Jato de água - Intensificador versus acionamento direto Qual é melhor?

Este argumento é provavelmente tão antigo quanto a própria tecnologia de bombas;

'Qual é melhor um estilo intensificador ou uma bomba de acionamento direto?'


Embora as bombas intensificadoras sejam usadas por muito mais fabricantes de jato de água, não se pode ignorar os benefícios e a simplicidade do design de acionamento direto e, embora existam fabricantes que fabricam e oferecem ambos os designs (Flow Corp.), a maioria dos fabricantes usa apenas "off" prontamente disponível. the shelf” bombas estilo intensificadores normalmente projetadas e construídas por um fornecedor terceirizado (como KMT Waterjet, Accustream e American Waterjet). Contrariamente, uma das marcas de maior sucesso, Omax, usa apenas Direct-Drive bombas de estilo. Por quê? O que torna um projeto de bomba melhor em relação ao outro? Por que você precisaria de um design diferente?


Neste artigo, os especialistas da Southern Fab aprofunde-se no mistério por trás do que impulsiona os sistemas de corte por jato de água mais populares no mercado hoje. Descobrimos o que torna essas bombas diferentes em design, desempenho e até manutenção, descobrindo seus pontos fortes e fracos.


Bombas estilo intensificador

Uma bomba estilo intensificador usa o poder do sistema hidráulico para “Intensificar ” a pressão da água, geralmente na proporção de 20:1 O projeto começa com um motor elétrico (ou a gás/diesel) girando uma bomba hidráulica produzindo uma pressão de óleo hidráulico de cerca de 3.000 PSI. Mostrado na ilustração abaixo, a pressão do óleo hidráulico é então alimentada na câmara central de um longo cilindro blindado que chamamos de “Intensificador ” é aí que a pressão do óleo hidráulico move um pistão (ou biscoito como é apelidado) para a esquerda e para a direita, alternando os sentidos e o fluxo assim que o pistão passa por um sensor.


Anexado ao pistão está um êmbolo com um diâmetro 20X menor que o próprio pistão. O êmbolo funciona em uma câmara de alta pressão selada separadamente, enquanto puxa a água no ciclo de retração e, em seguida, usando a proporção de 20:1, comprime a água, “Intensificando ” a pressão para 60.000 PSI ou acima. Esta ação dá um ciclo de aproximadamente 1 golpe por segundo (dependendo no estilo intensificador) enviando água de alta pressão para um tanque de armazenamento chamado Atenuador, que é um dispositivo destinado a amolecer os picos de pressão dos êmbolos de deslocamento e fornecem um fluxo de pressão equalizado mais suave para a cabeça de corte.


As pressões geradas nas bombas do tipo intensificador variam de 40KPSI (40.000 PSI) até 100KPSI e enquanto as pressões podem simplesmente ser aumentadas no estilo intensificador através de uma mudança na proporção do pistão para o tamanho do pistão e/ou na pressão do óleo hidráulico produzida, o O resultado inerente é que há menos volume de água produzido à medida que as pressões aumentam. Também deve-se notar que quanto maior a pressão gerada, mais rápido os componentes internos da bomba se desgastam e falham. Esses ciclos de manutenção mais frequentes, juntamente com o aumento dos custos dos componentes e o tempo de inatividade para reparo, tornam essas bombas de “Ultra-High Pressure” ótimas no papel, mas muitas vezes ficam muito aquém da praticidade. o volume de água criado nessas pressões ultra altas, reduzindo ainda mais a eficiência de corte a longo prazo.


Vantagens do estilo intensificador

• Pressões mais altas disponíveis até 100.000 PSI
• A pressão constante é mantida
• Funciona apenas quando a pressão é necessária

Desvantagem do estilo intensificador

• O sistema hidráulico deve ser resfriado usando 2-3X a água de corte produzida ou usando um grande sistema de resfriamento
• Ruído:os intensificadores são 2 a 3 vezes mais altos do que um sistema Direct-Drive comparável
• A eficiência é reduzida pelo uso do sistema hidráulico em aproximadamente 30-40% em relação às opções de acionamento direto.
• Os sistemas de ultra alta pressão têm altas taxas de falhas e desgaste prematuro de 200 a 300 horas nos consumíveis.

Bombas estilo acionamento direto

As bombas de acionamento direto operam de maneira inerentemente mais eficiente do que sua contraparte, a bomba do estilo intensificador, mas limita a saída de pressão geral. O design é mais simples, requer menos peças móveis e é muitas vezes referido como uma bomba do estilo “Pressure-Washer”, pois operam exatamente da mesma maneira (embora as bombas de jato de água tenham designs muito aprimorados). O estilo de acionamento direto também é comumente chamado de bomba de estilo “cambota”, pois utiliza um “árvore de manivelas” acionado por motor para mover 3 pistões em uma rápida sucessão para a entrada e pressurização da água. Dado que há sempre um dos 3 cilindros no ciclo de compressão, não há necessidade do “Atenuador” para manter e condicionar a pressão como nas bombas do tipo Intensificador. A pressão da água produzida é de pressão constante.

Como não há sistema hidráulico nessas bombas, não há necessidade de grandes sistemas de resfriamento de água para manter a bomba resfriada, apenas um pequeno resfriador é recomendado para reduzir a temperatura da água de entrada para melhorar a vida útil da vedação e da válvula de retenção.

Ilustração e foto da bomba cortesia de Omax Corp.

Vantagens

• 
  Projeto Eletricamente Eficiente
  
• 
  Não é necessário sistema de refrigeração
  
• 
  Operação silenciosa
  
• 
  Disponível em cavalos de potência a partir de 5HP e monofásico para operação doméstica/hobbyist
  

Desvantagens

• 
  Pressão Limitada (máximo de 60KPSI)
  
• 
  A pressão diminui com a operação que requer ajuste de velocidade de avanço ou RPM para manter a qualidade de corte
  
• 
  Diminuir/aumentar a pressão requer ajuste de RPM
  

Resumo:
Por mais diferentes que as duas tecnologias pareçam, as bombas intensificadoras e de acionamento de manivela compartilham o mesmo princípio de bombeamento:um êmbolo é empurrado para dentro de uma câmara fechada para aumentar a pressão e expelir o fluido através de uma válvula de retenção de saída; à medida que a direção do êmbolo é invertida, o fluido de baixa pressão entra na câmara através de uma válvula de retenção de entrada. Em ambos os casos, o êmbolo continuamente alternativo fornece a ação de bombeamento. A diferença entre as duas tecnologias é simplesmente o meio pelo qual o êmbolo é movido. A bomba estilo acionamento direto usa uma manivela semelhante à de um motor de automóvel, enquanto o estilo intensificador aciona o êmbolo com um cilindro hidráulico, via óleo pressurizado.


Em ambos os projetos de bomba, se você aumentar a potência operacional disponível, aumentará o volume de saída de água na pressão determinada e isso por si só pode aumentar significativamente seu desempenho de corte. Como exemplo, com todos os outros fatores sendo iguais, o seguinte se aplicaria:

Tamanho da bomba	30HP	50HP
Saída de pressão da bomba	60KPSI	60KPSI
Saída de volume	0,6 GPM	1.2 GPM
Tamanho do orifício	0,011"	0,014"
Tipo de material/espessura	AL / 0,25"	AL / 0,25”
Qualidade de corte	3	3
Saída abrasiva	1LB P/Mín.	1LB P/Mín.
Taxa de alimentação	23,63 IPM	33,63 IPM

*Dados de desempenho obtidos com o software American Waterjet - Geomate™ Cut Calculator

O aumento do desempenho na velocidade de corte de mais de 40% é alcançado no exemplo acima simplesmente aumentando a potência, o que aumenta o volume de água disponível nessa pressão. Essa ação por si só pode não apenas aumentar as velocidades de corte, mas também melhorar o desempenho, mantendo os custos operacionais e de manutenção dentro do razoável. O aumento adverso da pressão de fato resulta em velocidades aumentadas, mas reduz a quantidade de água disponível produzida a essa pressão e, portanto, reduz a eficiência geral. Além disso, essas Ultra-Altas Pressões aumentam substancialmente o desgaste, diminuindo bastante a vida útil dos consumíveis dos componentes do seu sistema de altas pressões.

Com qualquer projeto de bomba, houve grandes avanços em desempenho, eficiência e confiabilidade ao longo dos anos. Ambos os designs darão ao seu sistema de corte a jato de água desempenho por muitos anos e, embora as opções do tipo de bomba sejam exageradas, lembre-se de que a maneira mais eficaz de cortar de forma eficiente e acessível em um jato de água é aumentar sua potência, NÃO sua pressão.


Se você gostaria de discutir com um de nossos especialistas como um Sistema de corte por jato de água pode funcionar para sua aplicação, ou se você gostaria de discutir a adição da capacidade à sua próxima máquina, basta entrar em contato com os especialistas em Vendas de Máquinas de Fabricação do Sul hoje! Ligue diretamente para 813-444-4555 ou visite-nos na web em WWW.SOUTHERNFABSALES.COM

Comprando um jato de água agora? Confira nossa seleção de sistemas de corte por jato de água de 2,3 e 5 eixos AQUI

Visite nossa seção de referência técnica de jato de água AQUI e inscreva-se para receber artigos como este por e-mail quando publicados.

Gostou desta postagem? Você também vai gostar:

Jato de água 101:Usinagem de jato de água abrasivo

Como escolher a máquina de corte a jato de água certa

Opções de remoção de granada para operadores de jato de água