Vane Pump vs. Gírdæla vs. Stimpildæla: Skilvirkni, hávaði og kostnaður samanborið

Flestir hönnuðir vökvakerfa tilgreina gerð dælunnar út frá flæðis- og þrýstingskröfum án þess að skilja muninn á blöðkudælum, gírdælum og stimpildælum. Niðurstaðan er innkaupamynstur þar sem hönnuðurinn tilgreinir gírdælu fyrir hávaðanæma notkun og hávaðinn frá kerfinu fer yfir forskriftina, eða tilgreinir stimpildælu fyrir lágþrýstings notkun og upphafskostnaðurinn er óþarflega hár. Lausnin er að tilgreina gerð dælunnar út frá fjögurra þátta málamiðlun (nýtni, hávaði, þrýstingur, kostnaður) á hönnunarstigi kerfisins.

HinnHeildarúrval Vicks dælnanær yfir val á blöðku/gír/stimpli.Denison T6/T7 serían af blöðudælumer fjölskylda háþrýstisvingla fyrir byggingarlega notkun.Óska eftir tilboði í val á dælumeð þrýstings- og flæðiskröfum.

Fjögurra breytu málamiðlunin, samanburður á hávaða í byggingarhlutanum, röðun á rúmmálsnýtni og þrjú dæmisögur frá OEM forritunum hér að neðan eru byggingarforskriftir fyrir val á vökvadælu.

T7 serían stakdælur T7B háþrýstidæla — byggingarforskrift fyrir meðalþrýstings lághljóða vökvakerfi.Skoða T6/T7 seríuna →

Ítalski pressuframleiðandinn sem gerði út um hávaða fjárhagsáætlunarinnar með gírdælu

Ítalskur framleiðandi iðnaðarpressu hafði samband við okkur um miðjan 2024 eftir að fyrri birgir þeirra af vökvakerfinu hafði tilgreint gírdælu fyrir hávaðanæma pressu, þar sem pressan var sett upp í verkstæðisumhverfi sem krafðist hávaðastigs undir 72 dB(A) í 1 metra fjarlægð. Gírdælan starfaði á 78-82 dB(A) á sama mælipunkti, sem fór 6-10 dB(A) fram úr hávaðaforskriftum verkstæðisins og olli kvörtun viðskiptavina um hávaða sem framleiðandi pressunnar þurfti að taka á sig. Sex mánaða framleiðslulotan þurfti að endurnýja með blöðudælu sem uppfyllti hávaðaforskriftirnar, þar sem framleiðandi pressunnar bar á sig kostnaðinn við að skipta um birgja og framleiðslutöfina.

Orsökin var forskrift dælutegundarinnar án hávaðagreiningar. Gírdælan er ódýrasta dælan, en gír-tönn samtengingin framleiðir hávaða sem fer yfir forskriftir fyrir hávaðanæmar notkunaraðferðir. **Val á gírdælu var byggingarlega ósamrýmanlegt 72 dB(A) hávaðamörkum verkstæðisins, þar sem hávaðinn fór 6-10 dB(A) yfir forskriftirnar og kvörtunin um hávaða var vegna ósamræmis í byggingarlaginu sem kom í ljós.**

Lagfæringin var að tilgreina [Vicks Denison T6/T7 serían af vængdælu](https://www.vickshydraulic.com/products/pump/t6t7-series/) með hljóðvistarprófíl sem var skjalfestur á hönnunarstigi kerfisins. Nýja forskriftin inniheldur gerð dælunnar (vængdælu), hljóðvistarprófíl (62-68 dB(A) í 1 metra fjarlægð), vinnuþrýsting (175 bör samfellt) og rúmmálsnýtni (94% við nafnþrýsting). **Nýja innkaupin hafa afhent pressukerfið með hljóðvistarforskriftinni, þar sem vængdælan hefur brúað hljóðvistarbilið sem forskrift gírdælunnar skildi eftir sig.**

Byggingarfræðileg innsýn í þetta atburðarás: forskrift dælutegundarinnar verður að innihalda greiningu á hávaðasniði, ekki bara flæði og þrýstingskröfur. Forrit sem tilgreina dælutegundina án hávaðagreiningar lenda í kvörtun um hávaða sem hávaðagreiningin hefði komið í veg fyrir.

Rúmmálsnýtni röðun: Stimpill > Vængur > Gír

Rúmmálsnýtnin er byggingarforskrift fyrir orkunýtni dælunnar. Orkunýtnistaðlar fyrir vökvaaflskerfi eru birtir samkvæmt ISO 4419 orkunýtnistöðlunum fyrir vökvaafl. Stimpildælan hefur hæstu rúmmálsnýtnina, blaðadælan hefur mikla rúmmálsnýtni og gírdælan hefur lægstu rúmmálsnýtnina.

Stimpildælan nær hæstu rúmmálsnýtni (95-98% við nafnþrýsting) vegna lokaðs strokkhols. Stimpilþéttingin er eina lekaleiðin, þar sem stimpilþéttingin er nákvæmnisfræst til að lágmarka leka. Mikil rúmmálsnýtni er byggingarforskrift fyrir háþrýstings- og hávinnsluferilnotkun.

Vængdælan nær mikilli rúmmálsnýtni (90-96% við nafnþrýsting) vegna vængjaoddsins og kambhringjarins. Þétting vængjaoddsins er aðal lekaleiðin, þar sem vængjaoddurinn er nákvæmnisfræstur og kambhringurinn nákvæmnislípaður til að lágmarka leka. Mikil rúmmálsnýtni er byggingarforskrift fyrir lágþrýstingsnotkun við meðalþrýsting.

Tannhjóladælan hefur lægstu rúmmálsnýtinguna (85-92% við nafnþrýsting) vegna leka frá gírnum. Tengiliðurinn milli gírsins og tanna er aðal lekaleiðin, þar sem gírarnir eru nákvæmnisfræstir til að lágmarka lekann en geta ekki náð nákvæmni stimpil- eða blöðkuþéttingarinnar. Lægri rúmmálsnýtingin er byggingarforskriftin fyrir lágþrýstings- og ódýra notkun.

Samanburður á hávaðaprófíl: Leiðarar dælublaða við 60-72 dB(A)

Hávaðamælingarstaðlar fyrir vökvadælur eru birtir samkvæmt ISO 4419 staðlinum fyrir hávaðamælingar á vökvaafli. Röðun hávaðamælinga er knúin áfram af tilfærslukerfinu, þar sem hvert kerfi framleiðir einkennandi hávaðatíðni og sveifluvídd.

Samanburður á hávaðaprófílnum sýnir að blöðudælan hefur byggingarlegan kost fyrir hávaðanæmar notkunarmöguleika, þar sem gírdælan og stimpildælan hafa smám saman hærri hávaðaprófíl vegna möskva- og höggbúnaðar. Hávaðaprófíllinn er byggingarforskriftin fyrir samræmingu við notkunarumhverfið.

Vinnuþrýstingssvið: Stimpill allt að 700+ bör

Vinnuþrýstingsbilið er byggingarforskrift fyrir þrýstingsgetu vökvakerfisins, þar sem stimpildælan nær hæsta vinnuþrýstingnum af þremur dælugerðunum. Röðun vinnuþrýstingsins er háð lögun þrýstingsheldni, þar sem hver lögun styður mismunandi hámarksþrýsting.

Stimpildælan nær hæsta vinnuþrýstingi (venjulega allt að 350-450 börum, með iðnaðarstimpildælum allt að 700+ börum) vegna lokaðs strokkgafls. Stimpilþéttingin og opplatan eru einu leiðirnar til að halda þrýstingi inni, þar sem strokkgaflið er nákvæmnisfræst og stimpilþéttingin er háþrýstingsmettuð. Hár vinnuþrýstingur er byggingarforskriftin fyrir háþrýstings- og aflþéttniforrit.

Vængdælan nær meðalþrýstingi (venjulega allt að 175-210 börum fyrir háþrýstingsvingdælur eins og Denison T6/T7 seríuna) vegna vingoddsins og kambhringsins. Vængoddurinn er aðal þrýstingsheldingarleiðin, þar sem vingoddurinn er jafnvægisjafnvægður og kambhringurinn nákvæmnislípaður. Meðalvinnuþrýstingurinn er byggingarforskriftin fyrir meðalþrýstingsnotkun.

Tannhjóladælan nær lægsta vinnuþrýstingnum (venjulega allt að 100-175 börum, með háþrýstigannhjóladælum allt að 250 börum) vegna þrýstingsþéttingar gírsins og tanna. Tengiliðurinn milli gírsins og tanna er aðal þrýstingsþéttingarleiðin, þar sem þrýstingurinn í gírnum er jafnvægður og húsið er háþrýstingsmetið. Lægri vinnuþrýstingurinn er byggingarforskriftin fyrir lágþrýstingsnotkun.

Greining á líftímakostnaði: Vinnuferlið ræður úrslitum

Greining á líftímakostnaði er byggingarforskrift fyrir val á dælu. Staðlar fyrir áreiðanleika iðnaðarvéla og spár um líftíma eru birtir samkvæmt ISO 12100 öryggisstöðlunum fyrir vélar. Röðun líftímakostnaðar fer eftir rekstrarhlutfalli, þar sem hver rekstrarhlutfallshópur hagnast á mismunandi gerð dælu.

Fyrir lágþrýstingsnotkun (undir 175 börum) með samfelldri notkunartíðni hefur tannhjóladæla yfirleitt lægsta líftímakostnaðinn. Lægri upphafskostnaðurinn vegur upp á móti hærri orkukostnaði og styttri viðhaldstíma, þar sem líftímakostnaðurinn er yfirleitt 15-25% lægri en fyrir blöðudælu fyrir sama notkunartíðni.

Fyrir meðalþrýstingsnotkun (175-210 bör) með samfelldri vinnuhringrás hefur blöðudælan yfirleitt lægsta líftímakostnaðinn. Meiri rúmmálsnýting vegur upp á móti hærri upphafskostnaði, þar sem líftímakostnaðurinn er yfirleitt 10-20% lægri en stimpildælan fyrir sama vinnuhringrás.

Fyrir háþrýstingsnotkun (yfir 210 bör) með samfelldri vinnuhringrás hefur stimpildæla yfirleitt lægsta líftímakostnaðinn. Hæsta rúmmálsnýtingin vegur upp á móti hæsta upphafskostnaðinum, þar sem líftímakostnaðurinn er yfirleitt 20-30% lægri en fyrir blöðudælu fyrir sama vinnuhringrás við háan þrýsting.

Samanburður á viðhaldstímabilum: 5.000 til 20.000 klukkustundir

Viðhaldstímabilið er byggingarforskrift fyrir líftíma dælunnar, þar sem hver dælutegund krefst mismunandi viðhaldsáætlunar. Röðun viðhaldstímabila er háð slitkerfinu, þar sem hvert kerfi framleiðir mismunandi slithraða.

Vendadælan þarf venjulega að skipta um vængi eftir 5.000-10.000 klukkustundir, þar sem vængioddurinn er aðal slitþátturinn. Vendadæluskipti eru viðhald á burðarvirkinu, þar sem skiptin fela í sér að dælan er tekin í sundur og vængisettið skipt út. Kostnaðurinn við að skipta um vængi er venjulega 20-35% af verði nýrrar dælu.

Venjulega þarf að skipta um legur í gírdælu eftir 8.000-15.000 klukkustundir, þar sem legurnar eru aðal slitþátturinn. Skipti á legum eru viðhald á burðarvirkinu, þar sem skiptin fela í sér að dælan er tekin í sundur og legurnar eru skipt út. Kostnaðurinn við að skipta um legur er venjulega 15-25% af verði nýrrar dælu.

Stimpildælan þarfnast yfirleitt viðhalds á stimpil og strokkblokk eftir 10.000-20.000 klukkustundir, þar sem stimpilþéttingin og strokkgatið eru helstu slitþættirnir. Viðhald stimpilsins er viðhald á burðarvirkinu, þar sem viðgerðin krefst þess að dælan sé tekin í sundur og stimpill/strokkur skiptist út. Viðhaldskostnaður stimpilsins er yfirleitt 25-40% af verði nýrrar dælu.

Þrjár dæmisögur um OEM-verkefni og val á dælum þeirra

Þrjár dæmisögur úr OEM-verkefnum sýna hvernig val á dælutegund byggt á fjögurra breytu málamiðlun skilar bæði afköstum kerfisins og hagræðingu á líftímakostnaði.

Dæmi 1: Ítalskur pressuframleiðandi, hávaðamörk gírdælu fóru fram úr fjárhagsáætlun, val á vængdælu. Upprunalegar forskriftir: gírdæla fyrir hávaðanæma pressu. Niðurstaða: 78-82 dB(A), fer yfir 72 dB(A) forskrift. Lagfæring: Denison T6/T7 vængdæla. Niðurstaða: 62-68 dB(A), uppfyllir forskrift. Lærdómur: Hljóðaprófíllinn er byggingarforskrift fyrir verkstæðisnotkun.

Dæmi 2: Brasilísk sprautuvél frá framleiðanda, stimpildæla ofmetin, vængeldæla með servókerfi. Upprunaleg forskrift: stimpildæla fyrir sprautuvél. Niðurstaða: hár upphafskostnaður, enginn hagkvæmniávinningur. Lagfæring: vængeldæla með servókerfi til að spara orku. Niðurstaða: 30-50% orkusparnaður á lægri kostnaði. Lærdómur: stimpildæla er aðeins byggð á burðarvirkisforskriftum fyrir háþrýstingsnotkun.

Dæmi 3: Norskt skipakerfi, stimpildæla fyrir háþrýstikerfi, líftímakostnaður fínstilltur. Upprunaleg forskrift: Vængdæla fyrir skipavökvakerfi við 280 bör. Niðurstaða: Vængdæla nær ekki 280 börum. Lagfæring: stimpildæla fyrir háþrýstikerfi. Niðurstaða: 25-30% lækkun á líftímakostnaði við háþrýsting. Lærdómur: stimpildæla er byggingarforskrift fyrir háþrýstiforrit.

Sameiginlegur þráður í öllum þremur forritunum: val á dælutegund byggt á fjögurra breytu málamiðluninni er byggingarforskrift fyrir afköst kerfisins og líftímakostnað. Forrit sem tilgreina dælutegund út frá málamiðluninni fá kerfið sem passar við kröfur notkunarinnar.

Að fá vökvadælur frá Vicks Hydraulic

Fyrir hönnuði vökvakerfa sem kaupa dælur frá Vicks Hydraulic, ættu kaupsamræðurnar að ná yfir sex atriði áður en endanleg ákvörðun er tekin um val á dælu.

1. Vinnuþrýstingur: hámarksvinnuþrýstingur og samfelldur vinnuþrýstingur, sem ákvarða gerð dælunnar (gír, blað eða stimpill).
2. Rennslishraði: nauðsynlegt rennslishraði og breytileiki rennslishraðans, sem ákvarða slagrúmmál og stærð dælunnar.
3. Hávaðamörk: hávaðamörk á uppsetningarstað, sem ákvarða dælutegundina fyrir hávaðanæmar notkunarmöguleika.
4. Vinnuferill: Vinnuferilsferillinn (samfelldur, slitróttur, hámark), sem ákvarðar útreikning á líftímakostnaði.
5. Vökvalýsing: gerð og seigja vökvakerfisins, sem ákvarða samhæfni og skilvirkni dælunnar.
6. Vottunarkrafa: vottunarkrafa fyrir notkunina (CCS, DNV, ABS, BV, LR fyrir sjóflutninga; CE fyrir iðnaðarflutninga), sem ákvarðar vottunargögnin.

HinnHeildarúrval Vicks dælnanær yfir val á blöðku/gír/stimpli.Denison T6/T7 serían af blöðudælumer fjölskylda háþrýstisvingla fyrir byggingarlega notkun.Óska eftir tilboði í val á dælumeð þrýstings- og flæðiskröfum.

Algengar spurningar