Подробное описание контура фильтрации и охлаждения гидросистемы

Основное отличие фильтрационно-охладительных агрегатов с масляно-воздушным теплообменником от контуров с водяным охлаждением является отсутствие необходимости подводить воду, которая в наше время стоит довольно дорого.

Однако, воздушные теплообменники достаточно габаритные и стоят дороже своих водяных аналогов. Но также они безвредны для окружающей среды. Воздушный теплообменник, ввиду выше сказанного, рекомендуется применять, если требуется отвести относительно небольшое количество тепла: 2-20 кВт.

Все гидравлические системы имеют тепловыделение, которое, в зависимости от качества проектирования и энергетического расчета, может составлять от 10% до 70% проводной мощности электродвигателя (или иного привода насоса). Поэтому теплопроводности бака бывает часто не достаточно при продолжительной эксплуатации, и поэтому гидросистеме необходимо активное охлаждение.

Масляно-воздушные теплообменники отводят тепло из гидросистемы в окружающую среду. Таким образом температура масла остается в пределах оптимального для гидравлических клапанов, распределителей, насосов и других гидроаппаратов диапазоне температур.

Масляно-воздушные теплообменники включают в себя электродвигатель, корпус-раму, элемент охладителя и крыльчатку вентилятора. Теплообменник может монтироваться как горизонтально, так и вертикально. В качестве дополнения фильтры могут поставляться с электрическим индикатором загрязнений.

Пример расчета/ выбор охладителя

a) Вычисление охлаждающей способности через измерение температуры

Измерив повышение температуры в баке через относительно большой промежуток времени, необходимую охлаждающую способность можно рассчитать следующим образом:

Измеряемые характеристические величины:

ϑ1 = температура рабочей жидкости в °C в начале измерений

ϑ2 = температура рабочей жидкости в °C в конце измерений

ϑu = температура окружающего воздуха в °C

t = промежуток времени в минутах

Далее необходимы следующие данные:

V = емкость бака в L

ρ = плотность рабочей жидкости в кг/л (для минерального масла ρ = 0,915 кг/л)

c = удельная теплоемкость в кДж/кг К (для минерального масла c = 1,88 кДж/кг К)

Потери мощности в виде тепла рассчитывают следующим образом:

PV = потеря мощности в кВт

Пример: V = 230 л; ϑ1 = 25 °C; ϑ2 = 66 °C; t = 90 мин

С помощью рассчитанных потерь мощности можно рассчитать удельную охлаждающую способность, необходимую для выбора охладителя.

P01 = удельная охлаждающая способность в кВт/К

ϑBT = оптимальная рабочая температура рабочей жидкости в °C

Пример: PV = 3,0 кВт; ϑBT = 50 °C; ϑu = 25 °C

Учитывая необходимый объемный расход (например, 40 л/мин), по диаграммеможно выбрать подходящий охладитель.

b) Вычисление охлаждающей способности через приближенный расчет

Приближенное значение потерь мощности можно рассчитать следующим образом:

PM = приводная мощность двигателя в кВт

PV = потеря мощности в кВт

η = КПД насоса (η = 0,7 - 0,8)

PV = PM • (1– η) в кВт

Пример:

PM = 10,0 кВт; η = 0,7

PV = 10,0 кВт • (1 – 0,7)

PV = 3,0 кВт

С помощью полученных потерь мощности можно расчитать удельную охлаждающую способность, необходимую для выбора охладителя.

P01 = удельная охлаждающая способность в кВт/К

ϑBT = оптимальная рабочая температура рабочей жидкости в °C

Пример: PV = 3,0 кВт; ϑBT = 50 °C; ϑu = 25 °C

Учитывая необходимый объемный расход (например, 40 л/мин), по диаграмме можно выбрать подходящий охладитель.

Поправочный коэффициент для установочной высоты охлаждающего контура

Охлаждающая способность масляно-воздушного охладителя снижается вследствие уменьшения плотности воздуха и увеличения высоты. Эти данные можно откорректировать, используя нижеприведенную таблицу поправочных коэффициентов.

Пример: Установочная высота 1000 м над НУ:

P01 (1000 m) = P01 • 0.95