhoria tanto no desempenho quanto na eficiência oferece um rápido retorno sobre o investimento enquanto reduz sua pegada de carbono também.
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