Comprendere la tecnologia delle pompe a getto d'acqua

Se desideri acquistare o sostituire un'attrezzatura da taglio che incorpora pompe a getto d'acqua, ecco alcune cose a cui pensare.

La pompa è il cuore della macchina e il secondo costo operativo più costoso se si taglia con abrasivo. Se utilizzi il taglio solo con acqua, questo costituirà la maggior parte dei costi operativi. L'investimento iniziale nell'attrezzatura non è importante quanto le spese operative correnti. Un risparmio iniziale del 10-20% può finire per costarti 10 volte tale importo nei prossimi anni di attività.

Tre principali tecnologie di pompe a getto d’acqua dominano il settore. Le prime sul mercato furono le pompe idrauliche con intensificatore inventate dal co-fondatore di OMAX® Dr. John Olsen mentre lavorava presso Flow Research Inc. negli anni '70. Vent'anni dopo fu inventata la tecnologia delle pompe ad azionamento diretto e la corsa ebbe inizio.

Nel 2008 la servopompa elettrica è stata sviluppata dalla Techni Waterjet Company in Australia. La Techni Pump è ora chiamata Quantum SPT. Il proprietario ha venduto l'azienda produttrice di macchinari e detiene solo l'azienda di pompe, denominata Quantum SPT.

Pompe intensificatrici idrauliche

La prima sviluppata, la pompa idraulica con moltiplicatore, è ancora la più popolare, soprattutto perché è il prodotto più comune offerto dai costruttori e dagli integratori di macchine; per anni è stata l'unica pompa a disposizione degli integratori di macchine. L'integratore della macchina può acquistare una pompa standard e integrarla nelle sue macchine. Recentemente alcune piccole aziende hanno iniziato a offrire pompe ad azionamento diretto agli integratori, ma pochissime hanno ancora intrapreso questa direzione.

Il tipo di pompa ha un design molto semplice. Un cilindro idraulico con uno stantuffo su ciascuna estremità del pistone viene spostato avanti e indietro con un gruppo idraulico azionato da un motore elettrico. Ciascuno stantuffo viene spinto attraverso un cilindro che ospita valvole di ritegno di ingresso e uscita dell'acqua. Mentre uno stantuffo/cilindro spinge l'acqua fuori dalla valvola di ritegno, l'altro aspira l'acqua nel cilindro. Il processo viene ripetuto mentre il cilindro idraulico inverte la direzione.

L'acqua viene raccolta dalle due linee di scarico e accumulata in un attenuatore. L'attenuatore immagazzina energia nell'acqua compressa ed espelle parte dell'acqua immagazzinata mentre gli stantuffi invertono la direzione alla fine di ogni corsa. Ciò si traduce in un segnale di pressione più uniforme e in un impatto ridotto su raccordi e componenti ad alta pressione. La maggior parte delle pompe idrauliche con intensificatore funziona a circa 60-100 corse al minuto.

Pompe a trasmissione diretta

La pompa ad azionamento diretto è azionata da un motore elettrico con una cinghia di distribuzione collegata a un albero a gomiti. La manovella aziona tre stantuffi nei cilindri. Ogni combinazione stantuffo/cilindro è dotata di una valvola di ritegno che consente all'acqua di entrare nel cilindro durante la corsa di ritorno dello stantuffo e forza l'acqua fuori nelle linee ad alta pressione. Le tre linee ad alta pressione alimentano un accumulatore per ridurre l'effetto pulsante della fusione di queste linee.

Le pompe ad azionamento diretto funzionano a circa 1.400 SPM e quindi non hanno avuto la migliore reputazione per la durata delle guarnizioni.

Servopompe elettriche

La servopompa elettrica è come un intensificatore idraulico poiché funziona avanti e indietro a soli 60-100 giri al minuto, producendo un'usura relativamente bassa sulle guarnizioni e generando acqua da ciascuna estremità dell'unità.

Le due principali differenze tra le tecnologie sono che la servopompa elettrica è efficiente al 90% perché utilizza un servomotore elettrico invece di un sistema idraulico che sposta gli stantuffi con un'efficienza compresa tra il 60 e il 65%. Inoltre, la servopompa elettrica non assorbe quasi alcuna potenza quando l'ugello è chiuso, mentre l'intensificatore idraulico continua a far funzionare la sua unità idraulica utilizzando il 50% della potenza.

Utilizzo elettrico

I tre tipi di pompe utilizzano l'elettricità in modo diverso.

Una pompa idraulica con intensificatore utilizza più elettricità per generare lo stesso flusso d’acqua delle altre due tecnologie a causa dell’efficienza del sistema idraulico pari solo al 60-65%. Una pompa da 50 HP spinge circa la stessa quantità di acqua di una pompa ad azionamento diretto da 40 HP o di una servopompa elettrica da 30 kW. Le pompe idrauliche intensificatrici utilizzano circa il 50% dell'energia quando la macchina gira a testa bassa durante lo spostamento o il carico/scarico della tavola. Stai quindi pagando l'elettricità per tutto il tempo in cui la pompa è accesa, poiché la pompa fa circolare l'olio idraulico per mantenerlo fresco.