подбор гидробака по 4 параметрам

Чтобы обеспечить стабильную работу системы водоснабжения и продлить срок эксплуатации насоса, необходим гидроаккумулятор. Он компенсирует перепады давления воды, снимая тем самым нагрузки с насосного оборудования. Кроме этого, устройство собирает в баке запасы воды и гарантирует отсутствие перебоев с ее подачей. Последняя функция напоминает бойлер, только без подогрева.

Почитать о бойлерах можно здесь: Виды бойлеров: узнайте, как выбрать водонагреватель для дома и квартиры

Для бытового использования такой баллон – вещь нужная и полезная. Но, чтобы прибор в точности оправдал возложенные на него надежды, стоит в начале изучить теорию, как подобрать гидроаккумулятор для системы водоснабжения. Эта статья даст главные подсказки.

Тип гидробака – мембранный или баллон 

Первое, с чего стоит начать – определить тип необходимого гидробака. Бывают они двух видов: мембранные и баллонные. Для чего служит каждый вид, а также плюсы и минусы устройств показаны в таблице ниже.

Если делаете ремонт, кроме гидробака вам понадобится и газовая колонка, читайте о ней здесь: 9 важных вопросов при выборе газовой колонки

Горизонтальный или вертикальный бак – какой лучше?

Чтобы в полной мере ответить на этот вопрос, нужно вначале рассмотреть некоторые особенности конструкции приборов. Итак, каким бы образом не был расположен баллон, для бесперебойности его работы необходимо периодическое обслуживание. Этот процесс заключается, кроме прочего, в удалении воздуха из внутреннего пространства. В вертикальных моделях такая манипуляция осуществляется в считанные секунды, нужно лишь:

• найти запорный элемент с резьбой в верхней части корпуса;
• открутить ее и выпустить лишний газ.

В горизонтальных экземплярах действие выполняется по-другому и в точности имитирует спуск воздуха в централизованных системах отопления. Газ спускается с баллона через специальную трубку до того времени, пока не начнет течь вода. Пример горизонтальной модели – Zilmet Ultra-P

ro 300 V. 

Еще одна разница между горизонтальными и вертикальными образцами заключается в их объеме. Для тех, кому нужен «хранитель» водных запасов, больше подойдут варианты с вертикальным расположением баллона.

Коллекция таких устройств включает баки вместительность до 1000 л.

Горизонтальные экземпляры менее емкие, зато благодаря своей компактности просты в установке. Могут располагаться в любом месте дома, поблизости с насосной станцией или газовым котлом.

Возможно, вас заинтересует: Выбор парапетного газового котла – полезные советы. 3 критерия, которые помогут сделать правильную покупку

Выбор гидробака по объему

В большинстве случаев для бытовой системы можно установить мембрану с запасом по объему воды. Но если пространства для монтажа большого бака недостаточно, придется подбирать оптимальный вариант с подходящей под все запросы вместительностью (пример небольшого бака: Imera VA12). Чтобы ее посчитать, вовсе не обязательно перечитывать горы литературы в поисках сложных математических формул, достаточно определить главную цель покупки.

Их выделяют всего 3:

1. Продлить работоспособность насоса. Согласно техническим характеристикам насосов для бытовых систем водоснабжения, количество их включений и выключений за час не должно превышать 30 раз. Чтобы сократить это количество, как раз пригодится гидроаккумулятор. Для тех пользователей, которые часто открывают кран, не используя большое количество воды, подойдет бак максимальной емкостью 80-100 л. В таком случае набрать чайник или ведро можно, вовсе не задействуя насос.

А чтобы обеспечить себя горячей водой, нужен бойлер. Почитайте перед покупкой: Как выбрать электрический водонагреватель

2. Создать резервный водный запас. Особенно актуально в местностях с перебоями централизованной подачи воды или электроэнергии. Чтобы обеспечить себя жидкостью, не впадая в зависимость от «коммунальщиков», лучшим решением будет приобрести гидробак объемом 100 литров и больше. Здесь при выборе вместительности стоит также учесть количество пользователей (душ, кухня, стиральная машина и т.д.).

Если только планируете покупку стиральной машины, читайте: Встраиваемая стиральная машина: 5 преимуществ

3. Стабилизировать давление в системе. Одна из главных функций гидроаккумулятора. Приобретая его только с этой целью, вполне достаточно будет модели на 30 л. Такая «малютка» устанавливается поблизости с насосом, предотвращая износ системы от гидроударов.
Если самостоятельно определить, сколько литров должно быть в баллоне, не получается, консультанты специализированных магазинов помогут легко решить эту дилемму.

Как рассчитать необходимое давление воздуха в гидроаккумуляторе?

На корпусе каждого гидробака указано его рабочее давление. Эта цифра рассчитана для пустого баллона и является одним из важнейших показателей бесперебойной работоспособности прибора. 

Когда устройство подключается в общую систему водоснабжения, его внутреннее давление начинает напрямую зависеть от аналогичного показателя насосного оборудования. Так, разница между этими параметрами не должна превышать 1,5-3 Бар (давление насоса больше). Проверяются показатели с помощью манометра, подключенного к ниппелю.

Если по результатам проверки получился слишком большой разрыв в цифрах, решить эту проблему можно, используя обычный автомобильный насос для закачки воздуха. 

Общие рекомендации

Немаловажным моментом при выборе гидроаккумулятора (гидробака) для системы водоснабжения выступает и материал самой мембраны. Она должна быть выполнена из экологически чистых материалов, прочной и эластичной. Не лишним будет при покупке также уточнить возможность замены детали и где ее можно приобрести. В противном случае при малейших дефектах придется покупать новый гидробак.

Как выбрать гидроаккумулятор (расширительный бак) для водоснабжения

Как подобрать размер гидроаккумулятора водоснабжения? Предложим три способа выбора простой, примерный, расчетный.

1. В упрощенном варианте исходя из опыта следует примерно следующее:

Если количество точек водоразбора (смеситель, унитаз, стиральная, посудомоечная машины и другие) в доме не превышает 2-х, и у насоса производительность, не превышает 1,5-2 м³/ч  – то для такой домашней системы достаточно гидроаккумулятора на 24 литра. Если же количество точек составляет 3-5 штук, а производительность насоса меньше 3,5 м³/ч то необходимо приобретать расширительный бак на 50 литров или на 80 литров соответственно. Гидроаккумулятор на 100 необходим в случаях, когда количество точек водоразбора превышает 6, а производительность насоса – 5 м³/ч. При выборе горизонтальный бак или вертикальный следует руководствоватся тем что только у вертикальных баков объемом от 100 литров есть специальный ниппель для стравливания воздуха, поэтому гидроаккумуляторы меньшего объема можно выбирать только исходя из внешних признаков.

2. Как примерно рассчитать объем гидроаккумулятора?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала определить его назначение:

— для исключения чрезмерно частого включения насоса;

— для поддержания в системе давления при выключенном насосе;

— для некоторого резерва воды;

— для компенсации пиковых значений при потреблении воды.

Стоит отметить, что чем ближе к насосу Вы установите гидробак, тем он лучше будет работать. К примеру, если Вы установите насос в подвале и рядом с ним поставите первый гидроаккумулятор, а второй закинете на чердак, то объем воды во втором гидробаке будет меньше, поскольку на уровне чердака давление воды будет ниже. В случае же, если оба гидроаккумулятора Вы установите на первом этаже, то и заполнение их будет почти одинаково.

Выбор гидроаккумулятора с точки зрения использования его для обеспечения резерва определенного количества воды в случае отключения электроэнергии зависит от того, какой резерв необходим именно Вам.

А как выбрать гидроаккумулятор для исключения частого включения насоса? Как известно, насос не рекомендуется включать чаще, чем один раз в минуту. В бытовых системах, как правило, применяются насосы, имеющие производительность примерно 30л/мин (1,8 м³/ч). С учетом того, что вода в гидроаккумуляторе занимает примерно 50% объема (остальное – воздух под давлением), то гидроаккумулятор объемом 60–80 литров с легкостью справится с этой задачей.

При выборе гидроаккумулятора с точки зрения компенсации пиковых значений при потреблении воды, необходимо рассмотреть некоторые расходные характеристики точек потребления воды в быту:

— туалет – 1,3 л/ мин;

— душ – 8-10 л/мин;

— кухонная мойка – 8,4 л/мин.

Допустим, что туалетов у нас два, и все вышеперечисленные точки одновременно потребляют воду. Суммарный объем получается примерно 20 литров. Учитывая процент заполнения воды в гидробаке и то, что производители насосов допускают не более тридцати включений насоса в час, объема 60–80 литров в нашем примере для бака будет вполне достаточно.

3. Правильный подбор гидроаккумуляторов для систем индивидуального водоснабжения достаточно сложен.

Существует большое количество исходных данных, которые необходимо учитывать. Кроме традиционных душа и крана на кухне, современные дома могут быть оснащены ванной, биде, канализацией, стиральной машиной и другим оборудованием, для работы которого необходима вода. Помимо оборудования различным может быть количество людей, находящихся в доме.

Это объективные факторы, но при выборе размеров гидроаккумулятора приходится учитывать еще и субъективные факторы. Например, сколько раз в час можно включать насос и заполнять гидроаккумулятор? Что случиться, если сразу несколько человек будут пользоваться водой? Что будет, если в это время работает стиральная машина?

Отметим, что до настоящего времени, по нашему мнению, никаких методик выбора размеров гидроаккумуляторов в России не было.

Во-первых, потому что в России не было индивидуальных систем водоснабжения. Во-вторых, слишком разные требования у людей к таким системам.

Предлагаем методику подбора объема гидроаккумулятора, в основу которой положен международный метод расчета UNI 9182.

Начнем с того, что если у Вас в доме только кран для воды, душ и кран для полива, то ничего считать не надо. Вам нужна стандартная установка водоснабжения c гидроаккумулятором 24 литра. Смело покупайте ее. Она оптимальна в тех случаях, когда число постоянно проживающих людей в доме до четырех человек. Даже если Вам потребуется в перспективе увеличить число точек разбора воды, то можно будет просто купить отдельно и установить в любую точку системы водоснабжения еще один гидроаккумулятор объемом 24 литра.

Методика же расчета предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.

 1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Су. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.

 2. Заполните таблицу 1. Ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования (Сx). В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение Сх на n. Просуммируйте значения этой колонки. Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.

Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Су

 Суммарный коэффициент Су равен = _______

  3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды, необходимого для Вашего дома.

 Эти значения представлены ниже в таблице.

 Например, если у Вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то Ваш коэффициент потребления равен Су= 3+2+6+2=13.

 Ближайшее значение Су в таблице равно 12, следовательно, Вам для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход

 около 36 литров в минуту.

  4. Для определения объема гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Рmin и Рmax).

 Нижний порог Рmin для двухэтажных домов обычно равен 1,5 бар, а верхний порог Рmax — 3 бар.

 Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:

 где V — полный объем гидроаккумулятора (литр),

     Qmax — максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),

     а — количество пусков системы в час,

     Pmin — нижний порог давления при включении насоса (бар),

     Pmax — верхний порог давления при выключении насоса (бар),

     Po — начальное давление газа в гидроаккумуляторе (бар).

  Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе

 Какое первоначальное давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе? Если Вы установили гидроаккумулятор в подвале, то его минимальное значение

 легко подсчитать. Надо взять высоту в метрах от подвала до верхней точки Вашей системы водоснабжения. Например, для двухэтажного дома это 6-7 метров,

 трехэтажного — около 10 метров, потом прибавить к этому значению 6 и разделить на 10. Вы получите необходимое значение в атмосферах. Например, для

 двухэтажного дома 7 + 6 = 13 / 10 = 1,3 атмосферы. Это минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе. В противном случае вода из него не

 будет поступать на второй этаж Вашего дома. Однако завышать эти значения не следует, иначе в гидроаккумуляторе просто не будет воды. Обычно завод-

 изготовитель сам устанавливает давление воздуха в размере 1,5 атм., но может случиться так, что давление воздуха в купленном Вами гидроаккумуляторе

 будет другое. Следует первоначально проверить его обыкновенным манометром, подсоединив его к ниппелю гидроаккумулятора и при необходимости

 увеличить его с помощью автомобильного насоса.

 Рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома

 Разница порогов срабатывания Рmax — Рmin определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем более эффективней работа гидроаккумулятора, но мембрана в этом случае нагружается сильнее и может разорваться.

 Значение Рmin (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения Вашего

 дома. Например, если высота труб в Вашей системе равна 10 метрам, то тогда давление водного столба будет равно 10 метрам, что равно давлению 1 бар.

 Каким должно быть минимальное значение давления Рmin?

 Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть равно гидростатическому, то есть в нашем случае 1 бар.

 Нижний порог срабатывания Рmin тогда должен быть несколько больше (на 0,1 бара) давления воздуха в гидроаккумуляторе.

 Однако нам надо, чтобы система работала устойчиво. Наиболее критичной, с точки зрения стабильности работы, является наиболее высокая точка

 разбора (например кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,5 бара.

 Следовательно, давление должно быть 0,5 бара плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления

 газа в гидроаккумуляторе равно 0,5 бара плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние

 по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке

 системы водоснабжения, то минимальное значение газа в нем следует назначить 1 бар + 0,5 бара = 1,5 бара, а порог срабатывания (включения) насоса

 Рmin = 1,5 + 0,1 = 1,6 бара. Если гидроаккумулятор расположен в верхней точке, а датчик давления в нижней точке системы, то давление газа в

 гидроаккумуляторе следует назначить 0,5 бара, а порог включения насоса Рmin = 1,6 бара.

 При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения необходимо учитывать несколько моментов, в первую очередь

 напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение

 давления. Однако необходимо учитывать:

 1. в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов

 2. напряжение в электрической сети часто не соответствует номинальному 220 В

 3. при максимальных значениях напора расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго

 При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются

 Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора Вашего насоса.

 Однако первоначальным моментом при определении верхнего порога срабатывания является высота Вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения.

 Чтобы определить величину верхнего порога срабатывания, прибавьте к высоте Вашей системы водоснабжения 20 метров и разделите на 10. Вы получите

 давление верхнего порога срабатывания, выраженное в барах.

 В бытовых системах водоснабжения рекомендуют назначать разницу между нижним и верхним порогами срабатывания в размере 1-1,2 бара.

 Это наиболее приемлемые значения.

перейти к выбору комплекта автоматики КОН

перейти к выбору гидроаккумулятора

Назад к основам: Аккумуляторы | Power & Motion

Гидравлические аккумуляторы хранят гидравлическую жидкость под давлением, чтобы дополнить поток насоса и снизить требования к производительности насоса, поддерживать давление и свести к минимуму колебания давления в закрытых системах, амортизировать удары и обеспечивать вспомогательную гидравлическую энергию в аварийной ситуации. Вот как.

Основы

Гидравлический аккумулятор представляет собой сосуд высокого давления, содержащий мембрану или поршень, который удерживает и сжимает инертный газ (обычно азот). Гидравлическая жидкость удерживается на другой стороне мембраны. Аккумулятор в гидравлическом устройстве хранит гидравлическую энергию так же, как автомобильный аккумулятор хранит электрическую энергию.

Его начальное давление газа называется «давлением предварительной зарядки». Когда давление в системе превышает давление предварительной зарядки, газообразный азот сжимается, сжимается и уменьшается в объеме, пропуская гидравлическую жидкость в аккумулятор. Объем жидкости в аккумуляторе увеличивается до тех пор, пока система не достигнет максимального давления ( P ₂ ). Когда давление в системе снижается, газообразный азот расширяется и вытесняет жидкость из аккумулятора, обеспечивая питание гидравлической системы до тех пор, пока давление в системе и аккумуляторе не сравняется ( P ₁ ).

Аккумуляторы, используемые надлежащим образом, повышают производительность и эффективность гидравлической системы, снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, обеспечивают безотказную защиту и продлевают срок службы системы за счет сведения к минимуму выхода из строя насосов, трубопроводов и других компонентов.

Что делают аккумуляторы

Вот основные причины использования аккумуляторов:

Для увеличения расхода насоса. Аккумуляторы чаще всего используются для увеличения подачи насоса. Некоторым гидравлическим контурам требуется большой объемный поток, но только в течение коротких периодов времени, а затем в течение длительного периода времени они используют мало жидкости или вообще не используют ее. Когда половина или более машинного цикла не использует подачу насоса, проектировщики обычно устанавливают схему аккумулятора.

Для работы аккумуляторов требуется перепад давления. В некоторых случаях окончательный проект требует более высокого давления, чем планировалось изначально. Например, в схеме, показанной выше, для выполнения работы требуется не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм, но аккумуляторы должны быть заполнены до более высокого давления, чтобы они могли подавать дополнительную жидкость, не падая ниже минимального давления в системе. Таким образом, эта схема использует максимальное давление 3000 фунтов на квадратный дюйм для хранения достаточного количества жидкости для цикла цилиндра в отведенное время и при этом имеет достаточную силу для выполнения работы.

В контуре используется несколько аккумуляторов для увеличения расхода насоса, поскольку время задержки составляет 45 секунд. из 57,5 ​​сек. цикл. Его насос постоянного объема на 22 галлона в минуту работает под давлением в течение большей части цикла, чтобы заполнить цилиндр и аккумуляторы. Без аккумуляторов для этой схемы потребовался бы насос производительностью 100 галлонов в минуту, приводимый в движение двигателем мощностью 125 л.с. Хотя первоначальная стоимость меньшего насоса и двигателя, а также аккумуляторов может быть близка к стоимости более крупного насоса и двигателя, экономия энергии в течение срока службы машины делает эту схему аккумулятора более экономичной.

Для поддержания давления в системе. Аккумуляторы часто поддерживают давление в гидравлических контурах, когда насос разгружен. Это особенно полезно при использовании насосов с фиксированным объемом в длительных циклах выдержки. Например, добавление аккумулятора, регулятора расхода и реле давления к схеме насоса с фиксированным объемом, показанной выше, позволяет разгрузить насос, когда давление находится на уровне или выше минимальной настройки реле давления. Если утечка в клапане или уплотнении цилиндра приводит к падению давления примерно на 5%, реле давления переключает управление направлением, а аккумулятор создает давление на конце крышки цилиндра и возвращает давление к максимальному значению. Насос загружается только тогда, когда требуется жидкость. Эта схема управляет ламинирующим прессом, который зажимает материал и удерживает его под давлением от одной до пяти минут. Если бы поток через предохранительный клапан все это время находился под высоким давлением, он выделял бы слишком много тепла, что приводило бы к потере энергии.

Для поглощения ударов. Быстроходные гидравлические контуры часто создают скачки давления, вызывающие толчки при резком прекращении потока. Аккумуляторы в этих подверженных ударам контурах снижают эти разрушительные скачки давления и потока до приемлемого уровня или полностью устраняют их. Аккумуляторы также справляются с другими проблемами, связанными с скачками давления в особых случаях с модифицированными клапанами.

Аккумуляторы также устраняют скачки давления, вызванные внезапными блокировками потока. Заряд азота в этом случае обычно поддерживается на 5% ниже рабочего давления, чтобы гарантировать, что аккумулятор находится вне контура, за исключением случаев скачков давления. Аккумуляторы баллонного типа лучше всего подходят для этого из-за их быстрой реакции на изменения давления, если максимальное пиковое давление не превышает четырехкратное давление предварительной зарядки 9.0025 .

Для увлажнения. Пульсации — еще одна форма ударов в гидравлических линиях, которые могут повредить трубопроводы и другие компоненты системы. Поршневые насосы по своей конструкции создают в системе пульсации давления, вибрации и шум. Аккумуляторы и связанные с ними глушители и демпферы могут значительно снизить энергию ударной волны.

Обеспечение аварийного питания. Некоторые машины с гидравлическим приводом необходимо останавливать в открытом положении, чтобы не повредить изделия или оборудование. Когда перебои в подаче электроэнергии отключают гидравлический насос и машина находится в каком-либо положении, должен быть способ перевести ее в открытое положение. Резервный насос с приводом от двигателя — это один из вариантов, но другой вариант — использовать аккумуляторы, заряженные перед первым циклом и удерживаемые до тех пор, пока машина не остановится. Их накопленная энергия затем готова перевести машину в открытое положение в случае сбоя питания.

Другие приложения. Аккумуляторы иногда используются в системах, в которых тепловое расширение может вызвать избыточное давление. Заблокированные порты на цилиндрах в местах с высокой температурой окружающей среды создают высокое давление, если расширяющейся жидкости некуда идти. Аккумуляторы также служат барьерами между двумя разными жидкостями, например, в системе, где насос использует гидравлическую жидкость для поддержания давления в контуре, в котором используется вода или другая несовместимая среда. Один поставщик также предлагает аккумуляторы низкого давления в качестве дыхательных устройств для герметичных резервуаров. Это предотвращает попадание переносимых по воздуху загрязняющих веществ в гидравлическое масло при повышении и понижении уровня жидкости.

Типы аккумуляторов

В промышленности обычно используются аккумуляторы трех типов: баллонный, диафрагменный и поршневой. Есть еще несколько вариаций.

Газонаполненная камера. Многие аккумуляторы используют резиновый баллон для разделения газа и жидкости. Тарельчатый клапан в нагнетательном отверстии предотвращает выпадение мочевого пузыря через порт, когда насос выключен. Первоначальный дизайн, до сих пор предлагаемый многими производителями, представляет собой стиль ремонта днища (показан вверху слева). Верхний способ ремонта (справа) в некоторых случаях облегчает замену мочевого пузыря.

Газонаполненный поршень. Газовый поршневой аккумулятор имеет свободно плавающий поршень с уплотнениями, разделяющими жидкость и газ. Он работает и работает аналогично мочевому пузырю. У него есть некоторые преимущества в определенных областях применения, но он может стоить в два раза дороже, чем баллон такого же размера.

Подпружиненный поршень . Подпружиненные поршневые аккумуляторы идентичны газонаполненным, за исключением того, что пружина прижимает поршень к жидкости. Его главное преимущество в том, что нет утечки газа. Основным недостатком является то, что эта конструкция не подходит для высокого давления и большого объема.

Мембранные аккумуляторы. Существуют также мембранные аккумуляторы с упругой или металлической диафрагмой. Они используются в основном там, где хранимый объем невелик, что делает их практичными для многих мобильных приложений, но ограничивает их использование в промышленных приложениях.

Какой тип использовать?

В некоторых приложениях можно использовать аккумулятор практически любого типа с удовлетворительными результатами. Однако бывают случаи, когда один тип более отзывчив или предлагает более длительный срок службы. Например, величина давления предварительной зарядки является фактором, который следует учитывать при выборе баллонных или поршневых аккумуляторов.

Поршневые аккумуляторы медленно реагируют на повышение давления, поэтому они не работают так же хорошо, как амортизаторы. Это означает, что они хотя и снижают скачки давления, но не останавливают их. В таких ситуациях лучшим выбором является баллонный или диафрагменный аккумулятор.

Баллонные или мембранные аккумуляторы лучше всего подходят для демпфирования скачков высокого давления на выходе из поршневого насоса. Поршневой аккумулятор не может реагировать достаточно быстро, а короткий ход поршня и уплотнений может вызвать чрезмерный износ отверстия и уплотнений.

Компания Hydac, крупный производитель аккумуляторов и других гидравлических компонентов, перечисляет следующие факторы в качестве основных факторов при выборе трех основных типов аккумуляторов (баллонных, диафрагменных и поршневых): )

Коэффициент давления (макс. давление/давление предварительной заправки)

Соображения по давлению

Аккумулятор заряжается при повышении давления в системе, в результате чего жидкость поступает в аккумулятор и сжимает газообразный азот. Он разряжается, когда давление в системе падает, позволяя азоту в аккумуляторе расширяться и выталкивать жидкость из аккумулятора.

Обычно газонаполненные аккумуляторы предварительно заряжают примерно до 90% минимального рабочего давления системы. Это гарантирует, что камера или поршень не сбрасывают всю жидкость во время каждого цикла. Если быстро удалить всю жидкость, баллоны могут застрять в тарельчатом клапане, а поршни могут деформироваться, когда металл соприкасается с металлом. В некоторых приложениях это 9Значение 0% может быть низким, поскольку минимальное давление в системе низкое.

В таких случаях используйте гидроаккумуляторы поршневого типа, так как поршень может перемещаться по стволу практически на любое расстояние без повреждений. Баллонный аккумулятор не следует использовать, если давление предварительной зарядки ниже 25% от максимального давления. Это позволяет избежать настолько сильного сжатия мочевого пузыря, что он трется о себя, что может привести к образованию в нем отверстий.

Конструкция и физическая конструкция баллонных и мембранных аккумуляторов ограничивают их максимальное отношение рабочего давления. Превышение этих пределов может привести к повреждению мочевого пузыря или диафрагмы. Поршневой аккумулятор выдерживает более высокие отношения давления, потому что он не имеет эластомерной мембраны, подверженной повреждению.

Безопасность аккумулятора

• Всегда принимайте меры для слива аккумулятора при выключении. Никогда не работайте с контуром с аккумулятором, пока не убедитесь, что давление в нем сброшено. Это очень важно, потому что аккумуляторы хранят энергию, которая может представлять угрозу безопасности и повредить машину.
• Убедитесь, что поток аккумулятора во время работы ограничен до разумного уровня, и отключите его, чтобы не повредить машину или трубопровод. Аккумуляторы сбрасывают жидкость с любой скоростью, которую позволяет путь выходного потока. Такие высокие потоки длятся недолго, но ущерб, который они вызывают, может произойти в одно мгновение.
• Всегда изолируйте насос от аккумулятора обратным клапаном, чтобы жидкость не могла попасть обратно в насос. Без обратного клапана обратный поток гидроаккумулятора может отбросить насос назад и даже привести к выходу из строя в некоторых случаях.
• Проверяйте давление предварительной зарядки аккумулятора при его установке и не реже одного раза в день в течение первой недели эксплуатации. Если за это время не наблюдается заметной потери давления, повторите проверку через неделю. Если все в порядке, проводите плановую проверку каждые три-шесть месяцев после этого. Всякий раз, когда предварительная зарядка аккумулятора падает ниже номинального давления, объем доступной жидкости уменьшается, что замедляет цикл.

Размеры аккумуляторов

Объем жидкости, который аккумулятор может доставить в систему, зависит от области применения. Вот минимальные параметры, необходимые для определения объема жидкости и/или размера аккумулятора:

• Предварительное давление ( P ₀ )
• Максимальное рабочее давление в системе ( P ₂ ) Минимальное рабочее давление в системе давление ( P ₁ )
• Эффективный объем газа ( V ₀ ) и полезный объем жидкости ( ΔV )

Размер, указанный для аккумулятора, относится к его общему номинальному объему газа, а не к его емкости по жидкости. Объем жидкости, который аккумулятор обеспечивает для конкретного применения, зависит от перепада давления в системе. Производители предлагают компьютерные программы, которые могут требовать только системных требований для определения правильного размера аккумулятора. Поскольку размер аккумулятора зависит от многих переменных факторов, всегда лучше проконсультироваться с поставщиком для получения конкретной информации о выборе и размерах.

Основы гидравлики, устранение неполадок, фильтры и аккумуляторы

Общие сведения, которые следует помнить

1. Закон Паскаля. Давление, оказываемое на одну точку или область жидкого тела, немедленно передается на все части тела и действует с одинаковой интенсивностью.
2. Давление всегда стремится переместить жидкость из точки высокого давления в точку низкого давления.
3. Давление, действующее на площадь, становится силой. Равные силы, действующие в прямом противодействии друг другу, отменяют или нейтрализуют друг друга.
4. Для создания потока необходим перепад давления на отверстии. Нет падения давления = нет потока. Насосы не создают давления, только поток. Ограничения потока создают давление. Масло течет по пути наименьшего ограничения.
5. Гидравлическое масло практически несжимаемо – 0,4% при 1000 фунтов на квадратный дюйм, 1,1% при 3000 фунтов на квадратный дюйм по объему.
6. Масло, необходимое для перемещения цилиндра – площадь поршня x ход поршня.
7. 231 дюйм3 = 1 галлон
8. 2,5 фута масла = 1 psi

Информация по поиску и устранению неисправностей

Причины утечки штока цилиндра:

• чистота при установке
• насечки и порезы на стержне
• неправильная смазка
• чрезмерная затяжка уплотнения
• перевернутое уплотнение
• загрязнение, особенно во время втягивания штока (необходим сильфон в грязной среде)
• химическое и тепловое разложение

Влияние высокого содержания воздуха в гидравлическом масле:

• губчатая реакция
• повышенная тепловая нагрузка (температура воздуха увеличивается при сжатии)
• окисление и термическое разложение масла
• пониженная вязкость масла
• кавитационная коррозия
• высокий уровень шума
• снижение эффективности

Фильтрация масла

• Необходимо фильтровать масло прямо из нового цилиндра для использования с пропорциональными клапанами, так как оно недостаточно чистое.
• Используйте фильтры 6-12 микрон на стороне подачи масла к пропорциональным клапанам.
• Используйте 25-микронные фильтры на обратном трубопроводе в резервуар.
• Фильтры с сигналами тревоги должны подавать сигнал, когда падение давления на фильтрах составляет 90 % от нормального. Если перепад давления слишком велик, масло будет проходить мимо фильтра и загрязнять всю систему.
• При вводе в эксплуатацию новых фильтров всегда выпускайте воздух перед повторной установкой крышки.
• Использование нескольких фильтров с последовательным уменьшением размера фильтра значительно увеличивает общий срок службы фильтра.

Основы аккумуляторов

Аккумуляторы в гидравлических контурах используются для нескольких целей — для демпфирования гидравлических пульсаций, ударов и шума и/или для создания резервуара для забора жидкости, когда движения привода превышают производительность насоса или системы подачи. Типы аккумуляторов включают баллонную, диафрагменную и поршневую конструкции.

Аккумуляторы часто упускают из виду при обычном обслуживании. Их следует проверять не реже одного раза в год. Чтобы проверить давление заряда аккумулятора, необходимо отключить насос подачи и сбросить давление в системе на аккумуляторе.

В верхней части аккумулятора находится специальное соединение (аккумуляторы всегда следует устанавливать вертикально, чтобы уменьшить износ камеры).

Давление в аккумуляторе зависит от его функции во время работы. Для снижения вибрации/ударов давление в аккумуляторе должно составлять примерно 60 % от минимального рабочего давления. Для целей резервного потока давление приближается к 90% от минимального рабочего давления. Чем ниже заряд аккумулятора, тем больше в нем будет свободного масла.

Аккумуляторы заправлены азотом. Никогда не используйте воздух или кислород для зарядки любого типа аккумуляторов, так как это может создать взрывоопасную атмосферу под давлением.

Наконец, быстрый способ проверить заряд аккумулятора — отключить насос подачи.