거부해야 하는 열을 결정하고, 허용 가능한 최대 오일 온도와 최악의 주변 환경을 정의하고, 제안된 냉각기 회로를 통한 오일 흐름을 측정하고, 수정된 성능 곡선이 허용되는 압력 강하를 초과하지 않고 해당 임무를 충족하는 장치를 선택하여 냉각기의 크기를 결정합니다. 그런 다음 팬 구동 및 전기 또는 유압 전력, 냉간 시동 바이패스, 오일 점도, 고도, 잔해물, 진동, 공기 흐름 재순환, 장착 및 서비스 접근을 확인합니다.
코어 치수, 포트 크기, 엔진 마력만을 기준으로 선택하지 마십시오. 이러한 필드는 패키징 및 예비 추정에 도움이 되지만 열 성능을 확립할 수는 없습니다. 교체하거나 대량 소싱하는 경우 필요한 작동점을 Elecdura와 비교하세요. 도매 유압 오일 쿨러 제품군을 선택 해야 하며 검증된 OE 상호 참조 또는 데이터를 기반으로 한 제조업체 선택이 필요합니다.
방어 가능한 오일 쿨러 선택에는 열, 유압, 공기 흐름 및 환경 입력이 필요합니다.
필요한 최소 데이터
입력
왜 중요한가요?
열 방출, kW
냉각기가 제거해야 하는 열 부하를 정의합니다.
최대 주변 온도, °C
최악의 공기측 방열판 설정
최대 오일 입구/목표 온도, °C
열 전달을 유도하는 온도 차이를 정의합니다.
냉각기 회로 오일 흐름, L/min
열 전달 및 압력 강하에 영향을 미칩니다.
오일 종류, ISO VG 및 작동 점도
열용량, 흐름 동작 및 압력 강하에 영향을 미칩니다.
작동/과도 압력 및 허용 Δp
코어 및 기계 회로를 보호합니다.
팬 유형, 전력, 전압/전류 또는 유압 공급 장치
설치된 공기 흐름을 결정합니다.
의무, 고도, 파편, 진동, 부식
현장 조건에 맞게 클린랩 선택을 수정합니다.
1단계: 과도한 열이 실제 문제인지 확인
높은 오일 온도는 냉각 부족으로 인해 발생할 수 있지만 비효율적인 유압 시스템으로 인해 발생할 수도 있습니다. 오일 레벨 및 등급, 필터, 저장소, 냉각기 청결도, 팬 방향 및 속도, 온도 조절기/바이패스, 펌프, 릴리프 밸브, 제어 밸브, 실린더/모터, 케이스 배수 및 회수 제한 사항을 확인하십시오. 지속적으로 우회하는 릴리프 밸브나 내부에서 누출되는 마모된 펌프는 유용한 입력 전력을 열로 변환합니다. 쿨러가 클수록 온도가 낮아지면서 연료가 낭비되고 결함이 악화될 수 있습니다.
온도 측정을 확인합니다. 기계 센서를 교정된 접촉 프로브 또는 정의된 위치에서 승인된 방법과 비교하십시오. 적외선 판독값은 표면 방사율에 따라 달라지며 벌크 오일을 나타내지 않을 수도 있습니다. 주변, 기계 모드, 사이클 시간, 엔진 속도, 부하, 냉각기 입구/배출구의 오일 온도, 팬 명령/속도 및 기계 작동 시간을 기록합니다.
2단계: 열부하 결정
냉각기 작동은 실제 기계 사이클 동안 측정된 예열 또는 계산된 손실을 기반으로 해야 합니다.
측정된 열 부하가 바람직합니다. Parker의 냉각기 크기 지침에서는 총 유체 부피, 비중 및 비열을 사용하여 냉각기가 작동하지 않는 상태에서 시간이 지남에 따라 유체 온도가 상승하여 시스템 가열 전력을 결정하는 방법을 설명합니다. SI 단위:
P 열 = ρ × V × c p × (T 2 − T 1) / t
여기서 P는 질량/에너지/시간 단위가 일정할 때 kW이고, ρ는 오일 밀도(kg/L), V는 총 유효 오일 부피(L), c p 는 비열(kJ/(kg·K)), 온도 상승은 K 또는 °C 차이, 시간은 초입니다. 정확성이 요구되는 경우 테스트 중에 저장소, 호스 및 구성 요소에서 자연적으로 손실되는 열을 고려하십시오. 간단한 워밍업 계산은 실제 발전량을 과소평가할 수 있습니다.
워밍업 예시
유효 오일 용량이 180L, 밀도가 0.86kg/L, 비열이 2.0kJ/(kg·K)이고 냉각기를 바이패스한 상태에서 반복 가능한 작동 동안 12분(720초) 내에 45°C에서 60°C로 측정된 상승을 가정합니다.
질량 = 180 × 0.86 = 154.8kg
저장된 에너지 상승 = 154.8 × 2.0 × 15 = 4,644 kJ
오일로의 평균 열 = 4,644 / 720 = 6.45 kW
이 6.45kW는 해당 간격 동안 오일의 순 저장량을 나타냅니다. 예를 들어 시스템이 동시에 주변 환경으로 2kW를 손실한다면 실제 발전량은 약 8.45kW가 됩니다. 가공된 손실 값을 추가하지 마십시오. 제어된 냉각 테스트, 에너지 모델 또는 엔지니어링 판단을 통해 이를 추정하고 불확실성을 문서화합니다.
손실 기반 계산
펌프, 모터, 밸브 및 라인 효율이 알려진 경우 입력 전력에서 유용한 출력 및 기타 알려진 에너지 경로를 뺀 값을 계산합니다. 이는 설계된 시스템에서는 정확할 수 있지만 구성 요소 상태를 알 수 없는 경우에는 약합니다. 흐름 시 압력 강하는 유압 전력 손실과 거의 동일한 열을 발생시킵니다.
P 손실 (kW) = Δp(bar) × Q(L/min) / 600
예를 들어, 120L/min의 제한을 통해 20bar가 지속적으로 손실되면 약 4kW가 생성됩니다. 간헐적인 손실은 의무 비율을 곱하거나 작업 주기에 걸쳐 통합해야 합니다.
마력 경험 법칙
Parker는 열 방출을 알 수 없는 경우 설치된 마력의 20~30%가 추정치로 사용될 수 있다고 지적합니다. AKG는 예비 모바일 냉각기 지침을 발표합니다 . 지정된 선택 가정에 따라 농업 및 건설 기계용 디젤 엔진 출력의 1/3과 같은 이것은 보편적인 법칙이 아닙니다. 유압 활용도와 효율성에 따라 기계의 크기를 늘리거나 줄일 수 있습니다. 초기 예산 책정에만 사용하고, 소스/가정을 명시하고, 최종 출시 전에 측정된 열부하 또는 손실 기반 열부하로 대체하세요.
3단계: 오일 온도 및 최악의 환경 설정
기계, 펌프/모터, 씰, 호스 및 오일 공급업체 한계에서 최대 연속 오일 온도를 선택하십시오. 또한 점도를 고려하십시오. 너무 뜨거운 오일은 윤활 및 체적 효율성에 비해 너무 묽어질 수 있습니다. 오일이 너무 차가우면 압력 강하가 커지고 반응이 나빠질 수 있습니다. 목표는 가능한 최저 온도가 아닌 제어된 작동 범위입니다.
쿨러에 유입되는 실제 최대 공기 온도를 사용합니다. 굴삭기에서 냉각기는 다른 코어에 의해 이미 가열된 공기를 받거나 엔진실에서 재순환된 공기를 받을 수 있습니다. 주변 온도가 45°C이면 냉각기 입구 온도가 더 높아질 수 있습니다. 가장 뜨거운 작업 중에 측정하고 열 흡수를 포함합니다. 공기 밀도가 낮을수록 질량 흐름과 팬/냉각기 성능이 감소하므로 고도에 맞게 수정하세요.
뜨거운 오일과 유입되는 공기 사이의 온도 차이는 공랭식 오일 냉각기 성능을 좌우합니다. 대상 오일 입구가 75°C이고 실제 냉각기 입구 공기가 50°C인 경우 접근 방식은 25K에 불과합니다. 40K 또는 50K 차이로 정격된 카탈로그 곡선은 직접 사용할 수 없습니다.
4단계: 냉각기 회로를 통한 흐름 결정
메인 펌프 흐름은 자동으로 냉각기 흐름이 아닙니다. 리턴 라인 냉각기는 결합되고 다양한 액추에이터 리턴, 재생, 배수 및 바이패스 흐름을 확인합니다. 오프라인 장치에는 자체 펌프가 있습니다. 충전 회로는 더 작고 안정적인 흐름을 제공할 수 있습니다. 과도 피크 및 역방향/재생 조건을 포함하여 전체 듀티에 걸쳐 제안된 회로를 측정하거나 계산합니다.
흐름이 너무 적으면 열 전달이 제한되거나 바이패스 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다. 유량이 너무 많으면 압력 강하가 증가하고 바이패스가 지속적으로 열릴 수 있으며 코어 또는 라인 제한을 초과할 수 있습니다. 복귀 서지가 큰 경우 적절한 크기의 바이패스, 어큐뮬레이터/유량 배열, 다른 회로 위치 또는 오프라인 냉각을 사용하십시오.
5단계: 오일 유형 및 점도에 맞게 수정
카탈로그 곡선은 명시된 온도에서 ISO VG 32와 같은 기준 오일을 가정하는 경우가 많습니다. 점도가 높을수록 열 전달이 변경되고 압력 강하가 높아집니다. Parker가 발표한 사례에서는 더 높은 ISO 점도 등급에 대해 계산된 압력 강하를 크게 증가시키는 보정 계수를 사용합니다. 관련되지 않은 코어 설계 간에 요소를 전달하는 대신 선택한 냉각기 제조업체의 자체 수정 사항이나 소프트웨어를 사용하십시오.
고온 작동 점도와 저온 시동 점도를 모두 확인하십시오. 뜨거운 오일에서 0.5bar만 떨어지는 냉각기는 차가울 때 훨씬 더 높은 배압을 생성할 수 있습니다. 코어, 필터, 씰, 회수 라인 및 구성품 케이스는 보호된 상태로 유지되어야 합니다. 바이패스 밸브나 자동온도조절 바이패스는 조건이 적합할 때까지 코어 주위에 차가운 점성 오일을 허용하지만 크래킹 압력, 용량, 누출 및 온도 제어를 선택해야 합니다.
6단계: 제조업체 성과 곡선 사용
공급업체에 열부하, 오일 흐름, 오일 흡입구/목표 온도, 공기 흡입구 온도, 오일 점도, 팬 상태 및 환경을 제공합니다. 데이터 불확실성, 오염, 생산 허용 오차 및 노후화에 적합한 엔지니어링 마진을 갖춘 수정된 열 거부가 최소한 필요한 부하인 냉각기를 선택하십시오. 설명하지 않고 포괄적인 비율을 추가하지 마십시오.
동일한 작동 지점에서 오일 측 압력 강하를 읽거나 계산하여 허용 한계 미만인지 확인하십시오. 쿨러는 열 차단을 충족할 수 있지만 배압 때문에 여전히 수용할 수 없습니다. 더 큰 코어로 이동하면 압력 강하를 줄일 수 있지만 팬과 패키징 동작을 다시 확인해야 합니다.
곡선이 kW/°C로 표시되는 경우 제조업체의 정의에 따라 관련 오일-공기 온도 차이를 곱합니다. 등급이 오일 흡입구에서 공기 흡입구를 뺀 값, 평균 오일 온도 또는 기타 규칙을 기준으로 하는지 확인하십시오. 선택 도구가 계산 증거 없이 모델을 출력하는 경우 입력 및 결과 기록을 요청합니다.
7단계: 팬 및 드라이브 선택
코어는 공기 흐름 저항을 생성합니다. 자유 공기가 아닌 설치된 코일, 가드, 그릴, 덕트 및 인접한 열 교환기를 통해 필요한 공기 흐름 및 정압에서 팬을 선택하십시오. 회전을 확인하고 팬이 의도한 경로를 통해 당기거나 밀어내는지 확인합니다. 공기가 코어를 우회할 수 있도록 틈새를 밀봉하고 뜨거운 배출물이 흡입구로 되돌아오는 것을 방지합니다.
DC 팬의 경우 12/24V, 정격 전압 및 고온 조건에서의 전류, 시동/돌입, 교류 발전기/배터리 용량, 퓨즈, 전선 크기, 계전기/컨트롤러, 커넥터, 속도 제어 및 환경 등급을 확인합니다. 유압 팬의 경우 공급 압력/유량, 모터 효율, 제어 밸브, 역방향 기능, 기계 부하 시 우선 순위, 팬 드라이브 자체가 유압 시스템에 추가하는 열을 정의합니다. 엔진 구동 팬의 경우 속도 비율, 클러치/제어 및 사용 가능한 전력을 검증합니다.
가변 속도 제어로 전력과 소음이 절약됩니다. 오일이 헌팅 없이 목표 밴드에 남아 있도록 센서와 설정점을 배치합니다. 센서 개방, 통신 끊김 또는 팬 결함에 대한 오류 방지 조치를 정의합니다. 양방향 팬은 잔해물을 배출할 수 있지만 과열 및 안전하지 않은 잔해물 배출을 방지하는 제어된 순서에 따라서만 역회전해야 합니다.
8단계: 굴삭기 및 로더 조건에 대한 설계
건설 기계는 먼지, 왕겨, 섬유질, 진흙, 진동 및 높은 주변 환경에서 작동합니다. 조밀한 루버 핀은 청소할 때 열을 잘 전달할 수 있지만 빨리 막힐 수 있습니다. 더 개방적이거나 루버가 없는 핀은 더 나은 현장 성능을 유지할 수 있습니다. 단순히 최대 실험실 kW가 아닌 깨끗한 서비스와 파울 서비스 추론을 요구하십시오.
파이프 질량으로 인해 헤더가 피로해지지 않도록 포트에 가까운 적절한 격리 및 지원 호스를 사용하여 냉각기를 장착하십시오. 프레임과 엔진의 움직임을 허용합니다. 공기 흐름을 방해하지 않고 돌과 우발적인 접촉으로부터 보호합니다. 양면 쿨러 사이의 틈과 양면을 청소할 수 있는 접근권을 제공합니다. 핀이 접히지 않도록 청소압력과 방향을 확인하세요.
로더에서 반복되는 저속 고부하 사이클은 램 공기가 최소화되는 동안 열을 발생시킬 수 있습니다. 굴삭기에서는 스윙, 이동, 부착 및 대기 모드로 인해 다양한 손실과 팬 가용성이 발생합니다. 높은 유휴 무부하 테스트가 아닌 최악의 실제 작업주기를 검증합니다.
9단계: 회로 위치 및 제어 선택
설치된 회로는 차가운 오일 압력으로부터 보호하고 호스를 지지하며 열기 재순환을 방지해야 합니다.
리턴라인 쿨러
이 일반적인 배열은 탱크로 돌아가는 오일을 사용합니다. 피크 복귀 유량, 압력 스파이크, 배압 한계, 필터/바이패스 상호 작용 및 실린더 재생으로 인해 예상치 못한 흐름이 발생하는지 여부를 확인하십시오. 쿨러는 케이스에 손상을 주거나 압력을 반환해서는 안 됩니다.
오프라인 냉각 루프
전용 펌프는 냉각기와 종종 필터를 통해 저장소에서 끌어옵니다. 흐름은 안정적이며 냉각은 기계 기능과 독립적으로 제어될 수 있습니다. 펌프 흡입, 여과, 폭기 제어, 반환 위치, 모터 출력 및 종료 경보를 선택합니다. 오프라인 펌프는 자체 열과 유지 관리를 추가합니다.
충전 또는 저압 회로
일부 변속기 또는 폐쇄 루프 시스템은 냉각을 위해 차지 오일을 사용합니다. 이를 위해서는 충전 압력과 윤활을 보존하기 위한 시스템별 엔지니어링이 필요합니다. 호스 크기만을 기준으로 쿨러의 경로를 변경하지 마십시오.
복합 냉각 팩
엔진 라디에이터, 차지 에어 쿨러, A/C 콘덴서, 연료 쿨러 및 유압 오일 쿨러는 팬과 공기 흐름을 공유할 수 있습니다. 하나의 코어를 변경하면 다른 코어의 제한 및 유입 공기 온도가 변경됩니다. 전체 팩 및 팬 곡선을 평가합니다.
작업된 선택 예
테스트 및 손실 분석이 문서화된 마진을 포함하여 로더에 대해 18kW의 설계 열 부하를 지원한다고 가정합니다. 냉각기에 유입되는 최대 측정 공기 온도는 47°C입니다. 냉각기에 유입되는 최대 원하는 뜨거운 오일은 77°C이므로 오일과 공기의 차이는 30K입니다. 냉각기 회로 흐름은 작동 온도에서 ISO VG 46 오일의 110L/min입니다. 허용 가능한 최대 냉각기 압력 강하는 1.0bar 고온이며, 냉간 시동 바이패스가 필요합니다.
제조업체의 곡선이 오일 흡입구와 공기 흡입구의 차이 정도당 kW를 사용하는 경우 필요한 정규화된 성능은 18/30 = 0.60kW/K입니다. 그 숫자는 단지 선별 대상일 뿐입니다. 제조업체는 110L/min, ISO VG 46 점도, 선택한 팬, 고도, 가드/덕트 제한 및 정확한 곡선 정의를 수정해야 합니다. 또한 후보자는 1.0bar 고온 압력 강하 미만을 유지해야 합니다.
후보 A가 수정된 20kW를 제공하지만 1.3bar의 압력 강하가 있는 경우 유압 요구 사항을 충족하지 못합니다. 후보 B는 0.8bar에서 19kW를 전달하고 팬/공간에 적합하므로 정의된 마진으로 통과할 수 있습니다. 후보 C는 25kW를 공급하지만 기계가 공급할 수 없는 전류가 필요합니다. 열용량만으로는 승자를 선택할 수 없습니다.
시운전 및 검증
기준 오일 온도, 주변, 주기, 압력, 가능한 경우 흐름, 팬 속도/전류 및 결함을 기록합니다.
설치, 마운트, 호스 라우팅, 포트 지지대, 바이패스 방향/설정, 센서 위치, 팬 회전, 가드 및 공기 흐름 씰을 확인합니다.
냉간을 시작하고 냉각기 차압 또는 관련 회로 압력을 모니터링하여 바이패스 보호를 확인하십시오.
정의된 최악의 작업 주기를 열 평형 상태로 실행합니다.
냉각기 오일 입구/배출구, 공기 유입/배출, 주변, 흐름, 압력 강하, 팬 명령/속도/전력, 엔진 부하 및 장비 성능을 기록합니다.
과도한 사이클링, 배압, 캐비테이션, 누출, 소음 또는 전기/유압 과부하 없이 안정적인 목표 온도를 확인합니다.
현실적인 오염 노출 및 예정된 청소 간격 후에 반복하십시오.
열 주기 및 진동 후에 마운트, 헤더, 포트, 호스, 배선 및 커넥터를 검사하십시오.
쿨러 공급업체를 위한 RFQ 체크리스트
기계 제조업체/모델/일련번호, 엔진, 유압 회로도, 현재 냉각기 OE 번호 및 사진/도면.
방법과 불확실성을 이용한 측정/추정 열부하.
오일 등급, 밀도/비열(사용된 경우), 작동/저온 점도, 총 부피 및 청결도 목표.
냉각기 회로 정상/피크 유량, 작동/일시 압력 및 허용되는 고온/저온 압력 강하.
오일 입구/목표 출구 또는 최대 온도, 최악의 냉각기 입구 주변, 고도 및 사용.
팬 전압/전류 또는 유압 공급, 제어, 가역적 요구 사항, 소음 및 전기 보호.
코어/어셈블리 치수, 포트, 마운트, 공기 흐름 방향, 가드, 인접한 쿨러 및 서비스 공간.
대체 소싱을 위해 Elecdura는 더 광범위합니다. 도매 오일 쿨러 카테고리는 OE 번호 및 치수 검사를 지원할 수 있습니다. 최종 승인은 성능이나 통제된 정확한 상호 참조를 검증해야 합니다.
자주 묻는 질문
쿨러는 엔진 출력의 몇 퍼센트를 거부해야 합니까?
게시된 예비 규칙은 설치 마력의 20~30%, 특정 건설/농업 가정의 경우 1/3 등 다양합니다. 대략적인 추정치입니다. 최종 선택을 위해 열부하를 측정하거나 실제 손실을 계산합니다.
메인 펌프 흐름을 냉각기 흐름으로 사용할 수 있습니까?
회로도가 동일한 흐름이 냉각기를 통과한다는 것을 증명하지 않는 한 그렇지 않습니다. 반환, 충전, 오프라인 및 케이스 배수 회로는 다르며 재생을 통해 과도 반환이 펌프 전달을 초과할 수 있습니다.
가능한 가장 낮은 압력 강하를 선택해야 합니까?
압력 강하는 콜드 스타트를 포함하여 시스템 한도 내에서 유지되어야 하지만 0이 유일한 목표는 아닙니다. 열 성능, 크기, 비용, 흐름 분포 및 제어의 균형을 유지하십시오. 실제 점도 및 흐름에서 제조업체 곡선을 사용하십시오.
더 큰 쿨러를 설치한 후에도 오일이 뜨거운 상태로 유지되는 이유는 무엇입니까?
가능한 원인으로는 높은 시스템 손실, 바이패스가 열려 있음, 낮은 냉각기 흐름, 잘못된 팬 회전, 낮은 팬 속도, 공기 재순환, 막힌 스택 코어, 잘못된 온도 데이터, 높은 주변 온도 또는 잘못된 조건에서 사용되는 정격 등이 있습니다.
바이패스 밸브가 필요합니까?
많은 모바일 시스템에는 냉간 시동 또는 일시적인 보호가 필요하지만 요구 사항과 크래킹 압력은 오일 점도, 유량, 냉각기/코어 등급, 회로 배압 제한 및 기계 설계에 따라 달라집니다. 시스템 및 냉각기 엔지니어링을 따르십시오.
열과 흐름을 바탕으로 크기를 정한 후 기계에서 검증
방어 가능한 선택은 측정된 열 부하를 수정된 제조업체 곡선에 연결한 다음 압력 강하, 팬 전력, 제어, 환경, 장착 및 서비스 가능성을 입증합니다. 또한 냉각을 추가하기 전에 유압 비효율성을 수정합니다. 다른 엔지니어가 결정을 재현할 수 있도록 가정과 단위를 눈에 띄게 유지하세요.
굴삭기, 로더 또는 볼륨 교체 견적의 경우 기계/OE 목록, 열부하 방법, 온도, 유량, 오일/점도, 압력 제한, 팬 공급, 도면, 환경 및 연간 수량을 보내주십시오. Elecdura 연락처 페이지 . 이 데이터를 통해 외관보다는 작동 지점에 따라 쿨러를 선택할 수 있습니다.