Pompa korbowodowa czy wzmacniaczowa w waterjet? Starcie dwóch technologii napędu maszyny do cięcia wodą

Wybór odpowiedniego źródła wysokiego ciśnienia to jedna z najpoważniejszych decyzji, przed jakimi staje inwestor kupujący maszynę do cięcia wodą. Na rynku od lat ścierają się dwie technologie: pompy korbowodowe oraz pompy wzmacniaczowe. Która z nich jest najlepszym wyborem?

Wokół obu rozwiązań narosło wiele mitów, z których najpowszechniejszy głosi, że pompy wzmacniaczowe są znacznie droższe w codziennej eksploatacji ze względu na niższą sprawność mechaniczną układu hydraulicznego. 

Analiza techniczna oparta na realiach przemysłowych oraz wieloletnich doświadczeniach czeskiego lidera technologii cięcia wodą – firmy PTV, prowadzi jednak do całkowicie odmiennych wniosków. W ogólnym rozrachunku ekonomicznym to właśnie pompa wzmacniaczowa okazuje się rozwiązaniem bardziej opłacalnym dla właścicieli waterjetów, przynoszącym realne oszczędności.

Pozorna przewaga pomp korbowodowych i ukryty problem bypassu

Głównym argumentem wysuwanym przez zwolenników konstrukcji korbowodowych jest ich wysoka teoretyczna sprawność energetyczna, wynikająca z bezpośredniego przeniesienia napędu z silnika elektrycznego na wał korbowy poruszający tłokami. 

Brak pośrednictwa układu hydraulicznego faktycznie oznacza mniejsze straty energii podczas samego procesu tłoczenia. Ta laboratoryjna kalkulacja przestaje mieć jednak odzwierciedlenie w rzeczywistości, gdy przyjrzymy się realnemu cyklowi pracy waterjeta w zakładzie produkcyjnym. 

Kluczową słabością pompy korbowodowej jest fakt, że ze względu na swoją mechaniczną konstrukcję musi ona pracować nieprzerwanie, nawet wtedy, gdy proces cięcia zostaje chwilowo wstrzymany, na przykład podczas pozycjonowania głowicy, załadunku materiału czy wymiany detali. 

W tych momentach wytworzona woda pod ekstremalnym ciśnieniem nie może zostać zatrzymana, dlatego pompa zrzuca ją przez specjalny zawór upustowy (tzw. bypass) prosto do kanalizacji. W efekcie, przez niemal 30 do 50 procent czasu pracy waterjeta, pompa korbowodowa bezpowrotnie marnuje przefiltrowaną wodę oraz energię elektryczną zużytą na jej sprężenie. 

Pompy wzmacniaczowe, takie jak oferowane przez producenta waterjetów PTV, działają w zupełnie inny sposób. W momencie zamknięcia głowicy tnącej ciśnienie wody i oleju hydraulicznego natychmiast się równoważy, co powoduje fizyczne zatrzymanie ruchu nurnika. Pompa przechodzi w stan pełnego uśpienia, nie zużywając w tym czasie ani kropli wody i pobierając jedynie minimalną ilość prądu na podtrzymanie automatyki.

Częstotliwość suwów a koszty serwisu i żywotność podzespołów

Drugim fundamentem przewagi ekonomicznej pomp wzmacniaczowych są koszty serwisu, części zamiennych oraz przestojów konserwacyjnych. Pompa korbowodowa, aby utrzymać wymagane parametry ciśnienia, musi pracować z bardzo wysoką prędkością obrotową, wykonując zazwyczaj około 1000 ruchów nurnika na minutę. Tak wysoka częstotliwość pracy generuje ogromne ilości ciepła i tarcia, co drastycznie skraca żywotność uszczelnień wysokociśnieniowych i zmusza użytkownika do częstych, kosztownych interwencji serwisowych. 

Co więcej, pompy o napędzie bezpośrednim są ekstremalnie wrażliwe na jakość wody zasilającej – najmniejsze zanieczyszczenia mikrocząsteczkami lub zbyt wysoka twardość wody natychmiast niszczą delikatne podzespoły, co wymusza inwestowanie w bardzo drogie systemy uzdatniania wody oparte na odwróconej osmozie. 

W przeciwieństwie do nich, pompy wzmacniaczowe stosowane w waterjetach PTV charakteryzują się niezwykle spokojną pracą, wykonując średnio zaledwie od 60 do 90 suwów na minutę. Tak niska częstotliwość ruchu drastycznie wydłuża czas eksploatacji uszczelnień i elementów ceramicznych, czyniąc koszty utrzymania ruchu przewidywalnymi i znacznie niższymi w skali roku. 

Dodatkowo konstrukcja takiej pompy wzmacniaczowej jest zdecydowanie bardziej tolerancyjna na jakość wody, co pozwala na redukcję wydatków na zaawansowaną chemię i zaawansowaną filtrację wstępną.

Innowacje technologiczne PTV kluczem do redukcji kosztów operacyjnych

Przeglądając ofertę i specyfikacje techniczne na stronie producenta waterjetów – firmy PTV, można łatwo zauważyć, że producent położył szczególny nacisk na optymalizację kosztów eksploatacji swoich pomp wzmacniaczowych z serii PTV JETS. Czeska marka wprowadziła szereg innowacji, które bezpośrednio niwelują wszelkie potencjalne straty energetyczne. 

Stosujemy komponenty wiodącego amerykańskiego producenta Shape Technologies Group, co gwarantuje jakość pomp waterjet na najwyższym poziomie. Pompy produkowane przez lidera na rynku technologii waterjet, posiadającym 70% udziału w rynku – informuje firma PTV.

Przede wszystkim pompy te są wyposażone w zaawansowane przetwornice częstotliwości (falowniki), które inteligentnie sterują pracą silnika głównego pompy hydraulicznej, dopasowując pobór prądu do aktualnego zapotrzebowania na ciśnienie robocze. 

Ponadto standardem w maszynach do cięcia wodą PTV jest wielopoziomowa regulacja ciśnienia. Oznacza to, że operator podczas cięcia miękkich lub cieńszych materiałów może obniżyć ciśnienie robocze, co natychmiast przekłada się na mniejsze obciążenie komponentów i niższe zużycie energii. 

PTV stawia także na modułową i uproszczoną konstrukcję samych multiplikatorów, dzięki czemu podstawowe czynności konserwacyjne i wymiana pakietów uszczelniających mogą być wykonywane bezpośrednio przez przeszkolonego operatora maszyny, bez konieczności wzywania drogich, zewnętrznych ekip serwisowych.

Stabilność strumienia wodnego a zużycie dysz eksploatacyjnych

Ostatnim, często pomijanym aspektem wpływającym na rentowność całego systemu, jest jakość generowanego strumienia wody i jej wpływ na komponenty samej głowicy tnącej. 

Pompy korbowodowe ze względu na swoją specyfikę generują stałą, wysoką pulsację ciśnienia, która przenosi się na dyszę tnącą i mikser. Te ciągłe drgania i uderzenia hydrauliczne negatywnie wpływają na proces przebijania materiałów kruchych, takich jak szkło czy ceramika, zwiększając ryzyko ich uszkodzenia. Przede wszystkim jednak pulsacja ta przyspiesza erozję bardzo drogich dysz wodnych oraz rurek miksujących wykonanych z węglika wolframu. 

Pompy wzmacniaczowe PTV są fabrycznie wyposażone w wielkolitrażowe tłumiki pulsacji (akumulatory ciśnienia), które całkowicie linearyzują strumień wody. Stabilne i przewidywalne ciśnienie wydłuża żywotność części eksploatacyjnych głowicy nawet o kilkadziesiąt procent, co generuje bezpośrednie, wymierne oszczędności finansowe na materiałach zużywalnych w każdym miesiącu użytkowania maszyny.

Podsumowując, mit o wysokich kosztach funkcjonowania pompy wzmacniaczowej wynika jedynie z powierzchownego porównania sprawności samych silników, bez uwzględnienia realiów pracy waterjeta. 

W codziennym użytkowaniu przemysłowym, dzięki eliminacji strat wody na bypassie, rzadszym interwałom serwisowym, mniejszym wymaganiom filtracyjnym oraz dłuższej żywotności dysz, technologia wzmacniaczowa stosowana przez PTV okazuje się rozwiązaniem bezkonkurencyjnym pod względem ekonomicznym, gwarantując najniższy realny koszt wycięcia pojedynczego detalu.

Zachęcamy do zapoznania się z katalogiem maszyn do cięcia wodą, waterjet PTV oraz pozostałych produktów. W przypadku pytań pozostajemy do Państwa dyspozycji.

Zaproszenie do współpracy

PTV zachęca przedsiębiorców do kontaktu i nawiązania współpracy w zakresie zamówień na maszyny do cięcia strumieniem wody (waterjet). Dzięki doświadczeniu, globalnej obecności i innowacyjnym rozwiązaniom firma gwarantuje obsługę na najwyższym poziomie.

Jeśli chcecie poznać naszą ofertę sprawdźcie tu https://ptv.com.pl/maszyny/

Możecie również skontaktować się z nami pod numerem telefonu:

Telefon +48 531 303 553,

e-mail: przemek.prajsnar@ptv.cz