Гидроаккумулятор вертикальный или горизонтальный — Крепление и установка гидроаккумулятора

Содержание

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Принцип действия гидроаккумулятора

Горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы

Как рассчитать объём гидроаккумулятора

Критерии выбора гидроаккумулятора

Мембранный или баллонный гидроаккумулятор

Что лучше – горизонтальный или вертикальный тип бака

Можно ли горизонтальный гидроаккумулятор поставить вертикально

Как установить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Коротко о главном

Система индивидуального водоснабжения в частном доме постепенно становится обязательным атрибутом для комфортного проживания. Источником подачи воды, как правило, является скважина или колодец, а к потребителям она поступает при помощи насосного оборудования. Гидроаккумулятор на стену позволяет сохранить полезное пространство насосной, но на практике чаще встречаются баки в напольном исполнении.

Мембранный бак на стене

Для стабилизации давления в сети и обеспечения бесперебойной подачи воды, в подающей магистрали ставится бак-гидроаккумулятор мембранного типа. Конструктивное исполнение, полезный объём рабочей камеры и технические характеристики оборудования в каждом случае подбираются индивидуально. При выборе оптимального места для монтажа прибора, многие домовладельцы часто задаются вопросом, можно ли гидроаккумулятор горизонтальный ставить вертикально.

Ознакомиться с ассортиментом баков и выбрать наиболее подходящий для установки можно в нашем интернет-магазине.

Накопительная ёмкость на полу

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор – важный функциональный элемент в системе автономного водоснабжения жилого дома. Стабилизация напора в сети нужна не только для комфортного потребления, но также для исключения риска гидравлического удара при перепаде давления.

Мембранные баки, устанавливаемые помещении насосной, имеют следующее конструктивное исполнение:

• Стальной корпус округлой формы – внешне бак напоминает цилиндр с выпуклой верхней и нижней частями. Отсутствие углов в конструкции объясняется повышенным давлением, создаваемым внутри рабочей камеры прибора. При работе жидкости под высоким давлением, исключаются концентрации напряжений, способные нарушить целостность конструкции и вызвать появление микротрещин.

Внутреннее строение гидроаккумулятора

• Элементы крепления к стене, либо опорные стойки, через которые агрегат устанавливается на горизонтальную поверхность. Способы фиксации устройства зависят от объёмно-планировочных характеристик помещения, где планируется его установка, а также от технологических особенностей системы.
• В корпус устройства вмонтированы 2 патрубка – подающий и отводной, по которым обеспечивается подача воды, поступающей из скважины.
• Полимерная упругая мембрана, разделяющая внутреннее пространство на 2 функциональные зоны – сухую и мокрую. Выполняется из каучуковых материалов, обладающих повышенной эластичностью.

Грушевидная мембрана

• Ниппель в верхней части устройства, соединённый с сухой зоной, предназначенной для наполнения воздухом или инертным газом. Ниппель может быть и с двойной герметизацией, как в модели Airfix RP-D 110-300 бренда Flamco, что обеспечивает стабильность работы системы и исключает утечки газа.
• Входное отверстие с обратным клапаном адаптировано для возможности подключения стандартного автомобильного насоса.
• Некоторые устройства из числа повышенной ценовой категории снабжаются элементами автоматики, позволяющими самостоятельно регулировать давление внутри рабочей камеры и перекрывать запорную арматуру при необходимости.

Сварные соединения на поверхности бака обладают повышенной прочностью, и каждое устройство, предлагаемое к продаже, обладает техническими характеристиками, среди которых наиболее важными являются рабочий объём, предельный диапазон температур, а также максимально возможное давление внутри рабочей камеры.

Сварные соединения корпуса оборудования

Принцип действия гидроаккумулятора

Накопительные баки мембранного или баллонного типа, предназначенные для стабилизации давления в водопроводной сити, имеют единый принцип работы, основанный на следующих процессах:

• В мокрую рабочую зону поступает вода из скважины, которая перекачивается насосным оборудованием.
• Для предотвращения обратного движения жидкости, на входном патрубке установлен обратный клапан, перекрывающий сечение подающей трубы после наполнения ёмкости.
• В воздушную камеру бака нагнетается давление, вызывающее растяжение упругой полимерной диафрагмы.
• По мере наполнения сухой зоны газом, поверхность диафрагмы начинает оказывать давление на жидкую среду, находящуюся в мокрой зоне оборудования.
• Вода обладает низким коэффициентом сжатия, в результате чего внутри бака создаётся рабочее давление. Когда оно достигает рабочих показателей, жидкость стремится покинуть камеру гидроаккумулятора.

Нагнетание давления в устройство

• При открывании запорной арматуры в месте разбора воды, потребитель автоматически обеспечивает свободу движения жидкости в системе, в результате чего она с силой выбрасывается из рабочей камеры устройства, оказывая давление на воду, уже находящуюся в трубопроводе. Таким образом создаётся требуемый напор в системе.

Как правило, для бытовой сети водоснабжения принимается оптимальное рабочее давление, создаваемое в мембранном баке 1,2 атм. При данном показателе обеспечивается комфортный напор в системе, исключающий формирование турбулентных потоков с завихрениями и гидравлическими ударами.

Показатель давления на манометре

Горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы

По конструктивному исполнению гидроаккумуляторы подразделяются на 2 основных типа, каждый из которых имеет функциональные и технологические особенности:

• Горизонтальные – компактное оборудование, рабочий объём которых, как правило, не превышает 50 литров.
  Могут монтироваться на стену или имеют 4 опоры в нижней части. Подача воды из скважины и её дальнейшее движение к точкам разбора, а также ниппель воздушной камеры, установлены на боковых поверхностях прибора. Гидроаккумулятор для установки на стену имеет специальные крепёжные элементы на корпусе в заводском исполнении.

Горизонтальный агрегат

• Вертикальные – как правило, баки с объёмом более 50 литров, но в продаже встречается оборудование с меньшими габаритами. Тип установки определяется экономией свободного пространства при монтаже. Воздушная камера вместе с ниппелем располагается в верхней части устройства, а мокрая зона с патрубками – в нижней. Чаще всего, устройства устанавливаются на пол при помощи 3 стальных опор.

Вертикальный агрегат

Мембраны баков, в зависимости от типов, имеют разные прочностные свойства. В вертикальном исполнении жидкость находится в состоянии покоя и, при отсутствии разбора, не оказывает дополнительное давление на оболочку.

При горизонтальной конструкции на резиновую оболочку давит масса находящейся в баке воды.

Как рассчитать объём гидроаккумулятора

Перед тем, как приобрести гидроаккумулятор для установки в систему водоснабжения, необходимо определить требуемый объём рабочей камеры, предназначенной для накопления воды из скважины. Данный показатель зависит от количества точек разбора воды в доме и рассчитывается путём пошагового выполнения следующего алгоритма:

• Определяется коэффициент общего водопотребления в системе по стандартной алгебраической формуле:

K = Т1 + Т2 + … + Тn-1 + Tn,

К – искомая величина,

Т1, Т2, … Тn-1, Tn – коэффициент водопотребления для каждого санитарно-гигиенического прибора, включённого в систему.

Санитарно-технические приборы, определяющие нагрузку в системе

Показатель Т имеет фиксированные значения, определяемые по таблицам справочной литературы и зависящие от типа конкретного прибора.

При наличии в доме крана для полива, стиральной и посудомоечной машины, стандартной душевой лейки, ванны, а также кухонной мойки с краном, для каждого из этих приборов Т = 2.

Для унитаза среднее относительное значение водопотребления немного выше – 3.

Самый высокий коэффициент относится к наиболее часто используемой точке разбора – раковины со смесителем в санузле – Т = 6.

Таким образом, если рассмотреть конкретный пример, когда в жилом доме имеются 2 санузла с унитазом, рукомойником и душем, стиральная и посудомоечная машина, а также 1 кухонная мойка и 1 поливочный кран, то коэффициент общего водопотребления составит:

К = 2Тунит + 2Тмойка + 2Тдуш + Тстир + Тпосудом + Ткран + Тполив = 2 х 3 + 2 х 6 + 2 х 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 26.

Расход воды в системе

• Исходя из полученной выше относительной величины, по данным справочных материалов, определяется суммарная нагрузка на систему водоснабжения в здании, которая записывается, как Fmax:

Для данного примера показатель Fmax соответствует Т = 26 и составляет 71 л/мин.

• Последний этап расчёта заключается в определении минимального требуемого объёма рабочей камеры гидроаккумулятора по формуле:

Vтреб = kP x Fmax x (((Pmax + 1) x (Pmin + 1)) / (Pmax – Pmin) x (Pstart + 1))),

Vтреб – искомая величина, соответствующая объёму гидробака, выражается в литрах,

kP – относительная табличная величина, определяемая, исходя из номинальной мощности насосного оборудования для перекачки жидкости.

При мощности устройства Q в пределах от 0,45 – 1,5 кВт, kP = 0,25. Если Q колеблется от 1,5 до 3,0 кВт, то показатель kP = 0,375.

Для описываемого водопотребления принимается насос около 1,8 – 2,0 кВт, то есть, kP = 0,375.

Насос повышенной мощности

Pmax – предельный показатель давления на реле, когда насосное оборудование отключается от сети, выражается в барах. Наиболее частая величина, устанавливаемая профессионалами на реле, составляет 2,6 бар.

Pmin – нижний порог падения давления, когда автоматика вновь запускает насос, бар. Как правило, комфортное водопотребление продолжается до достижения давления в сети 1,7 бар.

Pstart – давление, которое задаётся в сухой зоне гидроаккумулятора, бар. В соответствии с нормами водопотребления, оптимальное давление в сети составляет 1,2 атм., а 1 атм. = 1,0132 бар. Таким образом, Pstart = 1.22 бар.

Соответственно, требуемый объём бака-гидроаккумулятора для приведённых выше начальных условий, составляет:

Vтреб = 0,375 х 71 х (((2,6 + 1) х (1,7 + 1)) / (2,6 – 1,7) х (1.22 + 1))) = 26,625 х ((3,6 х 2,7) / 0,9 х 2,22)) = 26,625 х (9,72 / 1.998) ~ 130 литров, что соответствует минимальному объёму рабочей камеры устройства. При покупке оборудования, необходимо выбрать устройство, показатель объёма которого немного больше (ближайшее модульная характеристика, представленная на рынке).

Гидроаккумулятор на 150 литров в котельной жилого дома

Чтобы не прибегать к сложным вычислениям, отнимающим время, профессиональные монтажники предлагают воспользоваться рекомендуемыми значениями объёма оборудования, полученными на основе большого опыта монтажа аналогичных устройств в частных жилых домах:

• Если в доме до 2 точек водоразбора, то бак принимается с объёмом 50 литров.
• От 2 до 4 мест – рекомендуемые значения от 80 до 110 литров, в качестве варианта для установки можно рассмотреть одну из моделей бренда Reflex.
• Если же количество кранов и приборов, требующих наличия проточной воды превышает 5, то потребуется бак большого объёма 150 – 200 литров.

Данные показатели отображают приблизительную зависимость объёма гидробака от реальной нагрузки на водопроводную сеть в доме при стандартных условиях проживания.

Компактный гидроаккумулятор

Критерии выбора гидроаккумулятора

Помимо требуемого объёма, гидроаккумуляторы имеют другие технические характеристики, от которых зависит правильный выбор потребителя при покупке прибора. Во время подбора характеристик бака в торговой точке, потребителю следует обращать внимание на следующие критерии:

• Тип расположения – горизонтальный или вертикальный. Преимущества и недостатки каждого из них описываются ниже.
• Конструкция упругой диафрагмы – мембранного или баллонного типа.
• Линейные габариты устройства – данный показатель, хоть и зависит от объёма, но в каждом конкретном случае размеры могут отличаться, благодаря особенностям конструкции, длине опорных частей, а также соотношения диаметра и высоты.

Габариты мембранного бака

• Масса – от этого показателя зависит прочность кронштейнов и опорных пластин, необходимых для установки оборудования.
• Предельное давление, которое допускается задать в баке. Величина должна соответствовать техническим характеристикам прочего оборудования, включённого в систему водоснабжения.
• Посадочные габариты патрубков для присоединения подающей и разборной магистралей. При несоответствии этих размеров возможно применение переходников, но прямое подключение снижает риск образования протечек.
• Бренд, страна-производитель и цена прибора. Учитывая, что гидроаккумулятор приобретается с расчётом на многолетнюю эксплуатацию, стоит выбирать продукцию только проверенных компаний, давно реализующих свои товары на рынке. Перед покупкой бака стоит изучить реальные отзывы покупателей на строительных форумах и выбрать самое надёжное оборудование.

Гидроаккумуляторы разных производителей

При необходимости увеличения объёма гидроаккумулятора, единичный прибор не может предоставить такой возможности. Однако, при увеличении нагрузки на систему водоснабжения, хозяин дома всегда может купить ещё одно или несколько аналогичных устройств меньшего, либо идентичного объёма и врезать их в общий трубопровод.

Таким образом, будет достигнута совместная работа оборудования, а, в случае выхода из строя одного из баков, можно будет частично переложить всю нагрузку на резервный агрегат без полной блокировки подачи воды потребителям. Соединение нескольких баков в одну систему производится параллельно, с организаций байпасов и запорной арматуры для обеспечения возможности независимой работы каждого из устройств.

Несколько устройств в одной системе

Мембранный или баллонный гидроаккумулятор

При выборе бака для поддержания стабильного давления в водопроводной сети стоит обратить повышенное внимание на тип его внутреннего устройства. К вниманию потребителей на рынке представлены 2 типа устройств, разделяющихся по данному критерию:

• Баллонного типа – упругая резиновая диафрагма выполнена в виде груши, меняющей объём, в зависимости от количества нагнетаемого в сосуд воздуха.

В резиновый баллон нагнетается инертный газ или атмосферный воздух, в результате чего его эластичные стенки растягиваются, он увеличивается в объёме, и вода, находящаяся в сосуде, стремится покинуть занимаемый ей объём, создавая рабочее давление в сети.

Внутреннее устройство баллонного агрегата

• Мембранного типа – 2 функциональные зоны разделены перегородкой из упругого каучука. Мембрана представляет собой плоский лоскут материи, зафиксированный фланцами по внутреннему периметру рабочей камеры бака. При этом воздух нагнетается не в отдельный баллон, а в то же пространство стального сосуда, вызывая натяжение мембраны в сторону мокрого резервуара. Вода, в свою очередь, стремится уравновесить это давление, но, обладая низким коэффициентом сжатия, не может уменьшиться в объёме. В результате, создаётся напор

Внутренне устройство мембранного агрегата

Для бытовых целей оптимальным выбором является покупка баллонного гидроаккумулятора, так как герметичная конструкция резиновой груши считается более надёжной, по сравнению с мембраной, которая может потерять герметичность в области сопряжения разнородных материалов. 

Что лучше – горизонтальный или вертикальный тип бака

При выборе гидроаккумулятора горизонтального и вертикального типа, следует обратить внимание на следующие конструктивные и технологические особенности каждого из этих устройств:

• Вертикальный гидроаккумулятор имеет более правильное техническое исполнение – воздушный карман, не образует пробку и не блокирует систему, так как все газы собираются в верхней точке устройства. Там же располагается воздухоотводящий клапан, позволяющий быстро стравить лишний воздух и нормализовать подачу водоснабжения.
• Вертикальные баки представлены на рынке в широком ассортименте по критерию объёма рабочей камеры. Потребитель имеет возможность выбора оптимальных параметров, исходя из нагрузок на систему водоснабжения, количества точек разбора и жильцов в доме.

Спуск воздуха из вертикального оборудования

• Для удаления лишних газов из горизонтального агрегата, на выходном патрубке, расположенным со стороны боковой части корпуса, монтируется шаровый кран со спускным клапаном. Нажатие на данный элемент приводит к опорожнению воздушной камеры.
• Горизонтальные устройства занимают меньше места, чем вертикальные, но предельный объём рабочей камеры существенно меньше, что не позволяет их ставить в системах с большим водопотреблением.
• Агрегаты горизонтального типа просты в монтаже и, помимо установки на пол, могут монтироваться на стену, с помощью специальных выносных кронштейнов. Это позволяет освободить полезное пространство в котельной и упрощает обслуживание оборудования, так как патрубки с местами сопряжения трубопроводов находятся на уровне глаз.

Горизонтальный агрегат, смонтированный на уровне глаз

Если при монтаже водопровода в доме планируется не более 2 точек разбора, то предпочтение лучше отдать горизонтальным устройствам. В случае, когда система водоснабжения задействует 5 и более санитарно-гигиенических приборов, расположенных в разных помещениях или на разных этажах, то оптимальным выбором будет вертикальная установка повышенного объёма. 

Можно ли горизонтальный гидроаккумулятор поставить вертикально

Конструкции горизонтальных и вертикальных гидроаккумуляторов различаются незначительно. Основные отличия состоят в способе крепления, расположении опор и методе отвода лишнего воздуха. Таким образом, необходимость установки горизонтального устройства в вертикальное положение может объясняться только рациональным использованием полезного пространства, предназначенного для монтажа оборудования. При подобном способе расположения возникают следующие трудности:

• На горизонтальном баке отсутствуют какие-либо конструктивные элементы, позволяющие без труда зафиксировать его в перпендикулярном направлении.

Горизонтальный бак в напольном исполнении

При установке на пол, необходимо продумать дополнительные опоры, так как выпуклая часть его торца не может стать устойчивой платформой.

В случае монтажа оборудования на стену, потребуются самодельные кронштейны особой конструкции, потому что изделия в заводском исполнении в продаже не встречаются.

• При установке бака с данной конструкцией в вертикальное положение следует точно определить положение воздушной камеры. Устройство не может быть смонтировано с нижним расположением мембранной полости, так как масса воды будет давить на неё, оказывая избыточное давление, в результате чего снижается долговечность гидроаккумулятора.

При нижнем расположении воздушной камеры также появляется проблема с отводом воздушных пробок, потому что лишний воздух всегда скапливается в верхней точке объёма сосуда.

• При монтаже горизонтального бака в вертикальном направлении также стоит учесть, что отвод лишних газов никак не упростится – на корпусе устройства не предусмотрен ниппель, и стравливание происходит через клапан на выходном патрубке.

Схема удаления воздуха из горизонтального агрегата

Таким образом, технически установить горизонтальный гидроаккумулятор в вертикальное положение можно, но никаких полезных свойств это расположение за собой не повлечёт. Поэтому, целесообразно будет принять решение по выбору и покупке вертикального бака с аналогичными техническими характеристиками.

Как установить гидроаккумулятор в систему водоснабжения

Любой гидроаккумулятор имеет достаточно простую конструкцию и схему подключения. Установить устройство в стандартную систему может каждый домашний мастер при наличии инструмента и минимального опыта в выполнении сантехнических работ. Чтобы оборудование эксплуатировалось бесперебойно, при монтаже нужно учитывать следовать пошаговой инструкции:

• Выбирается место для монтажа оборудования. Лучшим решением будет установка бака в помещении насосной.
• В бак нагнетается рабочее давление при помощи автомобильного насоса, путём подключения его шланга к ниппелю на корпусе устройства.
• На подающем патрубке монтируется запорный вентиль для возможности блокировки подачи воды на случай ремонта оборудования.

Запорная арматура на подающем патрубке

• К входной части устройства присоединяется трубопровод, по которому вода поступает из скважины.
• Если на вводе в здание не установлена система очистки поступающей воды, то перед подающим патрубком следует смонтировать муфту с сеткой для грубой очистки жидкости от крупных твёрдых частиц. Это связано с тем, что абразивные включения, находящиеся в рабочей камере бака под давлением, могут легко повредить резиновую диафрагму, и её придётся менять.
• На выходном патрубке ставится тройник с манометром и отводящим трубопроводом.
• Учитывая, что соединения будут эксплуатироваться под давлением, все резьбовые сопряжения должны быть уплотнены ФУМ-лентой или льном, а также обработаны полимерным герметиком, исключающим течь.
• Отводящая магистраль подключается к коллектору с гребёнкой, откуда производится разбор воды на каждый санузел или другие приборы, включённые в систему водоснабжения жилого дома.
• По завершении сантехнических работ, в систему включаются контрольные и измерительные приборы с автоматической функцией регулировки подачи воды или нагнетания давления в рабочую камеру устройства.

Монтаж гидроаккумулятора

Когда все работы закончены, необходимо открыть подающий кран, запустить в работу насосное оборудование и проследить герметичность системы. Во время тестового режима работы каждая точка разбора проверяется на наличие напора, сравниваются показатели на манометрах, а также контролируется отсутствие протечек в местах сопряжения оборудования с подающей и обратной магистралями.

Помещение насосной после монтажа

Коротко о главном

Гидроаккумулятор – важнейшая составляющая системы автономного водоснабжения индивидуального жилого дома. Благодаря наличию мембранного бака, в сети стабилизируется давление, создаётся комфортный для эксплуатации напор в каждой точке разбора, а также исключается риск гидроудара. При выборе оборудования нужно рассчитать требуемый объём рабочей камеры, а также определить наиболее подходящий тип гидроаккумулятора – вертикальный или горизонтальный. При необходимости, горизонтальный бак можно установить в вертикальное положение, но это повлечёт за собой ряд проблем и не принесёт никакой пользы владельцу дома при эксплуатации системы.  

Можно ли гидроаккумулятор горизонтальный ставить вертикально? Был ли у вас такой опыт установки?

Гидроаккумуляторы для водоснабжения в Челябинске

Вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы для систем водоснабжения

Гидроаккумулятор — мембранный бак для накопления воды, создания давления в системе водоснабжения и обеспечения плавного изменения давления во время работы насоса. Также гидроаккумулятор ограничивает число кратковременных включений и выключений насоса при работе в автоматическом режиме.

Гидроаккумуляторы состоят из металлического корпуса и эластичной мембраны, а пространство между стенками корпуса и мембраной заполнено воздухом под давлением. Вода из трубы поступает в резиновую мембрану, растягивая ее, а газ, находящийся в свободном пространстве, сжимается, увеличивая тем самым давление на мембрану. Благодаря этому в системе водоснабжения сохраняется нужный напор.

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального типа, корпус изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали.

Ёмкость устройства подбирается индивидуально в зависимости от потребности клиента.  Подробнее…

Сортировать по:

Популярные выше

Показать еще 12 товаров

Устройство гидроаккумулятора

Гидроаккумуляторы могут иметь различную емкость, материал корпуса и фланца, крепление фланца, горизонтальное или вертикальное конструкцию.

Все гидроаккумуляторы состоят из двух основных элементов: металлической емкости высокого давления и полимерной мембраны, разделяющей бак на воздушную и водную полости. Горловина мембраны остается снаружи корпуса гидроаккумулятора и надежно прижимается к нему завальцованным или съемным фланцем с помощью винтов. В случае винтового соединения, мембрана является съемной и заменяемой.

Так же на корпусе имеется отверстие для вывода ниппеля. Этот ниппель связан с воздушной полостью бака и через него происходит регулировка давления воздуха внутри бака. Ниппель защищен пластмассовой заглушкой.

Гидроаккумуляторы бывают вертикального и горизонтального исполнения. Некоторые горизонтальные модели баков имеют усиленную площадку для установки поверхностного насоса. Вертикальные модели емкость от 100 литров имеют клапан для накопившегося в мембране сброса воздуха.

Принцип работы гидроаккумулятора

Во время работы насоса, вода под давлением попадает в мембрану. Происходит плавное повышение давление воды, мембрана медленно растягивается, уменьшая объем воздушной полости снаружи мембраны. Когда давление достигает порога выключения насоса (настройки автоматики), насос останавливается, а вода в гидроаккумуляторе остается под набранным давлением, пока система остается герметичной.

С началом нового водоразбора, под действием давления воздушной полости, мембрана сжимается и вода поступает потребителю из гидроаккумулятора. Давление воды плавно падает до значения порога включения насоса (настройки автоматики) при котором насос опять включается и подает воду потребителю. После прекращения водоразбора, насос начинает заполнять гидроаккумулятор. Чем больший объем бака, тем эффективнее результат его работы.

Следует помнить, что размер гидроаккумулятора не является истинным показателем его емкости. Полезный объем воды, который он может вместить – в среднем на уровне 35% от номинального объема.

Какое давление должно быть в гидроаккумуляторе?

Давлением воздуха в гидроаккумуляторе должно быть меньше на 10%, чем давление отключения насоса.

Перед установкой необходимо выяснить, какое давление должно быть в пустом гидроаккумуляторе. Номинальное значение этого показателя обычно равно 1,5 бар. Именно такое давление устанавливает производитель. Однако с течением времени часть воздуха может выйти из емкости.

Поэтому следует измерить давление с помощью манометра, а затем подкачать воздух или стравить его, если давление оказалось избыточным. Не помешает также уточнить значение нормального давления воздуха в пустом гидроаккумуляторе, используя технический паспорт изделия. Поскольку золотник имеет типовые размеры, для замеров подойдет практически любой манометр.

После того, как гидроаккумулятор заполнен водой, нужно еще раз измерить давление воздуха. Чем меньше воздуха в гидробаке, чем ниже его давление, тем больший объем воды в него можно закачать. Но чем меньше воздуха, тем ниже рабочее давление воды на выходе из гидроаккумулятора. Допускается снижение давления воздуха в устройстве до уровня в 1 бар, если есть необходимость в создании дополнительного объема воды для хранения. Однако при этом напор воды в системе снизится. Владельцу устройства придется выбирать между хорошим напором и возможностью закачать в бак большой объем воды. В любом случае минимальное значение давления воздуха должно равняться 1 бар. Если воздуха в емкости будет мало, мембранная вставка, заполненная водой, растянется и может коснуться металлических стенок гидробака. Такой контакт неприемлем, поскольку под его влиянием резина начнет разрушаться, гидроаккумулятор выйдет из строя, а мембрану придется заменить.

Рекомендации по эксплуатации

После того, как гидроаккумулятор установлен, его необходимо правильно обслуживать. Примерно один раз в месяц следует проверять настройки реле давления и корректировать их, если возникла необходимость. Кроме того, нужно проверять состояние корпуса, целостность мембраны и герметичность соединений. Наиболее частая поломка в гидробаках — разрыв мембраны. Постоянные циклы растяжения — сжатия со временем приводят к повреждению этого элемента. Резкие перепады показаний манометра обычно свидетельствуют о том, что мембрана порвалась, и вода поступает в “воздушный” отсек гидроаккумулятора.

Чтобы убедиться в наличии поломки, нужно просто стравить из устройства весь воздух. Если следом за ним из ниппеля потечет вода, значит, мембрана точно требует замены. К счастью, выполнить такой ремонт относительно несложно. Для этого необходимо: Отключить гидробак от водопровода и электропитания. Отвинтить болты, которые удерживают горловину устройства. Удалить испорченную мембрану. Установить новую мембрану. Собрать устройство в обратном порядке. Выполнить установку и подключение гидроаккумулятора.

По окончании ремонта настройки давления в баке и реле давления следует проверить и отрегулировать. Соединительные болты необходимо закручивать равномерно, чтобы предотвратить перекос новой мембраны, и чтобы ее край не соскользнул внутрь корпуса гидробака. Для этого болты устанавливают в гнезда, а затем поочередно делают буквально паре поворотов первого болта, переходят к следующему и т.д. Тогда мембрана будет прижата к корпусу одинаково по всей окружности. 

Распространенная ошибка новичков в деле ремонта гидроаккумулятора — неправильное использование герметизирующих средств. Место установки мембраны в обработке герметиком не нуждается, напротив, присутствие таких веществ может ее повредить. Новая мембрана должна быть точно такой же, как и старая и по объему, и по конфигурации. Лучше сначала разобрать гидроаккумулятор, а затем, вооружившись испорченной мембраной в качестве образца, отправляться в магазин за новым элементом.

Сделать заказ или получить консультацию по гидроаккумуляторам можно на сайте и по тел. 8 (351) 751-21-97, 8 (922) 74-999-10. Если Вы затрудняетесь с выбором подходящего оборудования, наши специалисты проконсультируют и помогут выбрать оптимальный вариант, соответствующий всем требованиям, а также дадут рекомендации по установке и дальнейшей эксплуатации.

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: поршневой с грузоподъемностью, 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
	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 перечислены 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 кв. 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.

Таблица 2. Максимально рекомендуемый расход аккумулятора
Piston bore, in.	Bladder capacity	Gpm at 3,000 psi
		Piston	Bladder
			Standard	High-flow
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. трубопровода и настройка предохранительного клапана на 2650 фунтов на квадратный дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, кривая A , рис. 9. Поршневой аккумулятор демпфирует переходный процесс до 107 фунтов на квадратный 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.

Скачать эту статью в формате PDF

Гидроаккумуляторы есть практически на каждом промышленном предприятии. Большинство объектов имеют несколько из них, но они часто неправильно понимаются. Аккумуляторы могут быть самыми опасными гидравлическими компонентами на мельнице не потому, что они опасны по своей природе, а из-за отсутствия понимания. Все гидроаккумуляторы, независимо от их назначения, накапливают энергию, и поэтому к ним следует относиться с определенной долей уважения.

Зарядная установка должна быть
используется для предварительной зарядки аккумулятора.

Функции аккумулятора

Гидравлический аккумулятор используется для одной из двух целей: либо для увеличения объема системы с очень высокой скоростью, либо для поглощения ударов. Какую функцию он будет выполнять, зависит от его предварительной зарядки. Если аккумулятор используется для увеличения объема системы, его предварительная заправка должна быть несколько ниже максимального давления в системе, чтобы в нее могло попасть масло. Если аккумулятор будет использоваться для амортизации ударов, его необходимо предварительно зарядить до максимального давления в системе, чтобы в нем было мало или совсем не было масла.

Предварительная зарядка аккумулятора

Аккумулятор обычно предварительно заправлен сухим азотом. Азот не вступает в неблагоприятные реакции с гидравлическим маслом под давлением, и, поскольку он составляет почти 78 процентов земной атмосферы, это самый дешевый газ, который можно безопасно использовать. Следующим по распространенности инертным газом является аргон, который составляет менее 1 процента земной атмосферы.

Ни при каких обстоятельствах аккумулятор не должен предварительно заряжаться кислородом или воздухом. Если сжатый кислород или воздух соприкасаются даже с небольшим количеством любого углеводорода, они могут бурно реагировать, что приводит к взрыву, пожару, травмам персонала и повреждению имущества. Аккумулятор должен иметь наклейку с предупреждением о недопустимости предварительной зарядки любым газом, кроме азота. Новые аккумуляторы идут с такими наклейками, но часто они содраны или закрашены.

Для предварительной зарядки аккумулятора следует использовать зарядную установку. Предварительную зарядку следует выполнять при отсутствии масла в аккумуляторе. Сбросьте давление на входе аккумулятора. Большинство аккумуляторов имеют сливной клапан, который можно открыть для слива масла в бак. Навинтите зарядную установку на клапан Шредера аккумулятора и поверните ручку газового патрона по часовой стрелке, чтобы надавить на штифт. Текущая предварительная зарядка может быть считана на зарядной установке.

Если предварительная зарядка слишком высока,
баллон в баллоне-аккумуляторе
может попасть в узел тарелки,
в результате пореза мочевого пузыря
или чрезмерный износ
кукольная пружина.

Если предварительная заправка слишком высока, можно открыть выпускной клапан на заправочной установке для выпуска азота в атмосферу до тех пор, пока предварительная заправка не упадет до рекомендуемого уровня. Если предварительная зарядка слишком низкая, зарядная установка поставляется со шлангом для подключения к баллону с азотом. Подключив баллон с азотом, откройте клапан на баллоне и медленно добавляйте азот, пока предварительная зарядка не достигнет желаемого уровня.

Правильная предварительная зарядка зависит от области применения и типа аккумулятора. Большинство аккумуляторов баллонного, поршневого или диафрагменного типа. Следуйте любым рекомендациям производителя оригинального оборудования (OEM), если они доступны. Если нет, можно оценить правильную предварительную зарядку.

Когда аккумулятор используется для увеличения объема, например, для включения тормоза в случае сбоя питания, для увеличения производительности насоса или для поддержания постоянного давления в системе, большинство производителей рекомендуют предварительно зарядить баллонный аккумулятор до 80 процентов от минимально допустимого давления и поршневого аккумулятора до 100 фунтов на квадратный дюйм (psi) ниже минимального давления. К сожалению, во многих случаях заводское давление предварительной зарядки недоступно, а минимально допустимое давление неизвестно. В этом случае предварительная заправка до 50 процентов от максимального давления в системе обычно дает приемлемый результат.

Если разрядился баллонный аккумулятор,
мочевой пузырь может быть сдвинут к
верхней части оболочки и стать
разорванный
Клапан Шредера в сборе.

Наиболее частая причина выхода из строя аккумуляторов — слишком высокая предварительная зарядка. Если предварительная зарядка выше, чем должна быть, баллон в баллонном аккумуляторе будет ударяться о узел тарелки во время каждого цикла, что приведет либо к разрыву баллона, либо к чрезмерному стрессовому износу пружины тарелки. В поршневых аккумуляторах слишком высокая предварительная зарядка может повредить поршень и предотвратить его удар о дно при каждом цикле. Слишком низкая предварительная заправка (или увеличение давления в системе без компенсирующего увеличения предварительной заправки) также может привести к проблемам в работе, таким как снижение скорости и остановка двигателя. Это может даже привести к повреждению аккумулятора.

В общем, лучше недозарядить, чем перезарядить. Однако баллонный аккумулятор, потерявший весь или большую часть своего заряда, может сломаться в верхней части корпуса и разорваться узлом клапана Шредера.

Добавление тома

Аккумуляторы объема имеют линию сброса давления для сброса давления при отключении системы. Предварительную зарядку можно проверить без зарядной установки, наблюдая за падением манометра, когда система отключена и линия сброса открыта. Показания манометра будут опускаться медленно, потому что длина сливной линии обычно уменьшается, чтобы избежать турбулентности в резервуаре. Когда манометр достигает текущей предварительной зарядки аккумулятора, он сразу же падает до 0 фунтов на квадратный дюйм.

Это также хороший способ узнать, открылся ли клапан автоматического сброса должным образом. Когда система выключена, если манометр сразу падает до 0 фунтов на квадратный дюйм, не снижаясь сначала постепенно, вполне вероятно, что манометр изолирован от аккумулятора, и будет неизвестно, сбросился ли аккумулятор.

Со временем масло перепускает
уплотнения поршня
в поршневой аккумулятор,
вытесняя азот.

Амортизация

Когда аккумулятор используется для амортизации, нежелательно, чтобы во время работы в аккумуляторе было много масла, если оно вообще было. Аккумулятор быстрее отреагирует на скачки давления, если процесс сжатия уже начался. По этой причине обычно рекомендуется, чтобы аккумуляторы амортизаторов были предварительно заряжены почти на 100 фунтов на квадратный дюйм ниже максимального давления нагрузки привода, который он защищает.

Не рекомендуется использовать поршневой аккумулятор для поглощения удара. Баллонные и диафрагменные аккумуляторы более чувствительны, потому что им не нужно преодолевать статическое трение уплотнения поршня, а массу поршня не нужно ускорять или замедлять.

Установка поршневого аккумулятора в горизонтальном положении банка
привести к более быстрому износу поршневых уплотнений.

Поршневой аккумулятор похож на гидравлический цилиндр без штока. Он предварительно заправлен азотом и не содержит масла в нижней части. Когда система находится под давлением, азот сжимается по мере того, как нижняя часть аккумулятора заполняется маслом. Давление азота соответствует давлению в системе, поэтому любое снижение давления в системе приведет к сбросу масла из аккумулятора в систему. Таким образом, аккумулятор будет дополнять работу насоса в те периоды цикла, когда системе требуется больший расход, чем может обеспечить насос.

Со временем масло будет проходить через поршневые уплотнения, вытесняя азот в верхней части. Первым признаком этого является увеличение давления предварительного заряда, когда азот не добавлялся. Из-за перепуска масла сверху ход поршня уменьшается. Давление в системе падает, могут отмечаться остановки, а поршень может быть поврежден при многократном ударе о дно гидроаккумулятора.

Масло можно удалить из верхней части гидроаккумулятора, подсоединив зарядную установку и открыв выпускной клапан, когда система находится под давлением, удаляя весь азот и масло. Когда масло перестает выходить, поршень находится вверху. Затем система может быть отключена, клапан сброса открыт для слива масла со дна, а предварительная зарядка восстановлена, восстанавливая уменьшенную емкость аккумулятора. Если масло не перестает вытекать из выпускного клапана, поршень сильно изношен и подлежит замене.

Если баллонный аккумулятор установлен горизонтально,
между мочевым пузырем и скорлупой может образоваться полость,
вызывая застой жидкости.

Установка аккумулятора

Как правило, лучше всего устанавливать аккумуляторы в вертикальном положении с помощью монтажного кронштейна примерно на две трети высоты корпуса. Горизонтальная установка поршневого аккумулятора приведет к более быстрому износу поршневых уплотнений. Баллонные аккумуляторы также могут быть повреждены, если они установлены горизонтально. Помимо неравномерного износа мочевого пузыря, жидкость может попасть в ловушку вдали от выходного отверстия, если между мочевым пузырем и оболочкой образуется полость. Мембранные аккумуляторы обычно можно монтировать в любом положении.

Проверка аккумуляторов

Гидроаккумуляторы следует тщательно осматривать визуально не реже одного раза в год, чаще в средах, неблагоприятных для стали. Убедитесь, что на краске нет пятен ржавчины или трещин. Ищите незакрепленные точки крепления, изношенную резину и любые признаки движения во время работы. Проверьте все фитинги на герметичность. Не реже одного раза в пять лет аккумулятор следует выводить из эксплуатации и подвергать гидроиспытаниям. Наконец, никогда не пытайтесь ремонтировать корпус аккумулятора. Если есть какие-либо нарушения, скорлупу следует выбросить и заменить.