Pós-compensação vs. Pré-compensação
Por Gustavo Marinho, CFPHS | 31 de Março de 2019
Quando a pós-compensação é uma vantagem?
A compensação de pressão é o controle do fluxo compensando as mudanças na pressão de carga. Atualmente, a maioria dos sistemas hidráulicos usa a pré-compensação como um meio de manter um fluxo consistente a partir de um orifício ou carretel. No entanto, existem aplicações em que a pós-compensação tem vantagens sobre a pré-compensação.
A diferença fundamental é que, com a pré-compensação, a queda de pressão através do orifício ou carretel é determinada pelo compensador. Com pós-compensação, a queda de pressão é determinada pela mola do sensor de carga ou “Load Sensing” (LS) dentro da bomba.
Pré-compensador Pós-compensador
Em sistemas pós-compensados com múltiplas funções, o fluxo da bomba é dividido em uma proporção fixa. Se a vazão requerida exceder a capacidade de saída da bomba, o fluxo será reduzido para cada função em uma taxa fixa. É por isso que a pós-compensação é por vezes referida como “compartilhamento de fluxo”.
Em circuitos pós-compensados, a queda de pressão em cada válvula é determinada pela mola de detecção de carga na bomba (LS) e todas as válvulas ou orifícios terão a mesma queda de pressão. O diferencial na linha de detecção de carga, por vezes referido como “standby”, diminui quando a bomba não consegue satisfazer a demanda total. Todos os compensadores de pressão fazem referência à carga mais alta das várias funções.
Os benefícios incluem alta eficiência sob condições de carga parcial e / ou velocidade parcial e todas as funções desaceleram juntas em uma taxa fixa quando a bomba não pode satisfazer totalmente a demanda.
No exemplo abaixo, o diferencial da bomba, ou standby, é de 200 PSI. A bomba com sistema de detecção de carga desenvolverá pressão suficiente para superar a carga e manter um diferencial de 200 PSI. A queda de pressão através da válvula ou do orifício permanece fixa e é calculada por: pressão do sistema [menos] a pressão de carga mais alta [menos] o valor da mola do compensador.
ΔP no Carretel da válvula = (Pressão do Sistema) – (Pressão do circuito LS) – (Mola do Compensador) 180 psi = 2200 psi – 2000 psi – 20 psi.
O circuito abaixo é um exemplo do aspecto de compartilhamento de fluxo. Quando outra função é operada e a bomba não consegue satisfazer totalmente a demanda de fluxo, o diferencial diminui. A queda de pressão em cada válvula ou orifício é reduzida na mesma proporção fixa, de modo que o fluxo é dividido ou compartilhado igualmente. Neste exemplo, cada válvula está totalmente aberta para que o fluxo total da bomba seja dividido igualmente entre as funções.
· Agora todos os ΔPs são iguais;
· Todas as vazões são iguais
· O ΔP total da bomba é de 140 psi.
Então, o que acontece quando as funções exigem fluxos diferentes e a bomba não consegue satisfazer totalmente a demanda total de fluxo? O fluxo da bomba será dividido na proporção de cada função para o fluxo total disponível. No exemplo abaixo, a demanda teórica de fluxo total é de 42 GPM. A relação entre a demanda do fluxo de função e a demanda total do fluxo teórico multiplicada pelo fluxo máximo da bomba é o fluxo real resultante de cada válvula.
A vazão para cada componente pode ser individualmente calculada conforme a seguir:
1ª Função: 21 GPM / 42 GPM = 0.5 → 0.5 * 30 GPM = 15 GPM
2ª Função: 7 GPM / 42 GPM = 0.167 → 0.167 * 30 GPM = 5 GPM
3ª Função: 14 GPM / 42 GPM = 0.33 → 0.33 * 30 GPM = 10 GPM
Resultado após atuação da terceira seção.
A pós-compensação aumentará a estabilidade e o controle em sistemas onde a demanda pode exceder a vazão da bomba. Por causa de sua maior eficiência sob condições de carga parcial, o compensador economiza potência e reduz o calor. Isso também tornará o movimento inicial dos atuadores mais previsível e proporcionará melhor controle do operador.
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