¿Qué es un acumulador de diafragma?

La estructura interna de un acumulador de diafragma consta de una carcasa de acero dividida en dos cámaras selladas por un diafragma de goma. A diferencia de un acumulador de vejiga, el diafragma está adherido o sujeto alrededor de toda su circunferencia, lo que le da a la unidad un volumen muerto menor y un tiempo de respuesta más rápido para aplicaciones de flujo pequeño.

Un acumulador de diafragma rara vez es la única razón por la que una máquina funciona, pero su ausencia suele ser la razón por la que funciona mal. En circuitos con depósitos pequeños, demanda intermitente o control de presión sensible, un grupo de acumuladores asume cinco funciones prácticas:

• Ahorro de energía del disco — suministra un flujo máximo para que la bomba pueda dimensionarse para la demanda promedio en lugar del pico más alto.
• Almacenamiento de energía — mantiene el fluido presurizado listo para ser liberado en el momento en que el circuito lo requiera.
• Amortiguación de golpes de presión — Absorbe el impacto hidráulico causado por el cambio de válvulas o cambios repentinos de carga.
• Reducción de la pulsación de presión de la bomba. — suaviza las ondulaciones producidas por las bombas de pistón y de engranajes.
• Mantener una presión constante — compensa las fugas o la expansión térmica entre ciclos de bomba.

Los fabricantes de máquinas que agregan una unidad de almacenamiento de energía hidráulica al circuito generalmente obtienen una vida útil más larga de los componentes, un funcionamiento más silencioso y menores costos de mantenimiento, ya que la bomba y los sellos ya no están sujetos a pulsaciones constantes y cargas de impacto.

La elección entre tipos de acumuladores se reduce al volumen, el caudal y la frecuencia con la que se debe recargar el lado del gas. La siguiente tabla compara los tres diseños más comunes utilizados en aplicaciones de acumuladores hidráulicos industriales.

Los acumuladores de membrana soldados utilizan una carcasa estampada en acero y se identifican mediante un código de modelo estructurado. Comprender cada segmento ayuda a la hora de especificar una vejiga de acumulador de repuesto o solicitar un kit de reparación de acumulador correspondiente.

Los acumuladores de diafragma pequeño se construyen con relaciones de compresión de 4:1 u 8:1 dependiendo del volumen nominal, con la conexión del lado del líquido escalando desde G1/2 hasta G3/4 a medida que crece el recipiente. A continuación se muestra una muestra de la gama disponible.

Cada tamaño se puede combinar con un material de diafragma diferente para adaptarse al fluido que se maneja: NBR para aceite mineral general, HNBR para resistencia a temperaturas más altas, IIR para fluidos de éster de fosfato o ECO para un equilibrio de resistencia al aceite y al ozono.

Dimensionar correctamente un acumulador evita dos errores comunes: una unidad de tamaño insuficiente que no puede cubrir la demanda máxima y una unidad de gran tamaño que agrega costos sin beneficio adicional. Tres preguntas reducen rápidamente la selección.

• ¿Cuál es la brecha de flujo máximo? Compare la producción constante de la bomba con la demanda máxima momentánea del circuito: la diferencia establece el volumen mínimo utilizable.
• ¿Cuál es el rango de presión de trabajo? La precarga de gas debe ubicarse en aproximadamente el 90 por ciento de la presión mínima del sistema para un rendimiento estable.
• ¿Qué fluido y temperatura verá el diafragma? La compatibilidad de fluidos determina si NBR, HNBR, IIR o ECO es el código correcto de material del diafragma.

Un acumulador de membrana es tan fiable como sus accesorios de soporte. Se utiliza un dispositivo de carga de nitrógeno o un kit de carga del acumulador para establecer la presión inicial de precarga de gas y completarla durante el mantenimiento programado, ya que la presión del gas naturalmente cae un pequeño porcentaje por año a través de la permeación del diafragma.

• Kit de carga de nitrógeno — se conecta a la válvula de gas para llenar, comprobar y liberar nitrógeno de forma segura sin retirar el acumulador del circuito.
• Reemplazo de vejiga/diafragma del acumulador — un elemento de desgaste que debe inspeccionarse durante el servicio de rutina y cambiarse una vez que disminuye la elasticidad.
• Válvula de seguridad del acumulador — protege el recipiente y el circuito contra una sobrepresurización más allá de la presión de trabajo nominal.
• Soporte de montaje del acumulador — protege el recipiente contra las vibraciones, lo que prolonga la vida útil del diafragma y de la carcasa.

Debido a que un acumulador de diafragma es un recipiente a presión, debe fabricarse según estándares de seguridad reconocidos en lugar de seguir las prácticas de fabricación generales. La producción acreditada incluye una licencia de fabricación de equipos especiales para recipientes a presión, certificación CE de la UE y trazabilidad del material desde la bobina de acero en bruto hasta la carcasa terminada y probada hidrostáticamente. Un proveedor de acumuladores con certificación CE también proporcionará la relación de compresión, la presión de trabajo permitida y la documentación del material del diafragma para cada lote, lo que simplifica la aprobación cuando la unidad se integra en la maquinaria de exportación.