Давление в гидроаккумуляторе: Давление в гидроаккумуляторе: советы экспертов

Содержание

Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор – особенности процедуры, возможные ошибки

3412330659

16 мин. на чтение

22.03.2022

Содержание

Виды гидробаков

Как рассчитать давление в ёмкости

Как отрегулировать систему водоснабжения с насосом и гидробаком

Как отрегулировать реле

Особенности при настройке реле давления гидроаккумулятора для системы водоснабжения на 50 литров

Контроль и регулировка количества воздуха в гидробаке

Рекомендации профессионалов по проведению профилактических работ

Коротко о главном

Для комфортного проживания в частном жилом доме требуется устройство системы автономного водоснабжения. Потребители получают чистую воду из скважины, пробуренной на участке, которая проходит многоступенчатую систему очистки. Давление в системе водоснабжения регулируется мембранным баком, который создаёт необходимый напор и исключает риск гидроудара, способный вывести чувствительные приборы из строя. Для создания рабочего напора необходимо знать, какое давление должно быть в гидроаккумуляторе.

Мембранный бак в жилом доме

Виды гидробаков

Гидробак представляет собой металлический резервуар, предназначенный для накопления воды из скважины с последующей раздачей её потребителям под напором. Внутреннее пространство стального резервуара разделено на 2 зоны – сухую и мокрую, посредством гибкой упругой мембраны. В сухую зону нагнетается азот или атмосферный воздух, в результате чего мембрана растягивается, создавая давление в гидробаке на плохо сжимаемую среду – воду, находящуюся в мокром отсеке. В результате, жидкость стремится покинуть мембранный бак, и, при открывании крана в санузле, появляется напор.

Гидробаки, представленные на рынке, разделяются на несколько типов по разным критериям:

По типу конструктивного исполнения – горизонтальные и вертикальные. Первый тип используется в небольших домах, с 1 – 2 точками разбора, так как имеет небольшой рабочий объём мокрой камеры – до 50 литров. Второй вид баков более распространён среди владельцев частных жилых домов, и бытовые гидробаки данной категории предлагаются на рынке с объёмом до 200 литров.

Ознакомиться с ассортиментом гидробаков можно в нашем интернет-магазине. Чтобы отсортировать изделия по нужным параметрам, необходимо воспользоваться фильтром.

Горизонтальный резервуар

По типу упругой диафрагмы – баллонные и мембранные. В баллонных устройствах резиновая оболочка выполнена в виде груши, и закачиваемый воздух распределяется только по поверхности полимерного материала. Мембранные баки разделяют 2 отсека упругой диафрагмой, растягивающейся под воздействием сжатого воздуха. Оболочка крепится к внутренней поверхности стального сосуда на фланцы, и закачиваемый газ имеет прямой контакт со стальными стенками.
По месту устройства – чаще всего применяются накопительные ёмкости напольного исполнения, на 3 стальных опорах. Однако в целях экономии полезной площади, встречаются баки с встроенными кронштейнами, предназначенные для монтажа на стену.
Важный вопрос – какое давление должно быть в гидробаке? Каждый из гидробаков, представленных в свободной продаже, имеет свои технические характеристики. Баки различаются по предельному усилию от сжатого воздуха, которое можно задать в сухой камере, объёму, зависящем от количества точек разбора, способу удаления лишнего воздуха, а также диаметру патрубков для подключения к системе. Диапазон значений производители указывают в инструкции: например, у емкости Flexcon R от бренда Flamco он такой – 1,5-6. 1,5 бар – это предварительное давление, 6 бар – максимальное.

Внутреннее строение диафрагменной ёмкости

Как накачать гидроаккумулятор воздухом? Большинство приборов снабжаются ниппелем для нагнетания воздуха, но некоторые устройства его не имеют.

Резервуары, относящиеся к товарам повышенной ценовой категории, оснащаются элементами автоматического контроля и регулировки давления воздуха в гидроаккумуляторе, а также других рабочих параметров системы. Это позволяет обеспечить бесперебойную работу мембранного бака и стабилизировать напор в сети водоснабжения.

Важно! Сколько процентов объема гидробака обычно занимает воздух, можно сказать, зная, сколько занимает вода. Примерно 50%. По ссылке можно посмотреть, как правильно выбрать гидробак на дачу:

Как рассчитать давление в ёмкости

Большинство дачников задаются вопросом, какое давление в гидроаккумуляторе — 50 литров с водой? Перед покупкой оборудования необходимо рассчитать оптимальное давление, которое потребуется задать в воздушной камере сосуда для обеспечения напора в сети с учётом всех потребителей. При вычислении данного рабочего параметра мембранного бака учитываются следующие технологические и функциональные параметры системы:

Допустимый предельный расход с учётом всех точек разбора, л/мин.

Схема работы бака

Интенсивность работы оборудования, которое определяется путём среднего количества включений насосного оборудования в час. Данный показатель может быть дробным и составлять 0,1, …. 0,5.
Требуемый параметр, который нужно задать в сухом отсеке мембранного резервуара, бар.
Параметры автоматических настроек оборудования. Здесь учитывается минимальная и максимальная величина напора, которое необходимо достичь для включения или отключения насоса. Регулировка реле давления воды для гидроаккумулятора 50 литров или другого объёма позволяет контролировать работу оборудования.

В общем случае, для расчёта требуемого параметра внутри сосуда, используется следующая математическая формула, выведенная на основании эмпирических наблюдений и графиков нелинейной зависимости напора от протяжённости системы водоснабжения: F = (S

max + 6)/10, F – искомая величина, показатель оптимального значения внешних сил, выражаемый в атм.

S_max – предельная высота подъёма водяного столба в сети, что и является главным критерием для определения напора.

Напор в сети частного дома

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе 100 литров и менее? Рассмотрев конкретный пример, можно быстро определить расчётный напор в воздушной камере. Если стандартный коттедж в 2 этажа с подвалом имеет высоту до наивысшей точки разбора 9,5 метров, то в рабочей камере гидробака потребуется F = (9,5 + 6) / 10 = 1,55 атм. Эта величина соответствует нормальному показателю для бытовой водопроводной сети, и каждый бак, представленный на рынке, удовлетворяет таким параметрам.

Как отрегулировать систему водоснабжения с насосом и гидробаком

Какое давление воздуха в полости гидроаккумулятора должно быть для обеспечения нормальной эксплуатации водопровода? Для регулировки напора в системе водоснабжения с гидробаком необходимо установить дополнительные приборы, обеспечивающие контроль и возможность корректировки показателей:

Как правильно накачать воздух в гидроаккумулятор? Создаётся первоначальный напор, нагнетаемый в сухой отсек гидроаккумулятора и определяемый, исходя из приведённых выше расчётов. Давление в гидроаккумуляторе 24 и более литров нагнетается через ниппель на корпусе, с помощью автомобильного насоса с гибким шлангом и манометром.

Нагнетание воздуха в ёмкость

После того, как рабочее давление в гидроаккумуляторе задано, и в сети установился нормальный напор, необходимо подключить к прибору программируемое реле. Прибор включается в электрическую сеть, и на нём выставляются верхний и нижний пределы допустимого напора в водопроводной сети.

Если на основании рассмотренного выше примера оптимальное давление в ресивере насосной станции для воды составляет 1,55 атм., то граничные условия для срабатывания автоматики могут быть выставлены в диапазоне от 1,6 до 3 атм. Таким образом, при правильном подключении и настройки реле давления гидроаккумулятора, после падения его значения до 1,6 атм., насосное оборудование автоматически начнёт работать. При достижении рабочего напора до максимального значения – 3 атм. , наос отключится и разбор воды будет производиться до повторного падения показателя до 1,6 атм. Настройка гидроаккумулятора завершена Для механического контроля рабочего напора в сети, на выходном патрубке мембранного бака монтируется манометр, который показывает точные показатели на текущий момент, в атм. или бар.

Манометр на мембранной ёмкости

Чтобы соединить магистральный трубопровод, спускной клапан, реле и манометр в один конструктивный узел, в сантехнических магазинах продается специальное устройство – пятивыводной штуцер. Фитинг накручивается одним концом на патрубок агрегата, а к 4 другим соединениям разного диаметра монтируются остальные элементы, обеспечивающие бесперебойную работу системы. Работа и регулировка реле давления воды для гидроаккумулятора от глубинного насоса зависит в данном случае от герметичности всех соединений на штуцере. Ниже описан подробный алгоритм регулировки системы:

Как отрегулировать реле

Чтобы понять, как отрегулировать давление в гидроаккумуляторе, нужно правильно настроить реле.

После подключения элементов автоматики, как было сказано выше, необходимо настроить реле, выставив на нём граничные параметры системы. Данная процедура проводится в соответствии со следующим алгоритмом:

При опорожнённой водяной камере проверяется заданный параметр в сухом отсеке. Он должно соответствовать расчётным значениям.

Слив воды из гидробака

При регулировке гидроаккумулятора проверяется герметичность всех резьбовых соединений, так как, при образовании течи в процессе эксплуатации системы, напор начнёт падать.
Граничные условия характеризуются как максимальное и минимальное значение параметра в системе, при которых устройство подаёт сигнал на насосное оборудование для включения или отключения. Данные показатели записываются, соответственно, как P_min и P_max.
В заводском исполнении регулировка давления в гидроаккумуляторе уже выполнена, и на реле выставлены определённые значения, и настройка прибора производится методом проверки и корректировки этих показателей. Во многих моделях значение предварительного давления равняется 1,5 бар, как и в баке Airfix R от компании Flamco. Но всё же стоит узнать точный показатель в инструкции к конкретному изделию.
Система приводится в работу, и насос нагнетает давление в гидроаккумулятор на 50 или более литров. В это время необходимо наблюдать за показаниями манометра. По достижении некоторого значения, насос автоматически отключится, что будет свидетельствовать о работоспособности реле. Полученный показатель P_max фиксируется на бумаге для обеспечения корректной регулировки реле давления для гидроаккумулятора 50 литров или большего объёма.

Устройство реле

Вторым этапом, в ближайшей точке разбора открывается кран, и напор в сети начинает постепенно падать. Аналогично предыдущему случаю, когда стрелка манометра покажет определённое значение, насосное оборудования опять начнёт нагнетать давление. В этот момент положение стрелки на индикаторе будет означать параметр P_min, и оба значения будут являться отправной точкой для выставления требуемых настроек реле. Вся настройка реле давления гидроаккумулятора, при соблюдении инструкции, занимает не более 1 часа.
С реле снимается крышка, под которой можно увидеть два винта с пружинами – большой и маленькой.
Регулировка реле давления для гидроаккумулятора производится обычной отвёрткой. Большая пружина отвечает за значение P_min. Закручивая винт по часовой стрелке, значение повышается, а ослабляя его можно добиться меньшего значения.
Для контроля правильности настроек потребуется проделать описанный выше алгоритм проверки со срабатыванием автоматики несколько раз.

Регулировка реле

Когда показатель P_min выставлен в наиболее подходящее положение, необходимо отрегулировать малую пружину тем же способом, и настройка давления в гидроаккумуляторе и реле давления окончена. Винт отвечает за разницу между P_max и P_min. Таким образом, при повороте пружины, достигается оптимальное значение P_max.

По завершении настройки гидроаккумулятора, крышка реле возвращается на место, а сам приор включается в розетку, и система может эксплуатироваться в обычном режиме.

Реле в сборе

По ссылке можно увидеть, как правильно настроить реле:

Особенности при настройке реле давления гидроаккумулятора для системы водоснабжения на 50 литров

Владельцы дачных участков часто задаются вопросом, как настроить реле давления гидроаккумулятора на 50 литров. Компактная система водоснабжения, установленная в дачном домике, к которой подключено не более 2 санитарно-гигиенических приборов, требует вертикального или горизонтального мембранного бака с объёмом рабочей камеры 50 литров. Для выставления оптимальных рабочих параметров такой системы, требуется выполнение следующих шагов:

Какое давление в гидробаке 50 литров? В накопительный мембранный бак нагнетается воздух до достижения показаний на манометре 1,5 атм. Данный параметр считается оптимальным для водопроводной сети небольшого частного дома. При увеличении давления в гидроаккумуляторе, объём мокрой камеры мембранного устройства сократится, и система будет работать некорректно.

Диафрагменный резервуар на 50 литров

После того, как стало ясно, какое давление нужно в гидроаккумуляторе 50 литров без воды, включается насос, трубопровод и мембранный резервуар начинают заполняться жидкостью.
Согласно описанному выше алгоритму, проверяются реальные показания на реле, P_max и P_min. Результаты фиксируются на бумаге, и мастер понимает, какое давление в гидробаке.
Выставляются рабочие параметры P_max и P_min на реле.
Для показателя P_max в данной системе рекомендуемое значение составляет 3,2 атм.
В качестве минимального давления в гидробаке – 50 литров, P_min, этот параметр считается оптимальным при показаниях на манометре 2,0 атм.

По завершении выставления настроек, проводится последний контрольный замер с контролем показателей манометра на момент включения и отключения насосного оборудования. Если выставленные значения P_max и P_min соответствуют рекомендуемым цифрам, то система будет функционировать без каких-либо проблем.

Бак с мембраной на 100 литров

Давление в гидроаккумуляторе 100 литров на холодную воду. Учитывая аналогичный характер эксплуатации системы, при увеличении объёма рабочей камеры, номинальное давление возрастает незначительно до 1,6 – 1,8 атм. Давление в гидрообородувании 100 литров на холодную воду зависит от этажности дома, которая, в большинстве случаев, не превышает 2 – 3 этажа. То же касается и баков меньшего объёма. Например, на форумах домовладельцы часто спрашивают – какое давление нужно в гидроаккумуляторе 24 литра «Джилекс»? Для нормальной эксплуатации водопровода показатель должен быть в пределах тех же 1,5 атм.

Контроль и регулировка количества воздуха в гидробаке

Многие владельцы частных жилых домов задают вопрос, как отрегулировать реле давления воды с гидроаккумулятором? Когда напор в сети водоснабжения начинает падать, а реле исправно, проблема может заключаться в снижении выставленного ранее параметра в сухой камере мембранного бака. Чтобы устранить данный дефект и привести систему в рабочее положение, необходимо проделать следующие шаги:

Перед контролем рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе, снимается колпачок на ниппеле корпуса.

Ниппель на корпусе ёмкости

Нажатием острым предметом приоткрывается клапан. Если воздух начинает выходить с характерным звуком, значит мембрана внутри сосуда не порвана, и требуется лишь настройка рабочего давления воздуха в гидроаккумуляторе.
К ниппелю подключается насос с гибким шлангом и манометром, на котором сразу отображается реальный показатель.
Если уровень давления воздуха в гидроаккумуляторе ниже нормы, его необходимо добавить с помощью поршня насоса.
Когда значение параметра в камере достигло первоначальных значений, насос отключается от ниппеля, колпачок возвращается на место, и система продолжает эксплуатироваться в прежнем режиме.
Контроль давления воздуха в полости гидроаккумулятора должен проводиться каждый сезон в профилактических целях

Ремонт диафрагменного бака

Что является рабочим давлением воздуха в гидроаккумуляторе и определить причину пего потери? Если проблема повторяется вновь, следует проверить герметичность клапана на ниппеле, так как резинка на трубке может порваться и требовать замены. Если неисправность не устраняется даже после замены ниппеля, проблема кроется в резиновой груше. Она также подлежит замене, и рабочее давление воздуха в гидроаккумуляторе нормализуется.

Коротко о главном

Гидроаккумулятор регулирует давление в автономной системе водоснабжения частного дом и является неотъемлемой составляющей для обеспечения стабильного напора, а также предотвращения гидроскачков. Для создания рабочего давления внутри воздушной камеры применяют автомобильный насос с манометром, а также выполняется регулировка реле давления гидроаккумулятора. Средний показатель того, сколько атмосфер качать в насосную станцию, составляет от 1,5 до 1,8 атм. Для автоматизации подачи воды и стабилизации напора, в систему монтируется пятивыходной штуцер с манометром и реле. Для предотвращения серьёзных поломок оборудования, владелец дома должен проводить периодическую ревизию насоса, мембранного резервуара и реле давления воды в гидроаккумуляторе.

А вы вовремя проводите проверку насосного оборудования у себя в доме?

Автор статьи Бородин Денис

3412330659

16 мин. на чтение

22.03.2022

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.
Обязательные поля помечены *

Гидроаккумулятор: назначение, настройка, выбор объема.

Гидроаккумулятор (расширительный мембранный бак) служит для поддержания давления в напорной системе водоснабжения, и при использовании совместно с реле давления позволяет создать автоматическую станцию на базе погружного или поверхностного насоса. Основное назначение гидроаккумулятора в системе — поддержание и плавное изменение давления жидкости в системе.

Дополнительные функции, которые выполняет гидроаккумулятор, следующие:

Защита от гидроудара (изменения давления в жидкости, вызванного мгновенным изменением её скорости)
Обеспечение минимального запаса воды
Ограничение повторно-кратковременных включений насоса

Таким образом, именно гидроаккумулятор позволяет сделать возможным использование реле давления и автоматизировать процесс подачи воды. Без гидроаккумулятора, реле не может работать корректно, поскольку мгновенное изменение давления в системе (в момент открытия крана, отключения или подключения новых потребителей, включения или выключения насоса и т. 10 1/ Па. Т.е. увеличение давления воды (напора, создаваемого насосом) практически не вызывает изменения её объема (это сотые доли процента). Поэтому давление менялось бы в системе с большой скоростью, что вызывало бы постоянное срабатывание реле.

Надо четко уяснить, что гидроаккумулятор никакого давления не создает и потребителю воду сам не качает — все это делает насос. Он только поддерживает то давление жидкости, которое в нем создано насосом и подает воду в тот момент времени, пока открыт кран потребителя и насос не включился. Например вопрос «Какой объем гидроаккумулятора мне нужен если у меня два душа?» не совсем корректен. Потому что при пользовании душем (одним или двумя), гидроаккумулятор подает воду только до момента включения насоса, а затем все оставшееся время пользования воду подает только насос. И остановится он только после того, как все краны перекроются и давление в баке поднимется до давления выключения.

Иногда бывает так, что насос выключается даже в то время, когда потребители пользуются водой. Однако такой режим работы нежелателен (поскольку через короткое время насосу опять придется включиться) и говорит о том, что подбор насоса и/или настройки всей системы выполнены неправильно (в большинстве таких случаев надо изменить настройки реле давления).

Любой гидроаккумулятор разделен мембраной на две полости: воздушную и водяную. За счет подачи воды под давлением в водяную полость бака, мембрана расширяется и сжимает воздух в воздушной полости. Тем самым мембрана уравновешена давлением с двух сторон (P1V1 = P2V2). Давление будет расти до тех пор, пока насос не отключится по уставке реле давления (давление отключения насоса). В момент начала расхода воды, воздух давит на мембрану, тем самым, выталкивая воду из гидроаккумулятора. Давление воды медленно падает и при достижении давления включения насоса, реле замкнет контакты и насос запустится. Такова принципиальная схема автоматической работы насоса совместно с гидроаккумулятором и реле давления.

Давление в воздушной полости гидроаккумулятора должно быть на 10% меньше давления включения насоса.

Причем давление воздуха нужно измерять только на отключенном от системы баке (без давления воды). Давление воздуха нужно регулярно контролировать и по необходимости приводить в норму, это заметно продлит жизнь мембране. С этой же целью не рекомендуется делать перепад давления между включением и выключением насоса слишком большим. Оптимальным является перепад в 1,0-1,5 атм. Бóльшие перепады сильнее растягивают (нагружают) мембрану, тем самым уменьшая её срок службы, и более того, большие перепады давления не комфортны при пользовании водой.

Гидроаккумуляторы рекомендуется устанавливать в местах не подверженных затоплению и с невысокой влажностью. В этом случае фланец гидроаккумулятора прослужит намного дольше. Поскольку никаких нагрузок баком не воспринимается, нет необходимости в дополнительном креплении. Гидроаккумулятор можно просто устанавливать на пол на штатные опоры.

При выборе конкретной марки гидроаккумулятора следует обратить внимание на материал мембраны, наличие сертификатов и санитарно-гигиенических заключений, удостоверяющих, что гидроаккумулятор предназначен для использования в системах с питьевой водой. Также не лишним будет убедиться в наличии запасных мембран и фланцев, чтобы в случае проблем не пришлось покупать полностью новый бак.

Максимальное давление, на которое рассчитан гидроаккумулятор, не должно быть меньше максимально возможного давления в системе (например, при поломке реле давления). Именно поэтому большинство баков рассчитаны на давление в 10 бар.

Часто возникает вопрос о том, сколько воды находится в гидроаккумуляторе?

Например, если отключат электричество, сколько литров воды можно будет использовать?

Это значение зависит от установок реле давления. Как нетрудно догадаться, чем выше разница по давлению, между включением и выключением насоса, тем больше воды войдет в гидроаккумулятор, однако эту разницу необходимо лимитировать по причинам изложенным выше.

В качестве примера мы приводим таблицу заполняемости гидроаккумуляторов.

P воздуха, бар	0,8	0,8	1,8	1,3	1,3	1,8	1,8	2,3	2,3	2,8	2,8	4,0
P вкл. нас., бар	1,0	1,0	2,0	1,5	1,5	2,0	2,0	2,5	2,5	3,0	4,0	5,0
P выкл.нас., бар	2,0	2,5	3,0	2,5	3,0	2,5	4,0	4,0	5,0	5,0	8,0	10,0
Общий объем бака, л	Запас воды, л
19	5,70	7,33	4,43	4,99	6,56	2,53	7,09	5,37	7,46	6,02	8,11	8,35
24	7,20	9,26	5,60	6,31	8,28	3,20	8,96	6,79	9,43	7,60	10,24	10,55
50	15,00	19,29	11,67	13,14	17,25	6,67	18,67	14,14	19,64	15,83	21,33	21,97
60	18,00	23,14	14,00	15,77	20,70	8,00	22,40	16,97	23,57	19,00	25,60	23,36
80	24,00	30,86	18,67	21,03	27,60	10,67	29,87	22,63	31,43	25,33	34,13	35,15
100	30,00	38,57	23,33	26,29	34,50	13,33	37,33	28,29	39,29	31,67	42,67	43,94
200	60,00	77,14	46,67	52,57	69,00	26,67	74,67	56,57	78,57	63,33	85,33	87,88
300	90,00	115,71	70,00	78,86	103,50	40,00	112,00	84,86	117,86	95,00	128,00	131,82
500	150,00	192,86	116,67	131,43	172,50	66,67	186,67	141,43	196,43	158,33	213,33	219,70
750	225,00	289,29	175,00	197,14	258,75	100,00	280,00	212,14	294,64	237,50	320,00	329,55
1000	300,00	385,71	233,33	262,86	345,00	133,33	373,00	282,86	392,86	316,67	426,67	439,39

Согласно этой таблице, в 200 литровом гидроаккумуляторе при следующих установках реле давления:
Включение насоса — 1,5 бар
Выключение насоса — 3,0 бар
Давление воздуха — 1,3 бар

Запас воды составит 69 литров, что составляет примерно треть от всего объема.

В заключение несколько слов о необходимом объеме гидроаккумулятора.

Минимальный рекомендуемый объем вычисляется по следующей формуле:

V_t = K x A_max x ((P_max+1) x (P_min +1)) / (P_max — P_min) x (P_возд. + 1)

A_max — расчетный максимальный расход воды (литр/мин)
К — коэффициент, зависящий от мощности электродвигателя насоса (см. таблицу ниже)
P_max —давление выключения насоса, бар
P_min — давление включения насоса, бар
P_возд. — давление в воздушной полости гидроаккумулятора, бар

Мощность насоса, кВт					0,55-1,5		2,2-3,0		4,0-5,5		7,5-9,0
Коэффициент К					0,25		0,375		0,625		0,875

Выберем минимально необходимый объем гидроаккумулятора для системы водоснабжения на базе насоса Водолей БЦПЭ 0,5-50 У со следующими установками:

P_max = 3,0 бар
P_min = 1,8 бар
P_возд. = 1,6 бар
А_max = 2,1 м³/ч (35 л/мин)
K = 0,25 (так как мощность насоса находится в диапазоне 0,55–1,5 кВт)

V_t = 31,41 литр

Выбираем следующий ближайший объем гидроаккумулятора — 35 л.

Отметим, что объем бака на уровне 24-50 литров прекрасно согласуется с другими методиками расчета гидроаккумуляторов для бытовых систем водоснабжения и эмпирическими рекомендациями различных производителей насосного оборудования.

Бóльший объем следует выбирать в том случае, если имеют место быть частые выключения электроэнергии, однако надо помнить, что в любом случае вода заполняет примерно треть общего объема (см. выше таблицу заполняемости). И конечно, чем более мощный насос установлен в систему (актуально для насосов мощностью 1,1 кВт и выше), тем больший размер гидроаккумулятора необходимо предпочесть, это сократит число повторно-кратковременных включений и продлит срок службы электродвигателя насоса.

Покупая гидроаккумуляторы больших объемов, надо отдавать себе отчет в том, что водой надо регулярно пользоваться, поскольку при длительном простое, её качество начинает ухудшаться. Ведь использовать всю воду из гидроаккумулятора объемом 24 или 50 литров гораздо проще и быстрее, чем из 100 или 200 литрового.

С моделями и ценами на гидроаккумуляторы можно ознакомиться в разделе «Принадлежности к насосам».

Аккумуляторы | Power & Motion

Скачать эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для накопления энергии и сглаживания пульсаций. Как правило, в гидравлической системе с аккумулятором можно использовать насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которую может обеспечить только насос.

Рис. 1. Поперечный разрез типичных аккумуляторов баллонного и поршневого типа. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому, как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или роторных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрой работой или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлическом контуре.

Существует четыре основных типа аккумуляторов: грузоподъемный поршневой, диафрагменный (или баллонный), пружинный и гидропневматический поршневой. Тип с грузом был использован первым, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, рис. 1, наиболее часто используются в промышленности.

Функции

Аккумулятор энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ в сочетании с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими свойствами накопления мощности; типичные гидравлические жидкости могут быть уменьшены в объеме только примерно на 1,7% при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи мощности, обеспечивая быструю реакцию на потребность в мощности. ) Поэтому, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в аккумуляторе, может быть сжат до небольших объемов при высоком давлении. Потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию. Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию свае. В аккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяющий газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и туда, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, генерируют необходимую мощность для использования или накопления в гидравлической системе. Многие насосы обеспечивают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности работать с высоким давлением, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация ударов — Во многих гидравлических системах ведомый элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая проходит обратно через систему. Эта ударная волна может развивать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление. Это может вызвать неприятный шум или даже отказ системы. Газовая подушка аккумулятора, правильно расположенная в системе, минимизирует этот удар.

Примером этого применения является поглощение ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша гидравлического фронтального погрузчика. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильный удар по раме и мосту трактора, а также износ оператора можно преодолеть путем добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

Дополнительный насос — Аккумулятор, способный накапливать энергию, может дополнять гидравлический насос при подаче энергии в систему. Насос запасает потенциальную энергию в аккумуляторе в периоды простоя рабочего цикла. Аккумулятор передает эту резервную мощность обратно в систему, когда цикл требует аварийной или пиковой мощности. Это позволяет системе использовать насос гораздо меньшего размера, что приводит к экономии затрат и энергии.

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры. Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Аккумулятор компенсирует такие изменения давления, подавая или получая небольшое количество гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или будет остановлен, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник питания, поддерживая давление в системе.

Дозирование жидкости — Аккумулятор может использоваться для дозирования небольших объемов жидкостей, таких как консистентные смазки и масла, по команде.

Эксплуатация

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно циклически переключаются между стадиями (d) и (f), рис. 2. Поршень не соприкасается с какой-либо крышкой в поршневом аккумуляторе, а камера не соприкасается с тарелкой и не сжимается. так что он становится деструктивно сложенным в верхней части своего тела.

Производители указывают рекомендуемое давление предварительной зарядки для своих аккумуляторов. В приложениях для накопления энергии баллонный аккумулятор обычно предварительно заряжен до 80% минимального давления в гидравлической системе, а поршневой аккумулятор — до 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального давления в системе. Предварительное давление определяет, сколько жидкости останется в аккумуляторе при минимальном давлении в системе.

Рис. 2. Шесть стадий работы аккумуляторов: этап (а), аккумулятор пуст – нет заряда газа; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительного наддува, и гидравлическая жидкость поступает в аккумулятор; этап (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости попало в аккумулятор, и открывается система сброса давления; этап (e), давление в системе падает, давление предварительной заправки вытесняет жидкость из аккумулятора в систему; и стадия (f), давление в системе достигает минимума, необходимого для совершения работы.

Правильная предварительная зарядка подразумевает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, таким как азот, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Затем зарядка аккумулятора начинается, когда гидравлическая жидкость поступает на сторону жидкости, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для накопления энергии.

Правильное давление предварительной зарядки является наиболее важным фактором продления срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой должна выполняться и поддерживаться предварительная зарядка, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных условиях. Если пользователь небрежно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип аккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти неизбежен.

Монтажное положение

Оптимальное монтажное положение для любого гидроаккумулятора — вертикальное, гидравлическим портом вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость содержится в чистоте. Когда твердые загрязнения присутствуют или ожидаются в значительном количестве, горизонтальная установка может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с несколькими поршневыми уплотнениями для балансировки параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Аккумулятор, установленный горизонтально, может привести к неравномерному износу камеры и улавливанию жидкости от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, поскольку он трется о корпус во время плавания в жидкости, может сократить срок службы. Степень повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты циклов и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе/минимальное давление в системе). В экстремальных случаях жидкость может задерживаться в стороне от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить камеру, что приведет к преждевременному закрытию тарелки.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкости также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1. Кроме того, конструкции поршней могут быть изготовлены с нестандартной длиной за небольшую надбавку к цене или без нее. Аккумуляторы для баллонов предлагаются только одного размера на емкость, при этом доступно меньшее количество емкостей.

Таблица 1. Относительная производительность, аккумулятор на 10 галлонов
Сжатие Коэффициент 1/2	Давление в системе, psi		Рекомендуемая предварительная заправка, psi		Выход, гал
Сжатие Коэффициент 1/2	максимум 1	минимум 2	камера 3	поршень 4	камера 5	поршень 6
1,5 2,0	3 000 3 000	2 000 1 500	1 600 1 200	1 900 1 400	2,53 3,80	3,00 4,41
3,0 6,0	3 000 3 000	1000 500	800 —	900 400	5,06 —	5,70 6,33

Высокая производительность поршневого аккумулятора может сделать его лучшей альтернативой в ограниченном пространстве. В таблице 1 приведены выходные параметры поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих в изотермическом режиме в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в предварительном давлении в столбцах 3 и 4 (определяемом 80% минимального давления в системе для моделей с баллоном, на 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального для поршневых моделей) приводят к существенной разнице в выходных данных в столбцах 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и повышение температуры баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что гидроаккумуляторы баллона должны иметь коэффициент сжатия более 3:1.

Составные компоненты

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы в сочетании с газовыми баллонами.

Несмотря на то, что конструкции с диафрагмой не доступны вместимостью более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются вместимостью до 200 галлонов в одной емкости. Экономичность и доступное место для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них могут охватывать большинство высокопроизводительных приложений.

Установка на рис. 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор. Аккумуляторная часть должна быть такого размера, чтобы поршень не ударял по крышкам во время цикла. Одним из недостатков этой конструкции является то, что выход из строя одного уплотнения может привести к осушению газовой системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле, чем аккумуляторы, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллекторы для обеспечения больших потоков в системе.

Некоторые гидроаккумуляторы поршневой или баллонной конструкции могут быть установлены на гидравлическом коллекторе, рис. 5. При использовании поршневых аккумуляторов поршень с наименьшим трением будет двигаться первым и иногда может опускаться на гидравлическую крышку. В медленных или редко используемых системах это несущественно.

Установки газовых баллонов

Рис. 6. Небольшой аккумулятор может выполнять эту работу, если он удаленно подключен к вспомогательному газовому баллону.

Удаленное хранилище газа обеспечивает гибкость в больших и малых системах, рис. 6. Концепция газового баллона обычно описывается простой формулой: размер аккумулятора минус требуемый выход жидкости равняется размеру газового баллона. Например, приложение, требующее аккумулятора на 30 галлонов, может потребовать только от 8 до 10 галлонов выходной жидкости. Таким образом, это приложение может быть удовлетворено аккумулятором на 10 галлонов и газовым баллоном на 20 галлонов.

Аккумулятор, используемый с удаленным хранилищем газа, обычно имеет порт того же размера на газовом конце, что и на гидравлическом конце, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет аналогичный порт на одном конце и клапан для заправки газа на другом. Эти аккумуляторы, состоящие из двух частей, могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое 9.0178 переходный барьер на газовом конце для предотвращения выдавливания баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого аккумулятора должен быть таким, чтобы поршень не опустился на дно в конце цикла. Конструкции баллонов должны иметь такие размеры, чтобы предотвратить наполнение более чем на 85% или опорожнение более чем на 85%. Скорость потока между барьером переноса мочевого пузыря и его газовым баллоном будет ограничена горловиной трубки барьера переноса. Из-за этих недостатков бутылочные/баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Скорость потока и время отклика

В таблице 2 приведены максимальные скорости потока для репрезентативных размеров и типов аккумуляторов. Более крупные стандартные конструкции мочевого пузыря ограничены 220 галлонами в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарелка контролирует скорость потока; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Поршень , внутренний диаметр, дюйм	Баллон вместимость	гал/мин при 3000 psi
Таблица 2. Максимально рекомендуемый расход аккумулятора
		Поршень	Баллон 901 98
		Поршень	Стандартный	Высокий расход
2 4 6	1 кварта 1 галлон 2½ галлона	100 400 800	60 150 220	— — 600
7 9 12	больше 2½ галлона	1 200 2 000 3 400	220 220 220	600 600 600

Допустимые значения расхода для поршневых аккумуляторов обычно превышают значения для баллонных аккумуляторов. Поток ограничивается скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов/сек во избежание повреждения уплотнения поршня. В условиях высоких скоростей высокие температуры контакта с уплотнением и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать вздутие, трещины и ямки в резине.

Баллонные аккумуляторы быстрее реагируют на изменения давления в системе, чем поршневые, по двум причинам:

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать уплотнение поршня, и 2. Масса поршня преодолевает его. не надо разгонять и тормозить.
Однако на практике разница в отклике может быть не такой большой, как принято считать, и, вероятно, незначительной в большинстве приложений.

Амортизация

Рис. 7. Тестовая схема для создания и измерения ударных волн в системе.

Испытания, проведенные в Университете Висконсина в Мэдисоне, показывают, что для контроля шока не обязательно требуется аккумулятор мочевого пузыря. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре (рис. 7) направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар. При движении ударной волны от клапана обратно по гидравлическим линиям, поворотам и различным ограничениям некоторая часть ее энергии расходуется на ускорение массы жидкости в линиях.

Рис. 8. График показывает результаты испытаний ударной волной.

С 1¼ дюйма. трубки, настройка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в контуре, осциллограмма A , рис. 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм выше настройки предохранительного клапана. Добавление поршневого аккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходный процесс до 100 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B . Замена баллонного аккумулятора емкостью 1 галлон снижает переходный процесс до 78 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая 9. 0178 C , всего на 22 фунта на кв. дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

Рис. 9. Результаты второго испытания с использованием трубок меньшего диаметра.

Второй аналогичный тест с 5/8-дюйм. трубки и настройка предохранительного клапана на 2650 фунтов на кв. дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на кв. дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, кривая A , рис. 9. Поршневой аккумулятор демпфирует переходный процесс до 107 фунтов на кв. дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B , в то время как баллонный аккумулятор демпфирует переходный процесс до 87 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая С . Разница между типами аккумуляторов в гашении удара снова была незначительной.

Сервооборудование

Еще одно распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что лишь небольшому проценту сервоприводов требуется время отклика 25 мс или меньше, т. е. область, в которой разница в отклике между поршневыми и баллонными аккумуляторами становится существенной. Баллонные аккумуляторы следует использовать для приложений, требующих ответа менее 25 мс, и любой тип, когда отклик 25 мс или более является адекватным.

Настройка и техническое обслуживание: предварительная зарядка

На только что отремонтированных баллонных аккумуляторах внутренний диаметр кожуха следует смазать системной жидкостью перед предварительной зарядкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и разворачивается. Когда начинается предварительная зарядка, начальное давление азота 50 фунтов на квадратный дюйм следует вводить медленно.

Рис. 10. Звездообразный разрыв на конце камеры (а) может указывать на потерю эластичности материала камеры из-за охрупчивания от холодного газообразного азота во время предварительной зарядки. Если мочевой пузырь вдавлен под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез от тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, мог направиться по всей длине складчатого пузыря и сконцентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звезды, рис. 10(а). Баллон также мог оказаться под тарельчатым клапаном, в результате чего на дне баллона образовался С-образный разрез, рис. 10(b).

Жидкостная сторона поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем газовой стороны был максимальным. Незначительные повреждения, если таковые имеются, могут иметь место во время предварительной зарядки.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может привести к проблемам в работе или повреждению аккумуляторов. При чрезмерном предварительном давлении поршневой аккумулятор будет циклически переключаться между стадиями (e) и (b), рис. 2, и поршень окажется слишком близко к гидравлической торцевой крышке. Поршень может опуститься при минимальном давлении в системе, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к повреждению поршня и его уплотнения. Часто можно услышать опускание поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может привести баллон в сборку тарелки при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может привести к усталостному разрушению узла пружины и тарелки или защемлению и разрежьте мочевой пузырь, если мешок застрянет под тарелкой, когда ее принудительно закроют. Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее распространенной причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также может вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора. Без предварительного заряда поршневого аккумулятора поршень, скорее всего, войдет в крышку газового наконечника и, вероятно, останется там. Одиночный контакт вряд ли приведет к повреждению.

Для баллонных аккумуляторов слишком низкая предварительная зарядка или ее отсутствие могут иметь серьезные последствия. Мочевой пузырь может вдавиться в верхнюю часть оболочки, а затем может выдавиться в газовый клапан и проколоться. Одного такого цикла достаточно, чтобы разрушить мочевой пузырь. Поэтому поршневые аккумуляторы более устойчивы к неправильной предварительной зарядке.

Загрузить эту статью в формате .PDF

Понимание функции аккумуляторов

Опубликовано 02.10.2020 журналом Fluid Power Journal в Test Your Skills 1 Комментарий

Аккумуляторы бывают разных форм и выполняют важные функции во многих гидравлических контурах. Они используются для хранения или поглощения гидравлической энергии.

При накоплении энергии они получают гидравлическую жидкость под давлением для последующего использования. Иногда поток аккумулятора добавляется к потоку насоса для ускорения процесса. В других случаях накопленная энергия хранится в резерве до тех пор, пока она не понадобится, и может не зависеть от расхода насоса. Это может быть для аварийного питания, когда поток насоса недоступен. Его можно использовать для поддержания давления в системе, когда поток насоса остановился, путем подачи жидкости для компенсации утечки.

Аккумуляторы используются для поглощения энергии несколькими способами. Возвратный поток из цилиндра большого диаметра может быть больше, чем должен проходить по трубопроводу. Аккумулятор низкого давления может принять часть потока, а затем сбросить его с соответствующей скоростью для водопровода. Гидравлическая жидкость имеет относительно высокую скорость теплового расширения. Если объем жидкости ограничен и не может расширяться или сжиматься из-за изменений температуры, может быть очень высокое давление, которое может повредить оборудование, или низкое давление, которое может вызвать пузырьки воздуха в гидравлической жидкости. Аккумуляторы могут использоваться для поглощения расширяющейся жидкости и/или подачи сжимающейся жидкости. Они также поглощают и рассеивают энергию при использовании для демпфирования импульсов давления, уменьшая шум и вибрацию.

Совет по безопасности: Аккумуляторы хранят энергию. Существует вероятность внезапного неконтролируемого выброса энергии при работе с гидроаккумуляторами или рядом с ними. Энергия должна быть высвобождена или изолирована до того, как будет выполнена какая-либо работа с аккумулятором или с компонентами, которые могут быть подключены к аккумулятору. Когда гидравлическое давление сбрасывается, в газе все еще сохраняется энергия. Это также должно быть облегчено или изолировано.

Аккумуляторы предварительно нагружены таким образом, чтобы обеспечить минимальное давление для любой доступной жидкости. Три типа предварительного натяга: грузы, пружины и газ. Символом жидкостного накопителя или устройства поглощения энергии является вытянутый овал, показанный на рисунке 1. Конкретный тип аккумулятора показан дополнительными символами внутри овала, как показано на рисунках 2, 3 и 4. Из трех типов гидроаккумуляторы, только взвешенный имеет постоянное давление. Давление создается делением веса на площадь опорного поршня. Взвешенные аккумуляторы привлекательны с точки зрения схемотехники, но обычно непрактичны для мобильных приложений. Они должны быть установлены вертикально, они относительно большие и тяжелые. Пружинные и газонаполненные аккумуляторы меньше весят, занимают меньше места и могут устанавливаться горизонтально, хотя предпочтительнее монтировать аккумуляторы вертикально.
Газовые аккумуляторы иногда называют газовыми пружинами. В категории газовых аккумуляторов существует шесть основных типов:
Поршневой
Шумоглушитель
Сильфон
Мембрана
Мочевой пузырь
Воздух над маслом
Подобно сжатой пружине, стремящейся выдвинуться в свое растянутое положение, сжатый газ стремится выдвинуться в свое разжатое состояние. Используемый газ негорючий, обычно азот, если только давление не очень низкое. Хотя обычно между используемым газом и гидравлической жидкостью имеется разделительный элемент, использование газа, содержащего кислород, например воздуха, может привести к взрыву. При сжатии воздух нагревается, и взаимодействие нагретого кислорода с гидравлической жидкостью может привести к воспламенению.
Для проверки давления газа в аккумуляторе может потребоваться механик-гидромеханик. При работе с газонаполненными аккумуляторами учитываются три разных давления. Эти давления не всегда описываются в литературе и могут иметь просто обозначение p0, p1 и p2.
p0 = Предварительное давление: Исходное давление газа до того, как какая-либо гидравлическая жидкость будет сохранена в аккумуляторе.
p1 = Минимальное давление: Минимальное гидравлическое давление, требуемое системой.
p2 = Максимальное давление. Максимальное давление, которое увидит аккумулятор.
Каждое из этих значений давления предоставляет информацию о гидравлической системе. Если аккумулятор полностью заряжен (удерживает максимальное количество гидравлической жидкости), максимальное значение давления в системе равно p2. Если это показание слишком высокое или слишком низкое, может потребоваться регулировка регулирующего предохранительного клапана или компенсатора давления. Во время работы необходимо учитывать минимальное давление в системе (p1). Затем проверяется предварительная загрузка (p0), чтобы убедиться, что указанное давление ниже p1. Со временем часть газа может выйти, что уменьшит предварительную зарядку. Если это происходит слишком часто, это говорит о том, что барьер вышел из строя, и аккумулятор необходимо отремонтировать или заменить. Когда аккумулятор теряет предварительный заряд, он больше не будет хранить энергию. Аккумулятор можно заполнить до полного давления в системе, но в газовой пружине не останется энергии для выталкивания жидкости.
Габаритные размеры газовых аккумуляторов: Газовые аккумуляторы не описываются по количеству гидравлической жидкости, которое они могут вместить. Они описываются объемом газа, который они содержат. 1-литровый аккумулятор вмещает 1 литр сжатого газа. Когда гидравлическая жидкость поступает в аккумулятор, она сжимает газ, увеличивая его давление и уменьшая его объем. Количество хранимой гидравлической жидкости представляет собой разницу между исходным объемом газа и новым сжатым объемом. 1-литровый газовый аккумулятор, наполовину заполненный гидравлической жидкостью, содержит ½ литра сжатого газа и ½ литра запасенной гидравлической жидкости.
Поршневые аккумуляторы: Состоят из цилиндров с поршнями. Уплотнения на поршнях являются разделительными элементами, изолирующими газ от жидкости. Как и все газовые аккумуляторы, они предварительно заряжаются (p0) при давлении ниже минимального гидравлического давления (p1). Это делается для того, чтобы гидравлическое давление всегда предотвращало опускание поршня.
Баллонные аккумуляторы: Металлический или композитный баллон оснащен расширяемой камерой, используемой для хранения сжатого газа и отделения его от гидравлической жидкости. Зарядный клапан соединен с баллоном в верхней части бутылки. На дне флакона находится подпружиненный тарельчатый клапан, который находится в открытом положении. Когда баллон предварительно заряжен (p0), он растягивается и полностью заполняет бутылку, закрывая тарельчатый клапан. Тарельчатый клапан предотвращает разрушение мочевого пузыря при выдавливании в трубопровод.

Когда аккумулятор заполнен максимальным объемом гидравлической жидкости, газ сжимается до максимального давления (p2). Как и в поршневом аккумуляторе, предварительная зарядка ниже минимального давления в системе. Таким образом, мочевой пузырь не упирается в тарельчатый клапан. Если предварительная загрузка слишком высока, камера может выдавиться из-под тарелки и защемиться и разорваться при закрытии тарелки.
Мембранные аккумуляторы: Мембранные аккумуляторы используют резиновый диск для изоляции газа от жидкости. Этот диск расположен между двумя сферическими оболочками, которые либо сварены, либо привинчены друг к другу. Отсек над диафрагмой заполнен азотом. Нижний отсек напрямую связан с гидравлическим контуром. Имеется тарельчатый клапан, который предотвращает выдавливание диафрагмы в трубопровод. Некоторые диафрагменные аккумуляторы не подлежат обслуживанию, поэтому в случае разрыва диска или потери предзаряда их необходимо заменить.
Сильфонный аккумулятор: Менее распространенный аккумулятор сильфонного типа. Он состоит из расширяемой металлической камеры внутри корпуса. Металлическая камера предварительно заполняется азотом, а затем корпус подвергается воздействию гидравлической жидкости под высоким давлением. Стенки расширительного контейнера не касаются стенок корпуса, поэтому фрикционный износ при расширении и втягивании сильфона отсутствует. В них не используются эластомерные камеры, диафрагмы или поршневые уплотнения; поэтому на них не распространяются ограничения эластомеров. Металлические сильфоны надежно работают при высоких температурах, чрезвычайно абразивных и агрессивных средах. Сварные сильфоны герметичны и могут надежно работать без технического обслуживания.
Шумоглушитель: Большинство гидравлических насосов производят импульсы энергии, когда отдельные камеры выпускают жидкость. Эти энергетические импульсы производят вибрацию и шум. Тип аккумулятора используется для гашения звука и уменьшения вибрации в гидравлических линиях. Это встроенное устройство, оснащенное мочевым пузырем, который окружает диффузионную трубку. Баллон заполнен газом, как правило, на ½ давления в гидравлической системе. Когда жидкость проходит через глушитель, большая часть импульса энергии поглощается, обеспечивая снижение вибрации и шума.
Воздушно-масляная: Воздушно-масляная система представляет собой простую версию аккумулятора. Однако он имеет ряд серьезных ограничений. Он должен быть установлен вертикально и представлять собой систему с относительно низким давлением. Воздух под высоким давлением может стать очень горячим и вызвать воспламенение гидравлической жидкости.
Давление в гидроаккумуляторе: Давление в гидроаккумуляторе: советы экспертов