بررسی تخصصی اکومولاتور هیدرولیک
اکومولاتور چیست ؟ اکومولاتور وسیله‌ای است که در سیستم‌های برودتی مایع (روغن) را از گاز جدا می‌کند. این وسیله در انتهای خط ساکشن (قبل از کمپرسور) قرار می‌گیرد و مایع و گاز را به سمت ساکشن کمپرسور هدایت می‌کند و از ورود مایع که به سمت کمپرسور در حال حرکت است جلوگیری می‌نماید.
به زبان ساده‌تر اکومولاتور دستگاه هیدرولیکی ساده‌ای است که انرژی را به‌صورت فشار سیال انباشته می‌کند و از این فشار ذخیره‌شده در صنایع و سیستم‌های گوناگون استفاده میشود.
به‌عنوان‌مثال در بالابرها یا جرثقیل‌های هیدرولیک هنگام حرکت کابین آسانسور یا جرثقیل به سمت بالا به انرژی زیادی نیاز است. این انرژی را به‌وسیله‌ی اکومولاتور تأمین می‌کنند.
اکومولاتور چیست و چه کارایی دارد؟
اکومولاتور کاربردهای بسیار زیادی دارد و در بخش‌های مختلف صنایع گوناگون از آن استفاده میشود. به‌طورکلی اکومولاتور در سیستم‌های مختلف از ورود مایع به داخل کمپرسور جلوگیری می‌کند؛ مثلاً در مکانیزم یخچال‌های صنعتی و سردخانه‌های صنعتی برای پیشگیری از ورود مایع به کمپرسور و جلوگیری از صدمات زیاد به سیستم، این وسیله کاربردی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
اکومولاتورها معمولاً برای بهبود راندمان در پمپ ها استفاده می شوند. آنها عملکرد پایدارتری را ارائه می دهند و در صورت بروز خطای الکتریکی تا حد زیادی انرژی زیادی را حفظ می کنند. انباشته ها در سیستم های هیدرولیک برای حفظ انرژی و کنترل ضربان ها راه اندازی می شوند.
اکومولاتورهای هیدرولیک از پمپ کوچکتری استفاده می کنند در حالی که باتری های نوع پیستونی انرژی را از پمپ در زمان های فشار کم ذخیره می کنند. این انرژی برای استفاده فوری رایگان است و چندین برابر بیشتر از آنچه که پمپ به تنهایی می تواند تهیه کند
چند سالی است که از آکومولاتور هیدرولیک در سیستم های هیدرولیک استفاده می شود. یکی از کاربردهای اولیه در ذخیره سازی سیال است که بعداً در چرخه ماشین استفاده می شود. یک مثال معمولی در یک پرس هیدرولیک است، که در آن زمان هایی در طول چرخه پرس وجود دارد که فشار بالا بدون جریان مورد نیاز است. همچنین هنگامی که پرس بالا یا پایین می آید جریان بالایی لازم است. بنابراین انباشته ها را می توان در مواقعی که نیازی به جریان نیست با سیال شارژ کرد و در هنگام بالا و پایین رفتن پرس تخلیه می شود. این می تواند منجر به پمپ هیدرولیک کوچکتر و مصرف انرژی کمتر شود.
همچنین می توان از آکومولاتور برای حفظ فشار روی ترمزهای صنعتی استفاده کرد تا آنها را خاموش نگه دارد و هنگامی که ترمزها درگیر هستند، انباشته تخلیه می شود.
حذف نوک فشار و ریپل فشار یکی دیگر از کاربردها است. هنگام کار در فولاد بریتانیا، با پمپ های رم هیدرولیک آب، موج فشار زیاد بود و باعث خرابی لوله ها می شد. برخی از آکومولاتورهای مثانه 5 لیتری نصب شد و ریپل فشار تا حد زیادی کاهش یافت.
در وسایل نقلیه بزرگ خارج از جاده، از آکومولاتورها در سیستم های تعلیق استفاده می شود.
اکومولاتورهای هیدرولیک چگونه کار می کنند؟ آکومولاتورهای پیستون، نفت، گاز، مثانه
آکومولاتور هیدرولیک یک مخزن تحت فشار است که وظایف زیادی را در یک سیستم هیدرولیک انجام می دهد. آنها برای حفظ فشار، ذخیره و بازیابی انرژی، کاهش پیک فشار، تعلیق شاسی قدرت، و کاهش ضربه، لرزش و ضربان استفاده می شوند.
تحت فشار گاز، آکومولاتورها حجمی از سیال را ذخیره می کنند که می تواند در صورت نیاز دوباره به سیستم هیدرولیک وارد شود. با افزایش فشار در داخل سیستم هیدرولیک، آکومولاتور هیدرولیک سیال فشار را جمع آوری می کند. نتیجه: گاز فشرده می شود. اگر فشار کاهش یابد، گاز فشرده دوباره منبسط می شود و سیال ذخیره شده را وارد مدار هیدرولیک می کند..
ا
انواع آکومولاتور سیستم هیدرولیک
آکومولاتورها با توجه به شرایط یک سیستم در مدل‌های مختلفی ساخته شده اند که معایب و مزایای هر کدام باعث انتخاب و یا عدم انتخاب آن توسط طراحان و سازندگان میشود. آکومولاتور وزنه ای، آکومولاتور فنری، آکومولاتور گازی، آکومولاتور پیستونی، آکومولاتور دیافراگمی و آکومولاتور کیسه ای مدل‌های مختلف این نوع از انباره است. لازم است به این نکته اشاره کنیم که از بین انواع آکومولاتورهای یاد شده، آکومولاتورهای کیسه ای یا تیوپی در دسته ی آکومولاتورهای پرکاربرد در سیستم های هیدرولیک به شمار می روند.
آکومولاتور وزنه ای هیدرولیک
این نوع از آکومولاتور، قدیمی ترین و ساده ترین نوع آن است. در این نوع، وزنه ها به صورت عمودی و در بالای سیال قرار دارد. با ورود سیال هیدرولیک به داخل آکومولاتور، وزنه ها به سمت بالا حرکت خواهند کرد. طبق رابطه‌ی P=F/A ، فشار از رابطه؛ تقسیم نیروی وزن بر مساحت سطح داخلی پیستون بدست می آید. بنابر فشاری که نیاز به ایجاد کردن آن داریم می‌توان وزنه ها را تغییر داد همچنین فشار خروجی همواره ثابت است .
آکومولاتور فنری هیدرولیک
اجزای اصلی آکومولاتور فنری شامل سیلندر، پیستون و فنر است. سازوکار رخ داده در آکومولاتور فنری شبیه آکومولاتور وزنی است؛ با این تفاوت که فنر به جای وزنه این کار را انجام می‌هد. فنر در این آکومولاتور به کمک پیچی تنظیم می شود تا فشار مشخصی در سیستم هیدرولیک ایجاد کند. از آکومولاتور فنری برای تامین جریان و فشار کم استفاده می شود چون در فشارهای بالا و حجم خروجی زیاد سیال، ابعاد آکومولاتور باید بسیار بزرگ و سنگین باشد.
آکومولاتور پیستونی هیدرولیک
در آکومولاتور پیستونی، یک پیستون به عنوان عاملی برای جداسازی گاز از سیال هیدرولیک عمل می کند. مزیت مهم این نوع از آکومولاتورها، کار در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین است. در سیستم های هیدرولیک که در فشار پایین کار می کنند، اصطکاک ایجاد شده در آب بندها باعث ایجاد مشکل میشود. دقت داشته باشید که این دسته از آکومولاتورها به دلیل نشتی زیادی که در سیستم و بین سیلندر و پیستون رخ می دهد باید در دوره‌های زمانی منظم سرویس و شارژ شوند. این نوع انباره را در هر موقعیتی می توان نصب نمود ولی پیشنهاد میشود محور سیلندر آکومولاتور، به طور عمودی و گاز در سمت بالا قرار گیرد.
آکومولاتور دیافراگمی هیدرولیک
در این نوع از آکومولاتورها یک جدا کننده الاستیکی (دیافراگم) بین روغن و گاز ازت وجود دارد. در زمان شارژ صفحه موجود در کف دیاگرام علاوه بر بستن دریچه ی روغن، از کشیده شدن دیافراگم به داخل دریچه روغن جلوگیری می کند. همانطور که در شکل مشخص شده است، سوپاپ بالای آکومولاتور دیافراگمی برای شارژ ازت و کنترل فشار آن تعریف شده است. سازوکار آکومولاتور دیافراگمی به این صورت است که پمپ هیدرولیک، سیال را به آکومولاتور ارسال می کند و موجب تغییر شکل دیافراگم و ذخیره‌ی انرژی می شود. در صورت نیاز انرژی آزاد شده و روغن اضافی را به سیستم باز می‌گردد. وزن کم این نوع از آکومولاتورها نسبت به حجم سیال خروجی از آنها یک مزیت به حساب می آید.
آکومولاتور کیسه ای یا مثانه ای هیدرولیک
در اکومولاتورهای تیوپی از یک کیسه (تیوپ) از جنس لاستیک برای جداکردن گاز ازت و روغن استفاده می شود. سیال موجود در اطراف کیسه به مدار هیدرولیکی متصل است. بنابراین با افزایش فشار، آکومولاتور از روغن پر شده و گاز ازت درون کیسه فشرده می شود. با کاهش فشار،گاز منبسط شده، روغن ذخیره شده را با فشار به مدار هیدرولیک بازمی‌گرداند. آکومولاتور های تیوپی را می توان به صورت عمودی، افقی و یا در زوایای دیگر نصب کرد. از برتری‌های انباره های کیسه ای و دیافراگمی نسبت به مدل پیستونی این است که سرویس و تعویض تیوپ آکومولاتور به سهولت انجام میشود. آنها نیازمند سطوح لغزنده ای که به روانکاری نیاز داشته باشند، ندارند. در نتیجه آنها را می توان برای سیالات با کیفیت روانکاری ضعیف نیز استفاده کرد. در ضمن به علت اینکه قطعات دارای حرکات لغزنده و لغزشی وجود ندارد، حساسیت کمتری نسبت به آلودگی وجود دارد. مهم ترین مزیت این دسته از آکومولاتورها این است که آب بندی کاملی بین محفظه ی گاز ازت و سیال وجود دارد. این آکومولاتورها نسبت به نوسانات فشاری رخ داده در سیستم بسیار سریع عمل می کنند و به همین دلیل استفاده از آنها در سیستم های دفع و جذب ضربه مفید است.
وظیفه آکومولاتور و کاربردهای آن
در ابتدای متن، توضیح مختصری در خصوص کاربرد آکومولاتورها داده شد. در ادامه، توضیحات کامل‌تری را در خصوص وظیفه آکومولاتور مطرح می‌کنیم.
ذخیره انرژی
آکومولاتور هیدرونیوماتیک از یک گاز به همراه سیال هیدرولیکی استفاده می‌کنند. این سیال توانایی ذخیره انرژی پایینی دارد. حجم سیالات معمول هیدرولیکی را تحت فشاری در حدود 5000psi تنها می‌توان در حدود 1/7 درصد کاهش داد. بنابراین، زمانی که تنها ۲ درصد از کل حجم، آزاد شود، فشار باقی‌مانده در کل سیستم به صفر می‌رسد.
در طرف دیگر، گاز یعنی بخش همراه سیال هیدرولیک در آکومولاتور را به کمک فشارهای بالا، می‌توان فشرده کرد. بخاطر این تراکم، انرژی پتانسیلی ذخیره میشود که در مواقع لزوم، قابلیت آزادسازی دارد. در آکومولاتور پیستونی، انرژی گاز متراکم بر پیستون، نیرو وارد می‌کند و به این ترتیب، نیروی وارد شده به پیستون و اعمال آن به سیال هیدرولیکی سبب انتقال سیال به سیستم در محل مورد نظر برای انجام کار خواهد شد.
جذب پالس
پمپ‌ها نیروی مورد نیاز برای استفاده از سیستم هیدرولیکی را فراهم می‌کنند. بسیاری از پمپ‌ها این نیرو را به کمک جریان ضربه‌ای (پالسی) به تولید می‌رسانند. پمپ‌های پیستونی که به جهت توانایی تحمل فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دلیل ضربه‌های تولیدی، صدمات زیان‌باری به سیستم‌های فشار بالا وارد می‌کنند. اگر آکومولاتور در جای مناسبی از سیستم قرار بگیرد، به شکل مناسبی این تغییرات فشار و ضربات را کاهش می‌دهد.
کاهش شوک
در بسیاری از دستگاه‌های هیدرولیکی، یکی از عضوهای سیستم ممکن است به طور ناگهانی متوقف شود که در اثر این اتفاق، موج فشاری در داخل سیستم ایجاد میشود. این موج کوبشی حاصل، فشار حداکثری (پیک) تولید می‌کند که به مراتب از فشار کاری دستگاه بیشتر است و سبب ایجاد نویز یا توقف کامل سیستم میشود. بهره‌گیری از آکومولاتور در این سیستم‌ها به خوبی شوک ایجاد شده را به حداقل می‌رساند.
از نمونه‌های کاربرد آکومولاتور می‌توان به بیل مکانیکی (لودر) اشاره کرد. بدون آکومولاتور، وزن بیل (در حدود ۲ تن)، می‌تواند چرخ‌های عقب بیل مکانیکی را به طور کامل به هوا بلند کند و سبب بروز مشکل در اکسل و شاسی لودر و همچنین آسیب به راننده شود. با بکارگیری صحیح آکومولاتور در سیستم هیدرولیکی بیل مکانیکی می‌توان از بروز چنین مشکلی جلوگیری کرد.
بهبود جریان پمپ
یک آکومولاتور با توانایی ذخیره انرژی می‌تواند در تکمیل نیروی پمپ هیدرولیکی شرکت داشته باشد. پمپ، در زمان‌هایی که باری را متحمل نمی‌شود، انرژی پتانسیلی درون آکومولاتور ذخیره می‌کند. آکومولاتور نیز زمانیکه به این انرژی ذخیره شده احتیاج باشد، آن‌را به طور مجدد به سیستم منتقل می‌کند. این اتفاق سبب استفاده از پمپ‌های کوچکتر در سیستم‌های هیدرولیکی و به دنبال آن، کاهش هزینه‌ها خواهد شد.
تثبیت فشار
هنگامی که کاهش یا افزایش دما در سیستم هیدرولیکی داشته باشیم، این تغییرات، با تغییرات فشار همراه هستند. علاوه بر این، در اثر نشتی سیال هیدرولیکی نیز افت فشار بوجود می‌آید. آکومولاتورها با دریافت یا آزادسازی مقادیر کمی از سیال هیدرولیکی، بر این تغییرات فشار غلبه می‌کنند. به عبارت دیگر، در صورت خرابی یا توقف منبع اصلی، آکومولاتورها به عنوان منبعی کمکی عمل تثبیت فشار را انجام می‌دهند.
توزیع سیالات
از آکومولاتورها همچنین می‌توان جهت توزیع مقدار کمی از سیالات، همچون روغن در سیستم استفاده کرد.
طرح های مختلفی برای جداسازی گاز از سیال وجود دارد. تجمع کننده های مثانه از مثانه بسته انعطاف پذیر استفاده می کنند. آکومولاتورهای دیافراگمی از دیافراگم باز انعطاف پذیر (غشاء) استفاده می کنند. آکومولاتورهای پیستونی از یک پیستون متحرک با سیستم آب بندی استفاده می کنند. آکومولاتورهای شناور به یک دریچه شناور اجازه می دهند تا در صورت لزوم باتری را باز و بسته کند.
برای آکومولاتور هیدرولیک مثانه فشار بالا بدون درز، فولاد کروم-مولی به طور گسترده برای بیش از 40 سال استفاده شده است. این ماده دارای استحکام کششی بالایی است، معادل AISI 4130. این ماده به خوبی برای شکل‌دهی و ماشین‌کاری مناسب است و دارای فشار ترکیدگی بیش از 350 درصد طراحی است، که ضریب ایمنی 3.5:1 مطابق با کد ASME، بخش VIII، Div است. . I. برای مخازن تحت فشار بدون آتش.
پوشش های مختلف اعمال شده می توانند مقاومت در برابر زنگ زدگی، خوردگی و سایش را افزایش دهند. قابل توجه ترین پوشش داخلی رزین های فنلی است. این ماده یک انتخاب عالی برای مقاومت در برابر بسیاری از سیالات فرآیند رایج است و مقاومت شیمیایی بسیار خوبی از خود نشان داده است. این به راحتی قابل استفاده است و برای انباشته های مثانه، در کاربردهایی که روانکاری از سیال کار ضعیف است کمک می کند. به دلیل سطح صاف، به جلوگیری از چسبیدن مثانه به سطح دیواره داخلی در حین کار کمک می کند.
آبکاری نیکل بدون الکترو نیز بسیار محبوب است. این پوشش به ضخامت تقریباً 2 میلی متر در داخل و خارج اعمال می شود. نیکل بدون الکتریسیته ثابت کرده است که یک ماده بسیار بادوام، مقرون به صرفه است و نشان داده شده است که در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای فولادهای زنگ نزن بسیار گران تر است، در حالی که یکپارچگی استحکام فولاد کربنی را حفظ می کند. این تنوع، مانند تنوع پوشش فنلی، می تواند با 316 اتصال فولاد ضد زنگ ترکیب شود. این اتصالات شامل انتهای سیال و گاز آکومولاتور به همراه تمام اجزای داخلی است. یکی از ویژگی های اضافه شده در آبکاری نیکل نیز از آکومولاتور در قسمت بیرونی محافظت می کند، برای آن دسته از برنامه هایی که در آن آب شسته می شود یا بخارات خورنده ممکن است وارد عمل شوند. عمل الکترولیتی بین فولاد ضد زنگ و نیکل بدون الکترود به ندرت دیده می شود.
چندین تولید کننده باتری وجود دارد که با استفاده از فولاد ضد زنگ 316 محفظه های باتری را تولید می کنند. با این حال، از آنجایی که فولاد ضد زنگ 316 استحکام کششی فولادهای با کربن بالا را ندارد، ضخامت دیواره باید در ابعاد ضخیم‌تری تنظیم شود تا با استحکام فولاد کروم-مولی برابری کند، مخصوصاً برای طرح‌های انباشته‌کننده با حداکثر فشار کاری مجاز 500 psi. باتری های هیدرولیک محفظه فولادی ضد زنگ معمولاً سفارش ویژه ای دارند، هم در پیکربندی پیستون و هم در پیکربندی مثانه و بنابراین ممکن است زمان تحویل طولانی داشته باشند.
رایج ترین و پرکاربردترین آکومولاتور هیدرولیک برای بازار برق سیال است. این آکومولاتورها معمولاً برای کارکرد تا 6000 psi طراحی شده اند. هر دو سازنده پیستون و مثانه، صنعت برق سیال را با تغییراتی از جابجایی 1.5 اینچ تا ظرفیت 120 گال ارائه می دهند. اینها متداول ترین انباشته هایی هستند که توسط سازندگان رولمان صنعت برای ماشین های قالب گیری تزریقی، پرس های لاستیکی، ماشین های ریخته گری قالب، ماشین های ابزار، پرس ها و انواع ماشین های خودکار و خطوط فرآیند با استفاده گسترده در صنعت نفت زمینی و دریایی برای شیرهای ایمنی انتخاب شده اند. و کاربردهای تولید
طبقه‌بندی بعدی آکومولاتور هیدرولیک آنهایی هستند که از طراحی 500 psi، نوع مثانه، ظرفیت بزرگ تا 140 گال و بزرگ‌تر هستند. این انباشته های مثانه بیشتر در مناطق فرآیندی یافت می شوند که شبکه های لوله کشی بزرگ در یک یا چند ساختمان توزیع شده اند. این شبکه ها سیالات مختلفی مانند آب، نفت کوره، روان کننده ها و مواد شیمیایی را حمل می کنند. اندازه این انباشته‌ها و در مکان‌های خاصی قرار می‌گیرند تا در درجه اول شوک را از بین ببرند. کاربردهای ثانویه این باتری های با ظرفیت بزرگ برای انبساط/انقباض حرارتی، راه اندازی و خاموش شدن پمپ و حفاظت در برابر آتش است.
آکومولاتور هیدرولیک کوچکتر که به عنوان نوع دیافراگمی شناخته می شوند، عمدتاً برای میرایی ضربانی که نرخ جریان نسبتاً کم است، در اندازه های خط کمتر از 1 اینچ استفاده می شود. قطر این آکومولاتورها معمولاً قابل تعمیر نیستند و در صورت بروز خرابی باید دور انداخته شوند. آکومولاتورهای دیافراگمی قابل تعمیر در حال حاضر بین برخی از تولیدکنندگان رایج است. آکومولاتور دیافراگمی یک دستگاه نسبتا کم هزینه است که تا 3000 psi رتبه بندی می شود، اما می تواند در برنامه های فشار پایین نیز استفاده شود. آنها محصولات بسیار قابل اعتمادی هستند و با نگهداری مناسب قبل از شارژ، قابلیت اطمینان خود را حفظ خواهند کرد. این انباشته ها ممکن است دارای پوشش داخلی فنلی یا پوشش داخلی و خارجی با آبکاری نیکل بدون الکترواست. آنها همچنین دارای الاستومرهای اختیاری برای سازگاری با سیال خاص هستند. برخی از سازندگان این موارد را در محفظه های فولادی ضد زنگ 316 با فشارهای کاهش یافته، معمولاً فشار کاری 500 تا 1000 psi ارائه می کنند. طراحی ساده است – آنها دارای پلاگین ضد اکستروژن در مثانه هستند و با طراحی قابل تعمیر، مثانه ها را می توان در عرض چند دقیقه تعویض کرد.
اندازه گیری آکومولاتور هیدرولیک
اندازه گیری صحیح آکومولاتور اولین عنصر قابلیت اطمینان است. با در نظر گرفتن سرعت جریان، حداکثر دمای عملیاتی، حداکثر و حداقل فشار و البته سازگاری سیال، باید باتری را با توجه به کاربرد اندازه گیری کرد. قانون گازهای بویل فرمول اولیه برای اندازه گیری است. فرمول های خاص، بسته به کاربرد، از فرمول اولیه نشان داده شده در زیر گسترش می یابند. فشرده سازی گاز، دما و زمان چرخه در فرمول های منبسط شده لحاظ می شود.
در حالیکه:
P1 = فشار اولیه
V1 = حجم اولیه
P2 = فشار نهایی
V2 = حجم نهایی
پس از اندازه‌گیری صحیح آکومولاتور برای کاربرد خاص آن، مواد باید به درستی برای سازگاری انتخاب شوند. الاستومرهای مناسب بسته به سیال و دمای کار انتخاب می شوند. از آنجا، اندازه‌های اتصال را می‌توان با مجموعه‌ای از گزینه‌ها انتخاب کرد: برای آکومولاتورهای مثانه با طراحی 500 psi، معمولاً چهار فلنج پیچ استاندارد ANSI بر اساس اتصالات لوله‌های تجاری از 150# تا 600# استاندارد هستند. برای آکومولاتورهای فشار بالا، طرح‌های بیش از 500 psi، پیستون یا مثانه، انتخاب‌ها اتصالات فلنج اسپلیت NPT، SAE، BSP یا SAE هستند.
P1 V1 = P2 V2
انباشته ها مخازن تحت فشاری هستند که انرژی هیدرولیک را ذخیره می کنند و در صورت نیاز آن انرژی را به سیستم برمی گردانند. این مشابه روشی است که باتری خودرو انرژی را ذخیره می کند. در آکومولاتورهای هیدرو پنوماتیکی از گاز تراکم پذیر (نیتروژن) برای تحت فشار نگه داشتن سیال ذخیره شده استفاده می شود. باتری های هیدروپنوماتیکی به طور گسترده در صنعت برق سیال جهانی استفاده می شود. در عملیات کارخانه فرآیند، انباشتگرها کاربردهای متعددی دارند: میراگرهای ضربانی، منبع برق اضطراری، انبساط حرارتی، مانع انتقال برای جداسازی سیال، به عنوان پیش پرکننده برای کاربردهای پرس حجم زیاد، کاهش نویز، جبران کننده های نشت، توزیع کننده برای روان کننده های تحت فشار، نیروی کمکی و موارد دیگر. .
بررسی تخصصی کاربرد اکومولاتورهای پیستونی هیدرولیک
اکومولاتورهای پیستونی شامل بدنه استوانه ای به نام بشکه، سرهای تعیین شده و پیستون داخلی است. در این نوع از اکومولاتورها پیستون ممکن است دارای یک میله ی دم باشد که از یک انتهای سیلندر منبسط می شود، یا ممکن است میله دم نداشته باشد. در آن صورت، به عنوان یک پیستون شناور تشخیص داده می شود.
اکومولاتورهای هیدرولیک به یک سر سیلندر پمپ می شوند و پیستون به سمت انتهای دیگر سیلندر رانده می شود. در برابر بار محبوس هوا یا گاز بی اثر مانند نیتروژن اجرا می شود. گاهی اوقات مقدار شارژ هوا محدود به مقدار درون انباشته می شود، سایر عفونت ها ممکن است از فلاسک های هوای جدا شده استفاده کنند که به سمت هوای انباشته قیف می شوند.
در اکومولاتور پیستونی، انرژی در لایه های گاز یکپارچه فشاری را به پیستون جداکننده گاز و مایع هیدرولیک وارد می کند. پمپ های پیستونی، سیال را از سیلندر به داخل سیستم و به محلی که کار مفیدی در آن انجام می شود، هدایت می کند.
در حالت کلی اکومولاتور شامل یک پانل سیلندر، یک مجموعه پیستون و دو مجموعه درپوش انتهایی است. مجموعه سیلندر یک مجموعه پیستونی را محفظه می دهد و هزینه هایی را برای ایمن سازی مجموعه های درپوش انتهایی در بر می گیرد. آکومولاتور شامل یک پیستون شناور آزاد با سیال در یک طرف پیستون و هوا یا نیتروژن از پیش شارژ شده در طرف دیگر است. تغییر حجم مایع، حجم گاز را کاهش می‌دهد و فشار گاز را تشدید می‌کند، که زمانی که مایع مجاز به تخلیه باشد، ظرفیتی را فراهم می‌کند.
کاربردهای رایج برای اکومولاتورهای هیدرولیک
آکومولاتور هیدرولیک در صورت استفاده صحیح می توانند اجزای بسیار متنوعی در مدار هیدرولیک باشند. در این مقاله، کاربردهای متداول باتری های هیدرولیک و اینکه آیا برای کاربرد یا تجارت شما مناسب است را بیان می کنیم.
منبع تغذیه کمکی برای کمک به پمپ در یک سیستم.
جبران نشت، به مایع آرایشی، در صورتی که نشتی در قطعات نگهدارنده طولانی وجود داشته باشد.
جبران انبساط حرارتی برای اجازه انبساط سیال تحت تغییرات دمای بالا.
منبع تغذیه اضطراری در کاربردهایی که ممکن است از دست دادن توان توسط پمپ و برخی عملیات ایمن وجود داشته باشد، نیاز به رساندن تجهیزات به حالت مکانیکی صفر دارد.
ضربه گیر و ضربه گیر هیدرولیک. یک اقدام اصلاحی متداول برای جلوگیری از میخ های خط که می تواند به خطوط انتقال سیال آسیب برساند.
دستگاه‌های نگهدارنده اجازه می‌دهند مدارهای نگهدارنده طولانی به افزایش فشار حتی زمانی که پمپ خاموش است ادامه دهند.
مانع انتقال را برای حفظ فشار در هر دو طرف مدار در مواقعی که دو سیال مختلف مورد نیاز است که نمی توانند با هم مخلوط شوند، حفظ شود.
توزیع‌کننده‌های سیال یا انباشته‌کننده‌ها می‌توانند یک منبع طولانی‌مدت روغن‌کاری را برای یک ماشین پیچیده در فشارهای مورد نیاز فراهم کنند تا کارکرد ثابت یک پمپ را از بین ببرند.
تثبیت کننده مکش پمپ که فشار سر را برای کمک به کاویتاسیون احتمالی در هنگام راه اندازی و توقف پمپ ها فراهم می کند.
هنگامی که از باتری های هیدرولیک استفاده می شود، می توانند تلفات انرژی را در مقایسه با کنترل های هیدرولیک معمولی کاهش دهند و به سایش و پارگی کمتر پمپ های هیدرولیک سیستم کمک کنند.
کاربرد اکومولاتور استاندارد کیسه دار یا مثانه ای :
سیالات تقریباً غیر قابل تراکم هستند و خودشان به تنهایی نمی توانند فشاری را ذخیره کنند. تراکم پذیری یک گاز در آکومولاتور کیسه ای یا مثانه ای استاندارد برای ذخیره مایعات استفاده می شود.اکومولاتور کیسه ای بر اساس این اصل مشخص می شوند و از نیتروژن به عنوان ابزار تراکم پذیر استفاده می کنند. یک کبسه در ساختمان اکومولاتور شامل یک بخش مایع و یک مورد گاز است که مثانه به عنوان عنصر واگرایی ضد گاز عمل می کند.
سیال اطراف کیسه یا مثانه به مدار هیدرولیک متصل می شود تا در هنگام افزایش فشار و غلیظ شدن گاز، انباشتگر مایع را خارج کند. اکومولاتور مثانه ای استاندارد را می توان در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار داد که برخی فواید استفاده از اکومولاتورها در زیر ارایه شده اند:
- سبب ذخیره انرژی می شود.
- سبب ایجاد ثبات و اعتماد در صنایع حساس می باشد.
- باعث ثبات نیرو می شود.
- باعث جبران نشتی می شود.
- کاهش هزینه های اضافی می گردد.
- سبب جذب شوکهای ناشی از قطعی سیستم می گردد.
انواع متعدد اکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای :
آکومولاتورهای استاندارد کیسه ای یا مثانه ای در انواع مختلف موجود هستند. این دسته بندی فوق العاده مهم هستند. هر یک از این انواع اکومولاتورها در جهت بهبود مصرف انرژی و دما کار می کنند. بنابراین، نگاهی به دسته بندی های زیر بیندازید:
1- اکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای :
آکومولاتور کیسه ای یا مثانه ای یکی از پرکاربردترین آکومولاتورهای هیدرو پنوماتیکی است. بسیاری از شرکت ها اکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای را برای کاربردهای عظیم و کم فشار عرضه می کنند.
نمونه هایی از آکومولاتورهای مثانه ای یا کیسه ای:
- آکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای کم فشار
- آکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای با فشار بالا
- قطعات یدکی آکومولاتورهای کیسه ای یا مثانه ای
اکومولاتورهای پیستونی بسیار شبیه به سیلندرهای هیدرولیک بدون میله هستند. همچنین، همانند سایر اکومولاتورها، یک باتری پیستونی خاص دارای یک بخش سیال و بخش گاز است که پیستون مفید این دو را از هم جدا می کند. یک اکومولاتور پیستونی معمولی جایگزین گاز پرفشار با فنر یا بیگ می شود تا به پیستون فشار وارد کند.
انباشته‌های پیستونی تا حد زیادی برای حجم‌های ذخیره‌شده بزرگ (تا 100 گالن و می‌توانند نرخ جریان بالا را حفظ کنند) تأیید شده‌اند. نسبت فشار فقط توسط نمودار ممنوع است، اما معمولاً برای برنامه های شوک ارائه نمی شوند.
آنها اغلب برای کاربردهای ناهموار و سنگین مونتاژ می شوند. با این حال، آنها بیشتر مستعد آلودگی هستند که می تواند به مهر و موم آسیب برساند. بزرگترین انباشته کننده های پیستونی به راحتی با جایگزینی آب بندی پیستون ها بازسازی می شوند.
قطعات یدکیا کومولاتور پیستونی
اکومولاتور پیستونی با کنترل موقعیت
اکومولاتورهای پیستونی فشار بالا
آکومولاتورهای دیافراگمی:
اکومولاتورهای دیافراگمی بسیار شبیه به آکومولاتورهای مثانه هستند. تفاوت این است که به جای مثانه لاستیکی، این نسخه از یک دیافراگم الاستیک برای تشخیص حجم نفت و گاز استفاده می کند. آکومولاتورهای دیافراگمی تجهیزات ارزان، قابل حمل و مفیدی هستند که جریان و حجم کمی را به طور کلی حدود یک گالن پیشنهاد می کنند.
یک انباشته دیافراگمی می تواند احتمال تراکم بالاتری بین 8 تا 10:1 را تحمل کند، زیرا مانع لاستیکی به اندازه یک مثانه به درجه ریاضی تغییر نمی کند. آنها علاوه بر این، انعطاف پذیری بیشتری را به یاد می آورند، و آلوده کردن آنها سخت است. به سرعت به تغییرات فشار واکنش نشان می دهد و آنها را برای کاربردهای شوک مناسب می سازد.
انوع آکومولاتورهای دیافراگمی
آکومولاتور دیافراگمی نوع جوشی
آکومولاتور دیافراگمی نوع رزوه ای
آکومولاتورهای دیافراگمی
چرا به اکومولاتورهای پیستونی نیاز دارید؟
شما به یک اکومولاتورهای پیستونی نیاز دارید زیرا یک باتری را به یک سیستم هیدرولیک بزرگ وصل می کند که چندین مزیت را دارد که عیارتند از : احتمال استفاده از پمپ های کوچکتر، توان نصب شده اندک، در دسترس بودن فوری انرژی، یا خروجی گرمای کمتر، برای برچسب زدن تنها چند مورد. نگهداری و نصب قابل مدیریت اکومولاتور هیدرولیک دلیل قابل توجه دیگری است. طول عمر مطلوب بلوک‌های ایمنی باتری‌ها و عمر ذخیره‌سازی وسیع بدون سختی و بی‌حالی به دلیل پیکربندی باتری‌های هیدرولیک.
آکومولاتور کاربردهای مختلفی دارند. ما برخی از محبوب ترین ها را در زیر لیست کرده ایم:
کوتاه شدن زمان پاسخگویی
به دلیل زمان پاسخگویی فوری، انباشته‌کننده‌ها سیال را در اختیار دریچه‌های سریع‌العمل قرار می‌دهند و در نتیجه زمان ماندگاری پاسخ محرک را کاهش می‌دهند. انباشته ها به ویژه در مدارهای شیر پروپورشنال و سروو موثر هستند.
حفاظت انرژی
انباشته ها می توانند هزینه های انرژی را در کاربردهای مختلف کاهش دهند. با کمک به خروجی جریان برای پمپ‌های دارای چرخه کاری متناوب، آکومولاتور نیاز به اسب بخار سیستم را کاهش می‌دهد. هنگامی که باتری ها با حجم متغیر و پمپ های جبران کننده فشار ترکیب می شوند، نه تنها نیاز اسب بخار را کاهش می دهند، بلکه به تقاضای جریان سریع نیز کمک می کنند.
جذب شوک خط هیدرولیک
انباشته‌کننده‌ها می‌توانند در هنگام بسته شدن دریچه یا انجام برخی اقدامات دیگر، شوک را از خط خارج کنند و در نتیجه «چکش آب» ایجاد شود. با کاهش ضربه خط، اجزای سیستم مانند پمپ‌ها، شیرها، شیلنگ‌ها و اتصالات در معرض افزایش فشار قرار نمی‌گیرند. بنابراین عمر هر یک از اجزای شما افزایش می یابد.
برق آماده به کار اضطراری – خرابی برق
با ادغام باتری های کاملاً شارژ شده در یک مدار، در صورت وقوع قطعی برق، آکومولاتورها جریان و فشار کافی برای تکمیل یک چرخه، بستن یک شیر یا حرکت یک محرک را تامین می کنند. استفاده از آکومولاتورها به عنوان برق اضطراری تضمین می کند که خرابی الکتریکی به طور دائمی به سیستم شما آسیب نمی زند یا اثرات نامطلوب دیگری ایجاد نمی کند.
قدرت آماده به کار اضطراری – واکنش فوری
هنگامی که حجم زیادی از سیال در شرایط ایمن برای به کار انداختن سوپاپ‌ها، سیلندرها یا قوچ‌های بزرگ مورد نیاز است، یک باتری شارژ شده یا گروهی از انباشته‌ها پاسخ آنی را ارائه می‌دهند. بانک‌های بزرگی از انباشته‌ها به نام سیستم‌های کنترل پیش‌گیرنده Blowout (واحدهای BOP) نیروی اضطراری را برای جلوگیری از انفجار در حین حفاری و اکتشاف فراهم می‌کنند.
سد انتقال برای جداسازی مایعات
انباشته کننده های سد انتقال در کاربردهایی استفاده می شوند که دو سیال باید فشار را بین یکدیگر منتقل کنند، اما نمی توانند با هم مخلوط شوند. از انباشته های سد انتقال نیز می توان برای چرخه سیال های مختلف تحت فشار در داخل و خارج از محفظه ها استفاده کرد.
منبع تغذیه کمکی
آکومولاتورها را می توان برای تکمیل جریان پمپ برای تقاضاهای بالا متناوب در بسیاری از سیستم ها استفاده کرد. با استفاده از آکومولاتورها می توان اندازه پمپ و اسب بخار مورد نیاز را به طور چشمگیری کاهش داد.
نگهداری فشار
آکومولاتورها به طور گسترده ای برای نگه داشتن فشار در مدار استفاده می شوند، به ویژه در جاهایی که از محرک ها استفاده می شود. آکومولاتور هرگونه نشتی را جبران می کند و فشار سیستم را زمانی که تمام شیرها بسته است حفظ می کند.
بطری های گاز تحت فشار و سیلندرهای گاز
Accumulators, Inc. بطری های گاز را برای ذخیره انواع گازها و سیالات تا 10000 psi تولید می کند. مجموعه ای از اتصالات برای پاسخگویی به سخت ترین نیازهای لوله کشی موجود است. برخلاف بطری‌های گاز DOT، محصولات ما برای برآورده کردن دقیق‌ترین الزامات ASME بخش VIII، Div I طراحی، تولید و آزمایش شده‌اند.
جبران انبساط و انقباض حرارتی
انباشته ها به ویژه زمانی موثر هستند که گرما باعث انبساط حجم سیال سیستم شود. در سیستم هایی که لوله کشی “سخت” نصب می شود، یک انباشته برای جلوگیری از پاره شدن خطوط و لوله ها به دلیل انبساط حرارتی سیال بسیار مهم است. هنگامی که مایعات به دلیل خنک شدن منقبض می شوند، انباشته ها می توانند حجم کاهش یافته را جبران کنند.
جبران نشت مایعات
آکومولاتورها می توانند اطمینان حاصل کنند که فشار حجم مایع سیستم شما با وجود هر گونه نشتی داخلی، سطح یکنواختی را حفظ می کند. به خصوص اگر سیستم شما دارای سوپاپ های قرقره، سوپاپ های کارتریج یا سیلندرهای هیدرولیک باشد، بسیار مهم است.
دیسپنسر برای روان کننده های تحت فشار
آکومولاتورها انتخابی عالی برای پراکندگی دقیق سیالات برای روانکاری هستند. جریان کنترل شده توسط آکومولاتور بدون ضربان است.
پیشگیری از کاویتاسیون پمپ
هنگامی که در سمت ورودی پمپ های خاص نصب می شود، انباشته ها تا حد زیادی کاهش می یابند یا از کاویتاسیون جلوگیری می کنند. در صورت از دست دادن فشار هد هنگام راه اندازی پمپ، انباشته ها بلافاصله سیال را فراهم می کنند.
کاهش نویز
آکومولاتورها در کاهش نویز سیستم های هیدرولیک ناشی از پمپ های پیستونی، شیرهای کمکی و پیچیدگی های برخی مدارهای هیدرولیک بسیار موثر هستند. کاهش نویز تا 95% در بسیاری از سیستم ها قابل دستیابی است.
مانند تمام محصولات هیدرولیک، انتخاب صحیح، نصب، بهره برداری و نگهداری توسط پرسنل واجد شرایط بر عهده کاربران است.
لطفاً برای راهنمایی در توصیه یک انباشته کننده برای برنامه خود با ما تماس بگیرید.
آکومولاتور پارکر چگونه کار می کند؟
آکومولاتورها معمولاً در سیستم های هیدرولیک ارسال می شوند تا بتوانند انرژی را حفظ کنند. این کار با حفظ تعادل نیرو و فضا انجام می شود تا ضربان در سیستم حفظ شود. سیستم هیدرولیک بسته به نیاز کاربر می تواند دارای هر نوع آکومولاتور باشد. با این حال، یک پمپ در سیستم هیدرولیک موجود است که هر زمان که نیاز باشد انرژی را تامین می کند.
پمپ عمدتاً مخزنی است که در آن انرژی ذخیره می شود. هر زمان که یک موج برق اتفاق می افتد، سیستم هیدرولیک با حفظ توزیع یکنواخت و حفظ حداکثر فشار و توان از آن، نیرویی را که با کمک باتری ذخیره شده است، به آنها تحویل می دهد. انرژی ای که قرار است از پمپ آزاد شود باید فوراً مصرف شود، صرف نظر از میزان برق مورد نیاز، توسط آکومولاتور کاهش می یابد.
نه تنها این ویژگی را دارد، بلکه این قابلیت را نیز دارد که در هر زمان با حفظ ضربان، برق را تامین کند. بنابراین به عبارت دیگر، آکومولاتورها می توانند به عنوان جاذب ضربان عمل کنند. یک گنبد هوا وجود دارد که در آکومولاتور قرار می گیرد که روی پیستون ضربانی یا پمپ های دوار استفاده می شود.
این پمپ پیستونی خاص در واقع یک پمپ پیستونی هیدرولیک است که برای ذخیره فشار بالا قابل توجه است. در مکان های مختلف برای حفظ بالاترین میزان سرعت و فشار آزاد شده استفاده می شود. این به شما آزادی انتخاب مایعی را می دهد که برای ایجاد فشار استفاده می شود. یک پمپ جابجایی مثبت وجود دارد که باعث ایجاد فشار زیاد می شود.
این پمپ جابجایی مثبت فشار ایجاد می کند و آنها این کار را با تخصیص انرژی از طریق مایعی که برای ایجاد کشش در ظرف استفاده می شود انجام می دهند. اگر آکومولاتور پمپ پیستونی نداشته باشد، احتمال زیادی وجود دارد که دارای پمپ پره ای هیدرولیک باشد.
پمپ پره ای هیدرولیک دارای روتور می باشد. این روتور به بادامک وصل شده است. این دارای دو صفحه جانبی است. این صفحات جانبی بیشتر به عنوان تیغه شناخته می شوند. این تیغه ها برای ایجاد شکاف های اختصاصی پروانه به روش خاصی تعبیه شده اند. بنابراین هنگامی که روتور یا پره ها شروع به چرخش می کنند، سیال با کمک فشار هیدرولیکی ایجاد شده وارد پمپ می شود.
سپس فشار با کمک نیروی گریز از مرکز که راه خود را به پره ها باز می کند تغییر می کند. از طریق پره ها به سمت درگاه تخلیه حرکت می کند. بسیاری تمایل به استفاده از این پمپ خاص به دلیل ویژگی های داشتن نتیجه کم صدا در مقایسه با پمپ پیستونی دارند. همچنین باعث کاهش ضربان می شود.
اکنون وظیفه آکومولاتورها است که چکش هیدرولیک را نرم کنند زیرا ضربه هایی که در کل فرآیند ایجاد می شود را کاهش می دهد. این فرآیند بسیار پر سر و صدا است که ضربان های زیادی ایجاد می کند. با این حال، برای کمک به حفظ تعادل، آکومولاتور از شیر کنترل جهت استفاده می کند.
شیر کنترل جهت که بیشتر به عنوان DCV شناخته می شود یکی از ضروری ترین بخش های سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک است. این DCV است که جریان سیال را تحریک می کند. این سیال می تواند روغن هیدرولیک، آب یا هوا باشد، اما جریان سیال انتخابی را حفظ می کند و در عین حال تعادل را برای تحریک مقدار مناسب نیرو حفظ می کند.
DCV ها به طور کلی شامل یک قرقره هستند که داخل یک سیلندر قرار می گیرد که به صورت مکانیکی یا الکتریکی فعالیت می کند. نقش قرقره این است که جریان سیال را متوقف یا تأیید کند. DCV فشار را با حفظ مقدار جریانی که برای آزاد شدن لازم است حفظ می کند. آکومولاتور، پیستون، پمپ و DCV ها با هم کار می کنند تا سیستم هیدرولیک را عملکردی کنند.
بلوک انباشته با شارژ گاز یک آکومولاتور با شارژ گاز را مدل می کند که از یک محفظه گاز از پیش شارژ شده و یک محفظه سیال تشکیل شده است. محفظه سیال به یک سیستم هیدرولیک متصل است. محفظه ها توسط یک مثانه، یک پیستون یا هر نوع دیافراگم از هم جدا می شوند.
وقتی فشار سیال در ورودی آکومولاتور از فشار پیش شارژ بیشتر می شود، سیال وارد آکومولاتور می شود و گاز را فشرده می کند و انرژی هیدرولیک را ذخیره می کند. کاهش فشار سیال باعث می شود که گاز فشرده شود و سیال ذخیره شده به سیستم تخلیه شود.
در طول عملیات معمولی، فشار در محفظه گاز برابر با فشار در محفظه سیال است. با این حال، اگر فشار در ورودی آکومولاتور کمتر از فشار پیش شارژ شود، محفظه گاز از سیستم جدا می شود. در این شرایط محفظه سیال خالی است و فشار در محفظه گاز ثابت و برابر با فشار پیش شارژ باقی می ماند. فشار در ورودی آکومولاتور به سیستم هیدرولیکی که آکومولاتور به آن متصل است بستگی دارد. اگر فشار در ورودی آکومولاتور به فشار پیش شارژ یا بیشتر افزایش یابد، سیال دوباره وارد آکومولاتور می شود.
حرکت جداکننده بین محفظه سیال و محفظه گاز توسط دو توقف سخت محدود می شود که انبساط و انقباض حجم سیال را محدود می کند. حجم سیال زمانی که محفظه سیال در ظرفیت است و زمانی که محفظه سیال خالی است محدود می شود. استاپ های سخت با سختی و میرایی محدود مدل سازی می شوند. این بدان معنی است که بسته به مقادیر ضریب سختی توقف سخت و فشار ورودی آکومولاتور، ممکن است حجم سیال منفی یا بیشتر از ظرفیت محفظه سیال شود.
