Гидроаккумуляторы. Гидравлические аккумуляторы


Промывка гидросистем - Гудрей - ТИПЫ ГИДРОАККУМУЛЯТОРОВ

Гидроаккумулятор – это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.

По способу накопления энергии гидравлические аккумуляторы разделяются на два типа:

- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;

- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем по конструкции разделяются на две основные группы:

- грузовые гидроаккумуляторы;

- пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа.

В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот.

 Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Грузовой гидроаккумулятор

Преимущества:

- постоянное давление аккумулятора;

- простота конструкции;

- большой рабочий объём;

- низкая стоимость.

Недостатки:

- низкая энергоёмкость;

- высокая инерционность;

- громоздкость конструкции;

- низкое давление.

Пружинный гидроаккумулятор

Преимущества:

- относительная простота конструкции;

- невысокая стоимость.

Недостатки:

- давление зависит от характеристики и линейной деформации пружины;

- небольшой рабочий объём;

- инерционность.

Пневмогидравлический гидроаккумулятор

Преимущества:

- высокая энергоёмкость при малых размерах;

- различные исполнения по конструкции и назначению;

Недостатки:

- давление аккумулятора изменяется в соответствии с политропным процессом сжатия и расширения газа.

hydroaccumulators

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы. Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость: P0V0n = P1*V1n = P2*V2n. Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы "n". Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.

При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50%. Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

- аккумулирование гидравлической энергии;

- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;

- уравновешивание сил и нагрузок;

- компенсация утечек;

- компенсация объёмов рабочей жидкости;

- демпфирование пульсации поршневых насосов;

- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;

- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;

- гашение гидроударов;

- амортизационная подвеска мобильной техники и пр.

По конструктивному исполнению пневмогидроаккумуляторы делят на три типа:

- баллонные

- поршневые

- мембранные

Рассмотрим каждый из типов более подробно:

art accumulators 1

Баллонный гидроаккумулятор - самый распространенный тип аккумулятора на средний расход в гидроприводах быстрого действия. В качестве разделителя среды используется резиновый баллон. Изначально баллон находится под давлением газа. Жидкостная полость соединена с системой. При увеличении давления в системе, баллон сжимается, вбирая в аккумулятор некоторое количество жидкости. При уменьшении давления сжатый газ вытесняет жидкость обратно в систему. Устанавливаются обычно вертикально или горизонтально. Полость жидкости должна находиться снизу. Работать могут в диапазоне температуры от -50°С до + 150°С. Каучуковый баллон по мере износа может быть заменен на новый.

art accumulators ballon

Поршневой гидроаккумулятор - простота конструкции обеспечивает ему сравнительно небольшую стоимость по сравнению с возможностью работать на больших объёмах (до 600 литров). Принцип работы такой же, как и у баллонного, с той лишь разницей, что в качестве разделительной среды используется металлический поршень. От материала уплотнений в поршне зависит среда и температура, с которой совместимы гидроаккумуляторы. В связи со своими особенностями, поршневой аккумулятор имеет свои преимущества, по сравнению с остальными. Вот некоторые из них:- широкий ассортимент изделий: от 0.1 до 1200 л номинального объема;

- высокое соотношение между давлением зарядки газа и максимальным рабочим давлением жидкости;- экономичное решение использования газовых резервных баллонов для систем с низкой разницей давлений;- возможны низкие скорости потока. Ограничение: максимальная скорость поршня;- экономия мощности;- высокий уровень эффективности гидравлической установки;- отсутствие возникновения внезапного падения давления газа при износе уплотнений;- компактность;- контроль объема жидкости по всей длине хода поршня, например, с помощью электрического конечного выключателя.

art accumulators porshen

Мембранный аккумулятор - ввиду своих небольших размеров, используется чаще всего там, требуется моментальное высвобождение энергии при небольших размерах (например, станки или мобильная техника). Диапазон вместимости рабочей жидкости варьируется от 0,75 до 4 литров. Принцип работы схож с поршневым аккумулятором, только в качестве разделителя сред применяется каучуковая мембрана. Различают два типа мембранных аккумуляторов: со сварным и разборным корпусом. В сварной конструкции мембрана запрессована в кольцевой паз внутри корпуса, а специальная технология обеспечивает минимальный нагрев во избежание повреждений мембраны при сварке. В этом заключается отличие от разборной мембраны, где верхняя и нижняя части корпуса соединены посредством резьбы. Такое устройство позволяет заменять мембрану, не меняя корпус. Допустимая рабочая температура от -10°С до +80°С.

art accumulators 2

В процессе использования гидравлических систем было разработано много дополнительных устройств для более удобного использования и обслуживания гидроаккумуляторов. Например, запорно-предохранительные блоки, которые монтируются между аккумулятором и рабочей линией для предохранения его от перегрузки, его отключения и разрядки (применяют ручное и электрическое управление). Непосредственно, для заправки азотом аккумулятора, появились зарядные устройства. Их можно поделить на два вида по конструктивному и принципиальному исполнению: переливного типа и вакуумной перекачки. Первый вид представляет собой перепускной или редукционный клапан с манометром, который подключается к газовой полости аккумулятора и баллону с азотом. Заправка происходит по принципу перетекания из области высокого давления (азотный баллон) в область низкого (аккумулятор). Второй вид является более сложным устройством, обычно состоящим из гидравлической маслостанции, вакуумного насоса и с полностью автоматизированным управлением. Перекачивает азот путем вакуумной откачки из азотного баллона и наполнения газовой полости аккумулятора. Перед переливным типом имеет то преимущество, что может полностью выкачать газ из азотного баллона и имеет возможность работать с большими давлениями. Следует отметить, что у каждого производителя свои подсоединения к газовой полости, поэтому, если на предприятии установлено сразу несколько разных видов, необходимо иметь в наличии различные переходники. В настоящий момент, гидроаккумулятор установлен в среднем на двух из трёх гидравлических систем. Следует помнить, что, так как пневмогидроаккумулятор - это устройство, работающее под давлением, оно обязано иметь сертификат по безопасности той страны, в которой применяется. Это касается также и запорно-предохранительных блоков. Ведь зачастую только соблюдая правила безопасности и правильные условия эксплуатации можно добиться продуктивного, бесперебойного и долговременного протекания рабочего процесса.

Авторы: к.т.н, инженер технического бюро Хюдак Новокузнецк Кариколпаков Василий Михайлович, инженер технического бюро Хюдак Санкт-Петербург Шашков Дмитрий

hydrac.ru

Гидравлическое оборудование - Гидроаккумуляторы. Пневмогидроаккумуляторы. Гидропневмоаккумуляторы. Гидроаккумулятор поршневой.

Гидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.

Различные по конструкции (поршневой, баллонный, мембранный) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

  • аккумулирование гидравлической энергии;
  • питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
  • уравновешивание сил и нагрузок;
  • компенсация утечек;
  • компенсация объёмов рабочей жидкости;
  • демпфирование пульсации поршневых насосов;
  • демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
  • демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
  • гашение гидроударов;
  • амортизационная подвеска мобильной техники и пр.

Гидроаккумулятор баллонныйБаллонный гидроаккумулятор - самый распространенный тип аккумулятора на средний расход в гидроприводах быстрого действия. В качестве разделителя среды используется резиновый баллон. Изначально баллон находится под давлением газа. Жидкостная полость соединена с системой. При увеличении давления в системе, баллон сжимается, вбирая в аккумулятор некоторое количество жидкости. При уменьшении давления сжатый газ вытесняет жидкость обратно в систему. Устанавливаются обычно вертикально или горизонтально. Полость жидкости должна находиться снизу. Работать могут в диапазоне температуры от -50°С до + 150°С. Каучуковый баллон по мере износа может быть заменен на новый.

Технические характеристики:

  • Номинальный объем: 0.5 ... 450 л.;
  • Максимальное рабочее давление: до 1000 бар;
  • Стандартный материал эластичного баллона для гидропневмоаккумулятора: NBR (от -50°C до +80°C), ECO (от -30°C до +120°C), IIR, FKM (от -10°C до +150°C) [FPM];
  • Материал корпуса: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий

Достоинства баллонных пневмогидроаккумуляторов:

  • Высокая надежность;
  • Высокая скорость потока - до 100 л/сек;
  • Максимальное рабочее давление - до 1000 бар;
  •  Компактность.

Гидроаккумулятор поршневойГидроаккумулятор поршневой - простота конструкции обеспечивает ему сравнительно небольшую стоимость по сравнению с возможностью работать на больших объёмах (до 600 литров). Принцип работы поршневой такой же, как и у баллонного, с той лишь разницей, что в качестве разделительной среды используется металлический поршень. От материала уплотнений в поршне зависит среда и температура, с которой совместимы пневмогидроаккумуляторы. В связи со своими особенностями,  гидроаккумулятор поршневой имеет свои преимущества, по сравнению с остальными. Вот некоторые из них:

  • широкий ассортимент изделий: от 0.1 до 1200 л номинального объема;
  • высокое соотношение между давлением зарядки газа и максимальным рабочим давлением жидкости;
  • экономичное решение использования газовых резервных баллонов для систем с низкой разницей давлений;
  • возможны низкие скорости потока. Ограничение: максимальная скорость поршня;
  • экономия мощности;
  • высокий уровень эффективности гидравлической установки;
  • отсутствие возникновения внезапного падения давления газа при износе уплотнений;
  • компактность;
  • контроль объема жидкости по всей длине хода поршня, например, с помощью электрического конечного выключателя.

Технические характеристики:

  • Номинальный объем: стандартное исполнение - до 2500 л.;
  • Максимальное рабочее давление: до 1000 бар;
  • Материал корпуса: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий

Достоинства поршневого гидропневмоаккумулятора:

  • большой эффективный объем;
  • возможность установки в любом положении;
  • минимальный перепед давлений между жидкостью и газом;
  • возможность определения позиции поршня с помощью разнообразных систем контроля;
  • высокие скорости потока.

Гидроаккумулятор мембранныйМембранный гидроаккумулятор - ввиду своих небольших размеров, используется чаще всего там, требуется моментальное высвобождение энергии при небольших размерах (например, станки или мобильная техника). Диапазон вместимости рабочей жидкости варьируется от 0,75 до 4 литров. Принцип работы схож с поршневым аккумулятором, только в качестве разделителя сред применяется каучуковая мембрана. Различают два типа мембранных аккумуляторов: со сварным и разборным корпусом. В сварной конструкции мембрана запрессована в кольцевой паз внутри корпуса, а специальная технология обеспечивает минимальный нагрев во избежание повреждений мембраны при сварке. В этом заключается отличие от разборной мембраны, где верхняя и нижняя части корпуса соединены посредством резьбы. Такое устройство позволяет заменять мембрану, не меняя корпус. Допустимая рабочая температура от -10°С до +80°С.

Технические характеристики:

  • Номинальный объем: 0.075...4л.;
  • Максимальное рабочее давление: 50...750 бар;
  • Материал эластомера: NBR (от -50°C до +80°C), ECO (от -30°C до +120°C), IIR, FKM (от -10°C до +150°C) [FPM];
  • Материал корпуса: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий и др.

Достоинства мембранного гидроаккумулятора:

  • максимальная функциональность при малом весе;
  • возможность установки в любом положении;
  • отсутствие перепада давлений между жидкостью и газом;
  • долгосрочные гарантия и время эксплуатации.

Пневмогидроаккумуляторы и их функции:

- Являясь незаменимым элементом в современной гидравлике, гидропневмоаккумуляторы выполняют множество функций, среди которых: снижение необходимой мощности насосов и уменьшение потребления энергии;

- обеспечение резервного питания системы в случае аварийной ситуации;

- выравнивание пульсаций давления;

- поддержка постоянного давления;

- компенсация утечек гидравлической жидкости;

- гашение гидравлических ударов.

 Какие преимущества дают гидропневмоаккумуляторы:

- повышение эффективности системы;

- снижение операционных издержек;

- обеспечение высокой надежности гидросистемы;

- увеличение срока службы узлов системы;

- повышение производительности гидравлической системы и ее КПД.

gudrey.ru

Гидроаккумулятор - это... Что такое Гидроаккумулятор?

Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемах

Гидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.

История появления гидроаккумулятора

Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама.

Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.

Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии

  • гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
  • гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем

Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
  • грузовые гидроаккумуляторы;
  • пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

Преимущества и недостатки

Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Тип гидроаккумулятора Преимущества Недостатки
Грузовой гидроаккумулятор
  • постоянное давление аккумулятора
  • простота конструкции
  • большой рабочий объём
  • низкая стоимость
Пружинный

гидроаккумулятор

  • относительная простота конструкции
  • невысокая стоимость
  • давление зависит от характеристики и линейной деформации пружины
  • небольшой рабочий объём
  • инерционность

Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.

Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора Преимущества Недостатки
Пневмогидравлический аккумулятор
  • высокая энергоёмкость при малых размерах;
  • различные исполнения по конструкции и назначению

Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.

Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:

P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.

Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.

При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.

Назначение пневмогидроаккумуляторов

Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:

  • аккумулирование гидравлической энергии;
  • питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
  • уравновешивание сил и нагрузок;
  • компенсация утечек;
  • компенсация объёмов рабочей жидкости;
  • демпфирование пульсации поршневых насосов;
  • демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
  • демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
  • гашение гидроударов;
  • амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
  • увеличение срока службы насосов.

Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности

Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.

Гидрофор

Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).

Экспанзомат

Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от ​гидроударов.

В автомобилестроении

В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]

В авиации

Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.

Современные производители гидроаккумуляторов

Источники

Примечания

dic.academic.ru

Гидроаккумулятор — ТеплоВики - энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Гидроаккумуляторы

Гидроаккумулятор (hydro - вода acumulator - накопление) - емкость для накопления воды.

Назначение гидроаккумулятора

Gidroakkumulyator-rabota.jpg

Основное назначение гидроаккумулятора – хранить в себе запас воды под давлением. Гидроаккумулятор позволяет уменьшить частоту включений насоса, который обычно управляется по давлению (включается при уменьшении давления до определенного уровня) и избежать гидроударов в водопроводе, с другой стороны, всегда иметь значительный запас воды под давлением. Наличие большого запаса воды в резервуаре приводит к незначительному изменению давления при небольшом отборе воды, следовательно, нужно минимум несколько включений для понижения давления воды до уровня срабатывания управляющего реле давления. Это значительно продлевает срок службы любого насоса (чем насос мощнее и дороже, тем это важнее).

Конструктивно гидроаккумулятор подобен компенсационному баку, используемому в системе отопления для компенсации перепадов давления, но отличается применяемыми материалами, которые могут контактировать с водопроводной водой. В гидроаккумуляторах с мембраной это касается материала мембраны, которая сделана из пищевой резины (обычно изобутированной или каучуковой), мембрана сделана в виде груши, в которой находится вода. Поэтому она не контактирует с материалом бака, а только с пищевой резиной и фланцем, который крепит мембрану к баку. Это позволяет при застаивании избежать появления затхлости в воде.

Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии

Принцип работы гидроаккумуляторов
  • гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
  • гидроаккумуляторы с механическим накопителем

Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем

В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.

Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора Преимущества Недостатки
Пневмогидравлический аккумулятор
  • высокая энергоёмкость при малых размерах;
  • различные исполнения по конструкции и назначению

По конструктивному исполнению пневмогидроаккумуляторы делят на три типа:

  • баллонные
  • поршневые
  • мембранные
Гидроаккумулятор баллонный в разрезе

Мембранный аккумулятор - ввиду своих небольших размеров, используется чаще всего там, требуется моментальное высвобождение энергии при небольших размерах (например, станки или мобильная техника). Диапазон вместимости рабочей жидкости варьируется от 0,75 до 4 литров. Принцип работы схож с поршневым аккумулятором, только в качестве разделителя сред применяется каучуковая мембрана. Различают два типа мембранных аккумуляторов: со сварным и разборным корпусом. В сварной конструкции мембрана запрессована в кольцевой паз внутри корпуса, а специальная технология обеспечивает минимальный нагрев во избежание повреждений мембраны при сварке. В этом заключается отличие от разборной мембраны, где верхняя и нижняя части корпуса соединены посредством резьбы. Такое устройство позволяет заменять мембрану, не меняя корпус. Допустимая рабочая температура от -10°С до +80°С.

Баллонный гидроаккумулятор - самый распространенный тип гидроаккумулятора на средний расход в гидроприводах быстрого действия. В качестве разделителя среды используется резиновый баллон. Изначально баллон находится под давлением газа. Жидкостная полость соединена с системой. При увеличении давления в системе, баллон сжимается, вбирая в гидроаккумулятор некоторое количество жидкости. При уменьшении давления сжатый газ вытесняет жидкость обратно в систему. Устанавливаются обычно вертикально или горизонтально. Полость жидкости должна находиться снизу. Работать могут в диапазоне температуры от -50°С до + 150°С.

Поршневой гидроаккумулятор - Принцип работы такой же, как и у баллонного, с той лишь разницей, что в качестве разделительной среды используется металлический поршень. От материала уплотнений в поршне зависит среда и температура, с которой совместимы гидроаккумуляторы.

Мембранный гидроаккумулятор

Балонный гидроаккумулятор

Поршневой гидроаккумулятор

Гидроаккумуляторы с механическим накопителем

Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
  • грузовые гидроаккумуляторы;
  • пружинные гидроаккумуляторы.

В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.

В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.

Преимущества и недостатки

Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.

Тип гидроаккумулятора Преимущества Недостатки
Грузовой гидроаккумулятор
  • постоянное давление аккумулятора
  • простота конструкции
  • большой рабочий объём
  • низкая стоимость
  • низкая энергоемкость
  • высокая инерционность
  • громоздкость конструкции
  • низкое давление
Пружинный

гидроаккумулятор

  • относительная простота конструкции
  • невысокая стоимость
  • давление зависит от характеристики и линейной деформации пружины
  • небольшой рабочий объём
  • инерционность

Типы установки гидроаккумуляторов

Вертикальный гидроаккумулятор Горизонтальный гидроаккумулятор
  • вертикальный
  • горизонтальный

В вертикальных гидроаккумуляторах скопление воздуха происходит в верхней части. Для его удаления используется клапан, отделяющий воздух. В горизонтальных гидроаккумуляторах для удаления воздуха используется ниппель, краны или дополнительные сливы, служащие для стравливания воздуха порядка одного раза в месяц.

Давление газа между баком и мембраной, которое и обеспечивает поддержание давления в системе водоснабжения, нужно проверять 2-3 раза в год. Процесс же удаления скопления воздуха из небольших гидроаккумуляторов происходит при полном опорожнении устройства. Для этих целей в конструкции имеется шаровой кран. Также примерно один раз в неделю можно отключать электропитание устройства и стравливать воздух вручную, открывая любой из кранов, предельно близко расположенных к устройству гидроаккумулятора. Достигнуть оптимального эффекта возможно путем нескольких повторений открытия и закрытия крана и соответственно подключения электропитания к насосу.

Выбор гидроаккумулятора

Выбор гидроаккумулятора зависит от объема потребления воды. Чем больше потребление воды, тем больше должен быть объем гидроаккумулятора. А давление в баке должно быть приблизительно равно или чуть меньше давления воды в водопроводе в месте подключения бака. В случае если в доме нет большого потребления воды (нет ванны) и количество людей не больше 4, можно ограничиться гидроаккумулятором объемом 25-35л. В иных случаях нужно устанавливать бак объемом не менее 50л. Самый важный критерий при подборе объема бака – количество включений-выключений насоса. Обычно оно регламентируется заводом-изготовителем электродвигателя. В даной таблице приведены максимальные допустимые количества часовых включений для электродвигателей. Для скважинного насоса обычно рекомендуют не более 20 включений/час, а лучше 10-15 включений/час.

Мощность двигателя насоса, кВт Максимальное количество включений/час
0,5-1,5 2-4 5-7,5 9,2-12,5 15-22
50 40 30 20 15

<math> Vt=16.5 \Qmax \Pmax \Pmin \frac{aPprecΔP}\,</math> Vt - объем гидроаккумулятора в литрах. Q max – средняя производительность насоса, равная максимальному расходу воды (в литрах/мин). а – максимально допустимое число запусков насоса в час (значение, рекомендуемое производителем насоса). P max – максимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм. P min – минимальное абсолютное давление, на которое настроено реле давления, равное относительному давлению + 1Атм, которое не должно быть ниже, чем (высота строения в метрах)/10 + 1Атм ΔP – разность P max и P min P prec – абсолютное давление газа в гидроаккумуляторе, которое никогда не должно превышать P min. Для оптимальной работы гидроаккумулятора необходимо, чтобы P rec < P min. Рекомендуется, чтобы: P rec+0.5 бар=P min.

Смотреть также

Торговые марки гидроаккумуляторов

Торговые марки гидроаккумуляторов

{{{колонка 2}}}

{{{колонка 3}}}

Источники

ru.teplowiki.org


Смотрите также