Гидроаккумулятор схема подключения

Подключение гидроаккумулятора: схемы

Для того чтобы насос не включался каждый раз при открывании крана, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора процедура несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.

Содержание статьи

1 Функции, назначение, виды
- 1.1 Назначение
- 1.2 Виды
- 1.3 Принцип работы
- 1.4 Баки большого объема
2 Как выбрать объем бака
3 Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
- 3.1 Предварительная проверка и коррекция давления
- 3.2 Какое давление воздуха должно быть
4 Как выбрать
5 Подключение гидроаккумулятора к системе
- 5.1 С пятивыводным штуцером или без
- 5.2 Как установить два гидробака на один насос

Функции, назначение, виды

Место установки — в приямке или в доме

В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.

Назначение

Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:

Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.

Виды

Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.

По назначению они бывают трех видов:

для холодной воды;
для горячей воды;
для систем отопления.

Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.

Два вида гидроаккумуляторов

По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.

Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.

Принцип работы

Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.

Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши

Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.

За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.

Баки большого объема

Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.

Строение гидроаккумулятора большого размера

Как выбрать объем бака

Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.

При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти вполовину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости. Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.

Объем выбирают исходя из среднего расхода

Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.

Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать. Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе

В одной части гидроаккумулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.

Конструкция гидроаккумулятора (изображение фланцев)

Предварительная проверка и коррекция давления

Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гидробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки. Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.

Подключить манометр к ниппелю

При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.

Какое давление воздуха должно быть

Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором. Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.

Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:

Vатм.=(Hmax+6)/10

Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.

Подключение гидроаккумулятора к поверхностному насосу

Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).

Как выбрать

Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из пищевой резины (вулканизированные резиновые пластины). Материал корпуса имеет значение только в баках мембранного типа. В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.

Фланец должен быть из толстой оцинкованной стали, но лучше — из нержавейки

Что действительно важно в баках с «грушами» — это фланец. Обычно его делают из оцинкованного металла. В этом случае важна толщина металла. Если это всего 1 мм, примерно через год-полтора эксплуатации в металле фланца появится дырка, бак потеряет герметичность и система перестает работать. Причем гарантия всего год, хоть заявленный срок эксплуатации — 10-15 лет. Фланец прогнивает обычно после окончания гарантийного срока. Заварить его нет никакой возможности — очень тонкий металл. Приходится искать в сервисных центрах новый фланец или покупать новый бак.

Итак, если хотите чтобы гидроаккумулятор служил долго, ищите фланец из толстой оцинковки или тонкий, но из нержавейки.

Подключение гидроаккумулятора к системе

Обычно системе водоснабжения частного дома состоит из:

В данной схеме может еще присутствовать манометр — для оперативного контроля давления, но это устройство не обязательно. Его можно периодически подключать — для проведения тестовых замеров.

С пятивыводным штуцером или без

Если насос поверхностного типа, гидроаккумулятор обычно ставят возле него. В этом случае обратный клапан ставят на всасывающем трубопроводе, а все остальные устройства устанавливаются в одной связке. Соединяются они обычно при помощи пятивыводного штуцера.

Пятивыводной штуцер для обвязки гидроаккумулятора

Он имеет выводы с разными диаметрами, как раз под используемые для обвязки гидроаккумулятора устройства. Поэтому систему чаще всего и собирают на его основе. Но данный элемент совсем необязателен и можно все соединить при помощи обычных фитингов и кусков труб, но это более трудоемкое занятие, к тому же соединений будет больше.

Как подключить гидроаккумулятор к скважине — схема без пятивыводного штуцера

Одним своим дюймовым выводом штуцер накручивается на бак — патрубок расположен внизу. К выходам на 1/4 дюйма подключается реле давления и манометр. К оставшимися свободными дюймовым выводам подключается труба от насоса и разводка к потребителям. Вот и все подключение гидроаккумулятора к насосу. Если собираете схему водоснабжения с поверхностным насосом, использовать можно гибкий шланг в металлической обмотке (с дюймовыми штуцерами) — с ним работать проще.

Наглядная схема подключения насоса и гидроаккумулятора — там где необходимо используйте шланги или трубы

Как обычно, вариантов несколько, выбирать вам.

Подключают гидроаккумулятор к погружному насосу точно так же. Вся разница в том, где установлен насос и куда подавать питание, но к установке гидроаккумулятора это не имеет отношения. Его ставит в том месте, куда заходят трубы от насоса. Подключение — один в один (смотрите схему).

Схема подключения гидроаккумулятор к погружному насосу

Как установить два гидробака на один насос

При эксплуатации системы, иногда владельцы приходят к выводу, что имеющегося объема гидроаккумулятора им недостаточно. В таком случае можно параллельно установить второй (третий, четвертый и т.д.) гидробак любого объема.

Подключение нескольких гидробаков в одну систему

Перенастройку системы делать не надо, реле будет отслеживать давление в том баке, на котором установлено, а жизнеспособность такой системы намного выше. Ведь если повредится первый гидроаккумулятор, второй будет работать. Есть и еще один положительный момент — два бака по 50 литров стоят меньше, чем один на 100. Дело в более сложной технологии производства крупногабаритных емкостей. Так что это еще и экономически выгоднее.

Как подключить второй гидроаккумулятор в систему? На вход первого накрутить тройник, к одному свободному выходу подключить вход от насоса (пятивыводного штуцера), к оставшемуся свободным — вторую емкость. Все. Можно схему тестировать.

схема по шагам ➣ Первая вода

Фильтры для воды
Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу: схема по шагам

Для непрерывной, качественной работы часто на дачах и в частных домах без централизованного водопровода используют гидроаккумуляторы с погружными насосами. Для распознавания гидроаккумуляторы имеют разную окрасу: красные предназначены под отопление; синие – для холодного и горячего водоснабжения.

Конструктивные особенности гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость разделенную на две условные части мембраной: диафрагмой или баллоном.

Гидробаки с диафрагменной мембраной состоят из:

камеры для воды;
диафрагменной мембраны, которая установлена поперек бака; газовой камеры;
гнезда с клапаном;
патрубка подсоединения к системе.

Различают горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы.

Чаще для загородных домов используют гидробаки вертикальные. У них имеются ножки, а также специальное крепление на корпусе для подвешивания на стену. Занимают мало место.

Нужен ли гидроаккумулятор для погружного насоса?

Гидроаккумулятор предназначен для защиты насоса, т.к. в нем накапливается небольшое количество воды, которое будет использоваться при открытом кране.
При установке гидроаккумулятора дополнительно устанавливаются следующие устройства: манометр, воздухоотводчик и реле давления.
Гидроаккумулятор устанавливается в доме, в специальном помещении или в приямке, защищенной от поступления осадков.

Если гидроаккумулятор не установлен, то насос будет включаться постоянно, как только будет открываться кран. В связи с этим, возрастает вероятность гидроудара. Гидроудар образуется при скачкообразном повышении давления, которое появляется из-за частых включений. Поэтому важность гидроаккумулятора очевидна.

Схема подключения гидроаккумулятора

Система водоснабжения включает в себя: насос, гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, запарную арматуру, манометр, трубопровод, ну и, конечно же, электрическое питание.

Гидроаккумулятор устанавливается рядом с наружным насосом в приямке или же в помещении в доме, смотря где выделено место. Все устройства, которые необходимы для подключения всего оборудования, присоединяются с помощью 5-выводного штуцера. 5-выводной штуцер располагает выходами разного диаметра, что идеально подходит при подключении схемы для обвязки гидроаккумулятора. Поэтому данный элемент является основой в схеме обвязки как погружного, так и поверхностного насоса с гидроаккумулятором. Сначала штуцер прикрепляется к гидробаку, потом к нему подключаются манометр, реле давления. Последними подключениями к пятивыводному штуцеру является насосная труба и разводка к водоснабжению дома. Обратный клапан позволяет накопить воду в гидробаке от погружного насоса.

Устанавливается на насос до подключения всей схемы гидроаккумулятора в следующей последовательности:

Опускаем насос в скважину;
Необходимо закрепить страховочный трос, который удерживает насос;
Подсоединяем все элементы схемы при помощи пятивыводного штуцера;
Необходимо произвести настройку реле давления.

Реле давления

Реле давления играет важную роль в работе гидроаккумулятора, а также всей домашней системы. Для эффективности и правильность работы реле необходимо настроить.

Для этого необходимо:

Первым дело необходимо избавиться от воды в системе водоснабжения, для этого нужно открыть кран, который расположен внизу;
Открывается крышка реле и включается насос для заполнения системы водой.
После отключения насоса необходимо запомнить показания манометра, который показывает давление в системе;
Опять спускается небольшое количество воды, чтобы запустить насос. Также записываются показания манометра. Дальше производится математический расчет: от наибольшего числа вычитаем наименьшее. От получившего числа происходят дальнейшие действия. Если значение меньше, чем 1,4 бар, то гайку малой пружины на реле необходимо затянуть. Если значение больше, чем 1,4 бар, то ослабить.
Гайкой на большой пружине в реле можно регулировать напор воды. Действия абсолютно аналогичные. Больший напор – затягивается, поменьше – ослабляется.
Все настройки должны проводиться при выключенном насосном оборудовании.
После всех пройденных этапов нужно запустить систему и проверить как она работает. Настраивать можно бесконечное количество раз, до того момента, пока все не устроит.

Схема водоснабжения с погружным насосом и гидроаккумулятором после подключения работает так:

Погружной насос перекачивает воду из скважины в гидробак;
По мере заполнения воды в гидроаккумуляторе происходит повышение давления воздуха. Когда будет достигнута точка максимума на реле, насосное оборудование отключится;
Запас воды, скопившейся в гидробаке, позволит пользоваться водой определенное количество времени. Когда количество воды будет уменьшаться в мембране гидробака, давление будет снижаться до минимума на реле, контакты замкнуться и насос включиться. И так по кругу.

Как часто будет включаться Ваш насос напрямую зависит от объема гидроаккумулятора. Не забудьте учитывать это при выборе емкости.

Схема подключения реле давления PM /5 к насосу

Рассмотрим схему подключения механического реле давления PM /5 к сети и насосу. Давайте сначала посмотрим на схему. Когда вы открутите верхнюю крышку, то увидите следующее. Во-первых, большой винт с пружиной для регулировки давления. Он обозначен большой буквой «P”. Второе, это малый винт с пружиной для регулировки разницы этого параметра в режиме включения и выключения. Он имеет наименование «дельта P”. Дальше идут две клеммы для подключения электропровода, названные словом «motor”. Две — «line». Внизу — две для подсоединения заземления. Такой вид имеет PM/5 внутри.

Аккумуляторные цепи | Питание и движение

Скачать эту статью в формате .PDF
Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Часто размеры насосов можно уменьшить, если в контуре используется аккумулятор. Объем аккумулятора добавляется к объему обоих насосов, чтобы ускорить перемещение ползуна пресса вниз. Когда плунжер встречает достаточное сопротивление, реле давления переключает электромагнитный клапан. Это направляет жидкость от большого насоса для перезарядки аккумулятора, в то время как маленький насос продолжает подавать жидкость под высоким давлением к плунжеру. Когда управляемый вручную 4-ходовой клапан переключается на обратный ход, давление сбрасывается, электромагнитный клапан обесточивается, и оба насоса и аккумулятор подают жидкость для быстрого возврата.
	Траверса и зажим При таком расположении жидкость из большого аккумулятора соединяется с выходом насоса, быстро расширяя цилиндр. При полном его выдвижении концевой выключатель приводит в действие соленоид (c). Маленький аккумулятор поддерживает высокое прижимное давление в цилиндре в течение определенного периода времени, в течение которого насос подзаряжает большой аккумулятор. Любая жидкость, потерянная небольшим аккумулятором, также будет заменена за это время.
	Резервный источник питания В этой схеме запуска дизельного двигателя максимальная мощность требуется в течение короткого периода времени с длительным перерывом между операциями. Энергия для запуска хранится в аккумуляторах. Во время работы главный насос заряжает гидроаккумуляторы до давления, установленного разгрузочным клапаном. На оставшееся время работы насос разгружается. Для запуска открывается ручной клапан, соединяющий комбинированный выход аккумуляторов с приводом гидромотора. Ручной насос подзаряжает аккумуляторы в случае протечки.
	Уменьшение перенапряжения Работа 4-ходового клапана с закрытым центром в этом контуре может привести к образованию ударного давления, в несколько раз превышающего значение максимального давления, установленного на предохранительном клапане. Поскольку предохранительный клапан не может сработать достаточно быстро для слива жидкости, высокое давление может быть опасным для персонала и оборудования. Аккумулятор в этом контуре поглощает скачки давления, возникающие, когда клапан находится в нейтральном положении
	Зажим Удерживающее давление, компенсация утечек и экономия энергии достигаются за счет использования аккумулятора в этой схеме тисков. Пока губки тисков находятся в положении зажима, давление удерживается аккумулятором, а выход насоса разгружается при низком давлении. Аккумулятор компенсирует любую утечку через уплотнения поршня в цилиндре. Когда давление зажима падает ниже настройки разгрузочного клапана, клапан закрывается, и насос перезаряжает аккумулятор.
	Повышенная скорость Использование обратного клапана с пилотным управлением позволяет добавлять жидкость из гидроаккумулятора на выходе насоса в нужное время в рамках цикла. Управление ручным клапаном направляет жидкость для втягивания цилиндра, создавая тяговое усилие. Когда давление увеличивается, обратный клапан открывается, соединяя аккумулятор с цилиндром для быстрого срабатывания. Отпускание ручного клапана позволяет насосу перезарядить аккумулятор до давления, установленного на разгрузочном клапане.
	Предохранительное устройство Эти валки нагружаются гидравлическим давлением. Использование аккумулятора позволяет большую часть времени работать без нагрузки, что позволяет экономить электроэнергию. Аккумулятор также защищает валки от повреждения при попадании крупного постороннего предмета в мельницу, поглощая жидкость, вытесняемую при подъеме валка. Эта жидкость возвращается в контур, когда инородное тело проходит.

Аккумуляторы расширяют функциональные возможности гидравлических контуров

Гидравлические аккумуляторы являются одним из наиболее малоиспользуемых инструментов в гидравлической системе, что очень прискорбно, поскольку они обеспечивают множество преимуществ гидравлической системе. Аккумуляторы часто неправильно понимают, особенно в том, что касается устранения неполадок, но принципы их работы просты, даже если математика, используемая в их спецификации, не всем по душе.

Аккумуляторы доступны в двух группах: механические и гидропневматические. Механические аккумуляторы могут заряжаться либо пружиной, либо массой, хотя и то, и другое встречается редко. Пружинные аккумуляторы поршневого типа и устанавливаются пружиной, противоположной стороне масла. Как и в случае со сжатым газом, степень сжатия пружины влияет на уровень выходной мощности, поскольку при движении поршня к выходному отверстию теряется больше потенциальной энергии, и энергия истощается.

Аккумуляторы с грузоподъемностью монтируются вертикально и также являются поршневыми, но с большой массой, использующей гравитацию для повышения давления жидкости, а не сжатой пружины или газа. Поскольку механические аккумуляторы применяются редко, мы можем оставить их вне обсуждения, за исключением того, что аккумулятор с грузоподъемностью является единственным типом, способным обеспечить неизменное давление на протяжении всей длины его хода, поскольку сила тяжести остается постоянной на всем пути поршня. путешествовать.

Баллонные аккумуляторы

Рис. 1. Баллонные аккумуляторы, такие как приведенный выше, являются наиболее распространенной формой и используют синтетический каучук, такой как нитрил, для удержания предварительной зарядки газообразным азотом.

Гидропневматические аккумуляторы содержат как сухую часть (содержащую сжатый газ, обычно азот), так и мокрую часть, содержащую гидравлическую жидкость. Сухая сторона аккумулятора заполняется газом до заданного давления, известного как предварительная зарядка, в зависимости от требований системы. Поскольку гидравлические системы плохо работают, когда гидравлическая жидкость газируется, в аккумуляторах требуется некоторая форма разделения, чтобы предотвратить смешивание жидкостей; мочевые пузыри, диафрагмы и поршни являются наиболее распространенными.

Аккумуляторы баллонов, Рисунок 1 , являются наиболее распространенной формой и используют синтетический каучук, такой как нитрил, для предварительной зарядки газообразным азотом. Баллон установлен внутри герметичного цилиндра высокого давления с полусферическими крышками на обоих концах. Идеальное монтажное положение баллонных аккумуляторов – отверстие для жидкости вниз, а отверстие для газа вверх. Когда баллонный аккумулятор заряжен, его баллон заполняет большую часть пустоты внутри корпуса, а тарельчатый клапан на масляном отверстии предотвращает выдавливание баллона за дно. Аккумуляторы для баллонов обычно доступны в широком диапазоне размеров, от 1/4 до 15 галлонов, в зависимости от диапазона, предлагаемого производителем.

Когда баллонный аккумулятор наполняется гидравлической жидкостью под давлением, наполненный азотом баллон сжимается, накапливая гидравлическую энергию, равную объему взятой жидкости с учетом давления предварительной зарядки. Когда жидкость сбрасывается, когда гидравлическое давление ниже по потоку падает, камера вновь расширяется, выталкивая масло наружу. Вертикальное монтажное положение поможет предотвратить неравномерный износ баллона во время работы гидроаккумулятора, а также поможет избежать случайных случаев скопления жидкости или преждевременного закрытия тарелки. При этом баллонный аккумулятор прослужит дольше в любом положении, в том числе в горизонтальном, если загрязнение жидкостью хорошо контролируется.

Баллонные аккумуляторы легко ремонтируются, и, к счастью, основные игроки рынка аккумуляторов предлагают взаимозаменяемые ремонтные комплекты для аккумуляторов обычных размеров. Наиболее часто выбираемые баллонные аккумуляторы ремонтируются снизу, хотя предлагаются и ремонтируемые сверху. Аккумуляторы с верхним ремонтом удобны для установки на машины со сложной сантехникой или трудным местом монтажа, так как позволяют отремонтировать аккумулятор, оставаясь установленным на машине. Аккумуляторы, подлежащие ремонту снизу, необходимо снимать с машины для ремонта.

Рисунок 2. Мембранные аккумуляторы используют тот же тип синтетического каучука, что и баллонные аккумуляторы, но вместо баллонной формы они представляют собой просто мембрану, разделяющую верхнюю и нижнюю половины оболочки. Мембранные аккумуляторы

используют тот же тип синтетического каучука, что и баллонные аккумуляторы, но вместо баллонной формы они представляют собой просто мембрану, разделяющую верхнюю и нижнюю половины корпуса, Рисунок 2 . Мембранные аккумуляторы бывают либо сварными неремонтопригодными, либо резьбовыми ремонтируемыми. Сварной тип имеет диафрагму, прикрепленную посередине для разделения газовой и жидкостной сторон, и из-за особенностей своей конструкции они способны выдерживать среднее давление, обычно не более 5000 фунтов на квадратный дюйм.

Рис. 3. Резьбовые баллонные аккумуляторы сжимают диафрагму между верхней и нижней частями, чтобы прочно удерживать ее, обеспечивая более высокое давление.

Баллонные аккумуляторы с резьбой, Рисунок 3 , имеют несколько преимуществ по сравнению со сварными, хотя они, как правило, стоят дороже, чем последние. Их резьбовая конструкция сжимает диафрагму между верхней и нижней оболочкой, чтобы удерживать ее прочно, обеспечивая более высокое давление, некоторые из которых могут достигать 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Другое преимущество, конечно, в том, что диафрагму можно заменить, отвинтив две половинки. Оба типа мембранных аккумуляторов обычно невелики, их объем варьируется от нескольких кубических дюймов до примерно 1 галлона.

Поршневые аккумуляторы, Рисунок 4 , аналогичны бесштоковым гидравлическим цилиндрам, закрытым с обоих концов. Они включают в себя обработанную стальную трубу с резьбовыми крышками на обоих концах, одна крышка просверлена для масляного порта, а другая - для газового порта. Некоторые поршневые аккумуляторы могут быть приварены на одном конце, а на другом конце нарезана резьба для проведения ремонтных работ. Независимо от конструкции свободно скользящий поршень будет разделять противоположные жидкости.

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы похожи на бесштоковые гидравлические цилиндры, закрытые крышками с обоих концов, и включают в себя обработанную стальную трубу с резьбовыми крышками на обоих концах.

Поршневые аккумуляторы обычно устанавливаются масляным портом вниз, а газовым портом вверх. Однако, как и аккумуляторы в мочевом пузыре, они прослужат дольше, если кондиционирование жидкости будет оптимальным. Это особенно важно, учитывая, что загрязнения могут оставаться на дне трубки аккумулятора, в то время как поршень перемещается вперед и назад по частицам. Поршневые гидроаккумуляторы хотя и доступны в неремонтопригодном типе, но достаточно легко ремонтируются, особенно если не наблюдается неравномерного износа на стволе.

Типы аккумуляторов мало меняются в том, как они функционируют и работают в гидравлических системах. В большинстве схем аккумулятор используется для хранения энергии, подобно батарее или конденсатору, хотя в некоторых системах они используются для гашения скачков или пульсаций давления.

Поскольку объемный модуль упругости гидравлической жидкости очень высок, она мало сжимается под давлением, что препятствует накоплению любого полезного количества потенциальной энергии. Азот, с другой стороны, очень сжимаем и поэтому может расширяться до своего первоначального объема после сжатия. Хотя это и не совсем эффективный процесс, поскольку часть энергии теряется в виде тепла, энергия, вложенная в аккумулятор, может быть использована по мере необходимости. Этот тип накопителя гидравлической энергии может дать конструктору гидравлических машин несколько преимуществ.

Универсальность аккумулятора

Рис. 5. В некоторых гидравлических системах требуется кратковременный выброс большого потока, например, в пробивном прессе. Одним из преимуществ гидроаккумуляторов является увеличение подачи насоса для удовлетворения этой потребности.

Одним из преимуществ гидроаккумуляторов является увеличение расхода насоса, Рисунок 5 . В некоторых гидравлических приложениях требуется короткий импульс высокого расхода, например, в пробивном прессе. Для достижения желаемой скорости цикла в операции штамповки требуется 20 галлонов в минуту в течение 10 секунд. Однако производительность насоса составляет всего 5 галлонов в минуту, так что эта скорость недостижима только при чистой мощности насоса. В течение 50 секунд времени ожидания между функциями прессования мы можем использовать мощность насоса 5 галлонов в минуту для накопления энергии в аккумуляторе, поэтому система снова готова к функции высокоскоростного прессования. Аккумуляторы, используемые для увеличения расхода насоса, экономят энергию, необходимую для холостого хода более крупного насоса, а также позволяют использовать меньший насос для достижения более высокой потребности.

Эту же схему можно использовать для прерывистого управления исполнительным механизмом, таким как зажим, потребляющий менее указанных 20 галлонов в минуту. Если нашему цилиндру зажима требуется всего 5 галлонов в минуту каждую минуту в течение пяти секунд функции зажима, то силовым агрегатом можно управлять с помощью реле давления, установленного после обратного клапана. Энергии в аккумуляторе будет достаточно для нескольких функций зажима, прежде чем емкость будет исчерпана, что приведет к тому, что переключатель снова включит блок питания до тех пор, пока переключатель снова не покажет полное давление, а затем снова выключит блок. Третье использование схемы в Рисунок 5 предназначен для удержания давления на приводе. Зажим может быть поддерживаемой функцией с направленным клапаном, оставленным активированным, в то время как аккумулятор компенсирует любую утечку или распад внутри компонентов в контуре.

Аккумуляторы подбираются для применения в системах накопления энергии в зависимости от количества потока, необходимого для пополнения, и разницы между максимальным рабочим давлением и самым низким давлением в системе. Кроме того, степень сжатия самого аккумулятора должна быть учтена в уравнении, описывающем рекомендуемое максимальное соотношение между минимальной и максимальной работой аккумулятора. Более высокая степень сжатия позволяет хранить больший объем жидкости, и, как правило, поршневые аккумуляторы опережают в этом отношении своих мочевых собратьев.

В таблице показан пример использования 10-галлонных баллонных и поршневых аккумуляторов, а также их взаимосвязь со степенью сжатия, рабочим давлением и требуемой предварительной заправкой. Оптимальная предварительная зарядка обычно составляет 80% от минимального рабочего давления, потому что слишком высокое давление не позволит полностью заполнить аккумулятор, а слишком низкое не позволит накопить много энергии. Более высокая разница между максимальным и минимальным давлением также позволяет увеличить энергоемкость, так как падение давления от аккумулятора на 5000–1000 фунтов на квадратный дюйм обеспечит больший объем, чем, например, падение на 5000–4000 фунтов на квадратный дюйм.

Выше в таблице представлен пример использования баллонных и поршневых аккумуляторов на 10 галлонов, а также их взаимосвязь со степенью сжатия, рабочим давлением и требуемой предварительной зарядкой. На рис. 6 показаны два примера аккумуляторов, используемых для демпфирования пульсаций насоса и поглощения ударов. . Пульсации насоса являются результатом волн давления, возникающих, когда шестерни, лопасти или поршни достигают выпускного отверстия в виде цифровых рывков, а не непрерывного потока. Эти пульсации иногда вызывают раздражающие вибрации, дребезжание и шумы. Аккумулятор подходящего размера (обычно диафрагменного типа) гасит эти пульсации, чтобы «сгладить» поток насоса.

Рисунок 6. На приведенном выше рисунке показаны два примера аккумуляторов, используемых для демпфирования пульсаций насоса и поглощения ударов.

Второй контур На рис. 6 показан пример аккумулятора, используемого для поглощения скачков давления, например, в качестве подушки на камнедробильных катках. Любой скачок давления, вызванный нагрузкой, будет поглощаться аккумулятором. В том же контуре можно использовать предохранительный клапан, но он будет направлять жидкость от крышки цилиндра, а затем больше не будет возвращаться в исходное положение, как в случае с аккумулятором.

Не забывайте о технике безопасности

Учитывайте правила техники безопасности при работе с гидроаккумуляторами, как при их настройке, так и при обслуживании. При зарядке аккумуляторов помните о потенциальной ракете азота, с которой вы работаете, и будьте осторожны при обращении с баллонами. Также убедитесь, что ваше зарядное устройство находится в хорошем рабочем состоянии и соответствует стилю; на рынке представлены десятки различных зарядных головок. Наконец, убедитесь, что гидравлическая энергия из аккумулятора исчерпана перед обслуживанием, которое обычно выполняется с помощью предохранительных клапанов аккумулятора или шаровых кранов. Накопленная энергия может быть быстро выброшена, причинив ущерб или телесные повреждения, если высвобождается неправильным образом.