اکومولاتور Accumulator هیدرولیک

انواع اکومولاتور Accumulator هیدرولیک

انواع مختلفی از اکومولاتور Accumulator هیدرولیک در صنایع کوناگون هیدرولیک و پنوماتیک در مسیر حرکت سیال مورداستفاده قرار می‌گیرند که از آن میان:

اکومولاتورهای تیوبی
اکومولاتور دیافراگمی
اکومولاتور با مخزن ازت پیستونی

آکومولاتور تیوپی 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.

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 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.

دلایل استفاده از اکومولاتور Accumulator هیدرولیک :

اگر هیچ گونه اکومولاتوری وجود نداشته باشد ، پمپ هیدرولیک به طور مداوم برای رفع نیاز به عملکرد شیر در حال اجرا است.

پمپ غالباً شروع و متوقف می شود که این امر بر عملکرد پمپ و سلامت آن تأثیر می گذارد.

همچنین ، باتری هیدرولیک , ذخیره انرژی را می تواند در شرایط اضطراری که در آن وسیله ای دیگر برای تأمین برق وجود نداشته باشد ، ذخیره کند. این را می توان با استفاده از خازن ها در مدارهای الکتریکی مقایسه کرد.

در هتل ها و صنایع دیگر معمولاً آب در باتری هایی به نام “هیدروفور” ذخیره می شود . که قادر به تأمین آب در ارتفاعات بالاتر هستند که باعث کاهش بار پمپ ها می شود.

به عنوان مثال :

اگر گیاهانی وجود داشته باشد که مخازن آب در بالای آن قرار نگیرد. برای تأمین آب به ارتفاع بیشتر ، به پمپ ظرفیت بالاتر احتیاج دارد. اما می توان آن را با یک پمپ با ظرفیت کمتر و یک هیدروفور که یک باتری است جایگزین کرد.

آب در برابر فشار هوا در داخل باتری ذخیره می شود و هر زمان که نیاز به آب در ارتفاع بیشتر ایجاد شود ، آب با کمک فشار هوا در داخل باتری ، فقط با باز کردن برخی از دریچه های مربوطه ، پمپ می شود. این امر نیاز به پمپ ظرفیت بالاتر را کاهش می دهد و از چرخه شروع مداوم پمپ ها جلوگیری می کند.

با این مثال ساده می توان به اهمیت اکومولاتور هیدرولیک و نقش ان در افزایش طول عمر تجهیزات هیدرولیک نظیر یونیت هیدرولیک و کاهش اصطهلاک این تجهیزات پی برد. 

مزایای استفاده از اکومولاتور Accumulator هیدرولیک

استفاده از اکومولاتور هیدرولیک در مسیر جریان سیال مزایای زیادی دارد :

ذخیره انرژی
جبران روغن نشت کرده
جبران تغییرات دمایی
عملیات اضطراری
دمپ کردن افزایش ناگهانی فشار جریان سیال
جلوگیری از صدمه دیدن خط جریان
دمپ کردن ارتعاشات ساختار جریان

همچنین استفاده از کپسول ازت در جریان سیال می‌تواند مزایای جانبی دیگری نیز از قبیل :

امکان استفاده از پمپ کوچک‌تر
ایجاد حرارت کمتر
اتصال و نگهداری آسان‌تر
افزایش طول عمر خطوط جریان سیال
دسترسی و فعال‌سازی سریع جریان
طول عمر نگهداری بسیار بالا در خطوط جریان سیال اشاره نمود.

خدمات مربوط به اکومولاتور

شارژ اکومولاتور هیدرولیک

اگر فشار سیال هیدرولیک ورودی به اکومولاتور در بالابر آن‌قدر زیاد باشد که حجم گاز به نصف حجم اولیه برسد، اصطلاحاً گفته می‌شود که اکومولاتور کاملاً شارژ شده است. در این حالت، اکومولاتور تبدیل به یک مخزن سیال تحت‌فشار کوچک می‌شود که می‌تواند اندکی انرژی به سیستم بفرستد. اگر فشار سیستم بالابر افت کند، به‌طوری‌که فشار در اکومولاتور بالابر بیشتر باشد، مقداری از سیال هیدرولیکی درون اکومولاتور به سیستم وارد می‌شود. با خروج این سیال، حجم گاز افزایش‌یافته و فشار اکومولاتور کاهش می‌یابد. بنابراین با خروج تدریجی سیال هیدرولیک از اکومولاتور، فشار آن تدریجاً کاهش خواهد یافت.برای درک بهتر عملکرد اکومولاتور باید این پدیده به‌خوبی درک شود. هنگامی‌که فشار در سیستم فراتر رود، مجدداً سیال به درون اکومولاتور بالابر جاری‌شده و آن را شارژ می‌کند. اغلب اکومولاتورها به همین صورت کار می‌کنند، یعنی به هنگامی‌که سیستم پرفشار است، اکومولاتور بالابر شارژ شده و انرژی ذخیره می‌کند و هنگامی‌که سیستم کم‌فشار است، اکومولاتور بالابر فشار خود را به سیستم تخلیه می‌کند.گاز مورداستفاده در شارژ اولیه اکومولاتورها معمولاً نیتروژن است، زیرا یک گاز غیرفعال است و آتش‌زا نیست.این ویژگی ازاین‌جهت اهمیت دارد که در اشاره‌ای زیادی که به هنگام شارژ اولیه اعمال می‌شود وجود هوای محیط در مجاورت یک گاز تحت‌فشار باقابلیت آتش‌گیری، بسیار خطرناک خواهد بود. قبل از نصب اکومولاتور آن را با یک کپسول حاوی نیتروژن شارژ اولیه می‌کنند. این کار باید بااحتیاط کامل انجام شود.برای شارژ کردن اولیه بهتر است طبق دستورات سازنده اکومولاتور رفتار کرد. پس از شارژ اولیه اکومولاتور باید مدتی صبر کرد تا بدنه اکومولاتور سرد شود و سپس فشار شارژ اولیه را کنترل نمود. اکومولاتور پس از شارژ اولیه گرم می‌شود و پس از خنک شدن، فشار داخلی آن افت می‌کند. وقتی اکومولاتور نصب‌شده و کار می‌کند، لازم است هر از چند گاهی فشار شارژ اولیه آن را کنترل کرد تا از عدم وجود نشتی در آن اطمینان حاصل شود.شارژ اکومولاتور هیدرولیک توسط گاز نیتروژن و یا ازت صورت می‌گیرد. چراکه گاز نیتروژن گازی خنثی بوده و در صورت نشت مایع هیدرولیک که معمولاً روغن است و ترکیب با نیتروژن امنیت سیستم هیدرولیک برقرار خواهد ماند. علاوه بر این گاز نیتروژن به‌وفور یافت شده و حدود هفتادوهشت درصد هوای محیط را تشکیل می‌دهد و از این نظر گازی ارزان است و مناسب‌ترین گزینه برای شارژ کپسول ازت محسوب می‌شود.

تجهیزات شارژ اکومولاتور

برای شارژ اکومولاتور از کیت شارژ اکومولاتور استفاده می‌شود. این کیت از سه بخش مهم شیلنگ تغذیه نیتروژن، شیر کنترل و شیلنگ انبساط تشکیل‌شده است. شیر کنترل که در کیت شارژ اکومولاتور بکار می‌رود و با باز و بسته شدن خود جریان نیتروژن به داخل اکومولاتور را کنترل می‌کند خود در بخش ورودی دارای یک چک ولوو بوده و بر روی آن گیج‌های کنترل فشار و دبی سنج متصل شده است. کیت شارژ اکومولاتور هیدرولیک حلقه اتصال کپسول نیتروژن به اکومولاتور را تکمیل می‌کند. بدین‌صورت که شیلنگ تغذیه نیتروژن از یک سمت به کپسول نیتروژن متصل می‌شود و در سمت دیگر شیلنگ انبساط به اکومولاتور متصل می‌شود.