Procedură de curățare sau „spălare” a unui sistem hidraulic hidraulic; Pneumatic
Toleranțele de fabricație din sistemele hidraulice de înaltă presiune actuale necesită un control strict al contaminării din sistem. Ceea ce intră în sistem în procesul de fabricație și asamblare trebuie îndepărtat înainte de punerea în funcțiune pentru a asigura performanțe adecvate și previzibile pe durata de viață utilă.
Toleranțele de fabricație din sistemele hidraulice de înaltă presiune actuale necesită un control strict al contaminării din sistem. Ceea ce intră în sistem în procesul de fabricație și asamblare trebuie îndepărtat înainte de punerea în funcțiune pentru a asigura performanțe adecvate și previzibile pe durata de viață utilă.
Atât sistemele noi, cât și cele reconstruite trebuie curățate înainte de pornire. Conceptul de spălare sau „spălare” constă în eliberarea și eliminarea particulelor poluante din sistem, forțând un fluid cu viteză mare prin el. În teorie, ar trebui să lase pereții interiori ai conductoarelor cu același nivel de curățenie ca și uleiul care urmează să fie introdus. Apoi, în timpul funcționării, sistemul va experimenta doar contaminarea generată intern sau adusă din exterior care poate fi controlată prin filtrare convențională.
Un dezavantaj al proceselor de spălare este că acestea se bazează pe proceduri de curățare a fluidului, dar ignoră curățarea internă a sistemului. Chiar și atunci când conductele și conductoarele sunt instalate cu o atenție extremă la nivel vizual, ochiul uman poate vedea numai particule mai mari de 40 microni - mult sub cele necesare chiar și de cel mai de bază sistem din tehnologia hidraulică.
Cât de mare ar trebui să fie viteza?
Variabila critică în procesul de spălare care determină dacă obținem curățenia pe care o căutăm este viteza fluidului. Metodele tradiționale îl stabilesc de obicei într-unul din următoarele moduri:
- Aceasta este astfel încât se atinge un număr Reynolds (NR) de 3.000 sau mai mult sau,
- Trebuie să atingă sau să depășească viteza de funcționare a sistemului în condiții normale conform proiectului.
Experiența spune că niciuna dintre vitezele indicate nu este suficientă pentru a asigura curățarea corectă a conductoarelor. Dacă analizăm dinamica fluidelor, vom vedea de ce.
Numărul Reynolds este un număr adimensional utilizat, împreună cu alți factori, pentru a clasifica fluxul ca laminar, turbulent sau undeva între ele (vezi Figura 1). Valoarea sa depinde de vâscozitatea fluidului, viteza acestuia și diametrul intern al conductei sau conductorului. Un flux este considerat laminar atunci când numărul Reynolds este mai mic de 2.000, ceea ce implică un flux organizat cu linii de cale paralele. Când numărul Reynolds este mai mare de 3.000, debitul este considerat turbulent, care este definit ca starea în care liniile de curgere își pierd ordinea. Când numărul este între 2.000 și 3.000, fluxul este considerat tranzitoriu.
Viteza necesară pentru a obține un debit turbulent se încadrează în domeniul recomandat în ghidurile de viteză pentru conductoarele de fluid hidraulic. Următoarea ecuație întărește afirmația:
Unde V este viteza în picioare pe secundă,
D este diametrul intern al conductorului în picioare și
v este vâscozitatea cinematică în metri pătrați pe secundă.
Două exemple
Să presupunem că numărul Reynolds este 3.000, că conductorul este un tub de 1 inch cu o grosime a peretelui de 0.049 in. Și că vâscozitatea cinematică este de 1.288 x 10-4 metri pătrați pe secundă. Viteza fluidului ar fi apoi de 5,14 picioare pe secundă, ceea ce corespunde unui debit de 10,24 gpm în acest caz.
Vâscozitatea și, prin urmare, numărul Reynolds, al unui fluid hidraulic tipic este influențată de temperatură și presiune. Deci, cu cât uleiul este mai fierbinte, cu atât este mai mare numărul Reynolds pentru aceeași viteză și presiune. Cu cât este mai mare presiunea, cu atât este mai mic numărul Reynolds pentru un fluid la aceeași viteză și temperatură. Prin urmare, simpla specificare a numărului Reynolds 3.000 nu reprezintă o cerință strictă, ci se încadrează în intervalul normal de viteză de funcționare al unui sistem. Prin definiție, a fost creat un flux turbulent, deoarece liniile de curgere nu mai sunt paralele, dar nu există încă suficientă mișcare de fluid pentru a curăța eficient pereții interiori ai conductoarelor.
Chiar și la viteze maxime și numărul Reynolds pentru conductoare hidraulice, debitul nu este suficient de turbulent pentru a afecta contaminarea pereților într-o mare măsură. Fluidul din stratul limită în contact cu suprafețele interioare rămâne netulburat.
Numărul Reynolds pentru un debit în condiții de viteză normală poate fi calculat folosind aceeași dimensiune a conductorului și vâscozitatea cinematică din primul exemplu, dar cu viteza crescută la 20 de picioare pe secundă. Creșterea vitezei ne oferă un număr Reynolds de 11.671, care corespunde unui debit de 39,8 gpm.