1. Tanto las bombas de pistón como las de diafragma crean picos de pulsación o presión durante el funcionamiento, lo que es indeseable y perjudicial tanto para el buen funcionamiento como para la vida útil de los componentes. La instalación de un acumulador adyacente a la corriente descendente de la bomba amortiguará la pulsación a un nivel aceptable (fig.3). Las aplicaciones típicas son bombas dosificadoras, bombas con un pequeño número de pistones, etc.
2. En caso de una pérdida repentina de energía, por ejemplo, falla de una tubería o junta, avería de una bomba, etc., el acumulador puede proporcionar energía suficiente para completar un ciclo operativo o permitir que los actuadores, válvulas, etc., se restablezcan a una posición "segura" y así evitar daños al equipo o producto. La disponibilidad de dicha fuente de energía de emergencia es esencial en los casos en que se requiere una fuente de alimentación hidráulica para cerrar una puerta de seguridad, un interruptor eléctrico, una válvula de seguridad, frenos de emergencia, etc.
Una aplicación típica es el suministro de emergencia de combustible para quemadores de centrales eléctricas. La figura 4 ilustra que una falla en "B", que causa una pérdida de energía, se puede compensar anulando manualmente la electroválvula "A", utilizando así la energía potencial del acumulador.
3. En un circuito hidráulico cerrado, la expansión térmica puede provocar un aumento de presión debido al aumento de temperatura.
Un acumulador instalado en la línea protegerá las válvulas, juntas, manómetros, etc. Las aplicaciones más comunes se encuentran en refinerías y tuberías (Fig. 5)
4. Como se requiere una presión estática constante durante un largo período, un acumulador es indispensable ya que compensará la pérdida de presión debido a fugas a través de juntas, sellos, etc., así como equilibrará los picos de presión que pueden ocurrir durante el ciclo operativo. Las aplicaciones típicas se encuentran en sistemas de cierre (Fig.6), plataformas de carga, prensas de curado, máquinas herramienta, sistemas de lubricación, etc
5. El cierre rápido de la válvula puede producir ondas de choque (martillo de agua), lo que resulta en una sobrepresurización de tuberías, juntas, válvulas, etc. El uso de un acumulador adecuado puede neutralizar o reducir significativamente el choque. Las aplicaciones típicas son agua (Fig. 7), circuitos de distribución de combustible y aceite, equipos de lavado, etc.
6. Los choques mecánicos en equipos accionados hidráulicamente pueden ser absorbidos por acumuladores. Las posibles aplicaciones son en sistemas de accionamiento y suspensión para carretillas elevadoras, grúas móviles, maquinaria agrícola y de ingeniería civil, trituradoras de rocas, etc. (Fig.8)
7. Separador de fluidos (barrera de transferencia)
En un sistema donde la presión del fluido desarrollada en un lado del circuito debe transferirse a otro fluido sin posibilidad de que los dos fluidos se mezclen, el acumulador de vejiga proporciona la solución satisfactoria (Fig. 9).
La vejiga acumuladora actúa como una barrera flexible entre los dos fluidos o entre un gas y un fluido, proporcionando una respuesta instantánea sin reducir la presión del sistema.
Selesección
En la selección de un acumulador intervienen los siguientes parámetros; los más importantes son:
1. Presión de trabajo
La presión de trabajo mínima y máxima (P1, P2) y el valor de la presión de trabajo máxima admisible deben ser inferiores o iguales a la presión de trabajo máxima autorizada del acumulador a elegir por razones de seguridad.
2. Volumen de trabajo
Se requiere un volumen (AV) de líquido a almacenar o utilizar además de la presión de trabajo máxima y mínima para el correcto dimensionamiento del acumulador.
3. Medios de trabajo
En general, los medios de trabajo son nitrógeno y aceite hidráulico o emulsión. Para medios especiales, consúltenos primero.
4. Temperatura de trabajo
La selección del material de la vejiga y la carcasa estará determinada por la temperatura de funcionamiento, que también influye en la presión de precarga y, en consecuencia, en el volumen del acumulador.
5. Caudal máximo
Para el mismo (AV), el tamaño de la conexión del acumulador puede verse influenciado por el caudal inmediato necesario.
6. Ubicación
Es importante conocer la designación final del acumulador para que el diseño pueda cumplir con los parámetros de diseño y prueba locales.
7. Cálculo de volumen
| Aplicación |
Fórmula de cálculo de volumen |
Nota |
| Almacenamiento de energía fluida |
V0 = 1−(P1/P2 )1/nVx (P1/P0 )1/n |
V0: Volumen requerido (m3); Presión de precarga P0: 0,9P1 >P0 >0,25P2 |
| Vx: Volumen eficiente (m3) |
| P1: Presión mínima de funcionamiento (Pa) |
| P2: Presión máxima de funcionamiento (Pa) |
| n: Coeficiente; n=1 (isotérmico), n=1,4 (adiabático) |
| Amortiguador de pulsación |
V0 = 1−(P1/P2 )1/nAkL(P1/P0 )1/n×103 |
A: Área eficiente del cilindro (m2) |
| L: Longitud de la carrera del pistón (m) |
| k: Coeficiente relacionado con el tipo de bomba: |
| - Pistón único de acción simple: 0,60 |
| - Pistón simple de doble efecto: 0,25 |
| - Pistón doble de simple efecto: 0,25 |
| - Doble pistón de doble efecto: 0,15 |
| - Triple pistón de simple efecto: 0,13 |
| - Triple pistón de doble efecto: 0,05 |
| Presión de precarga: 60% de la presión de funcionamiento |
| Absorber energía de emergencia |
V0 = 2 mV2(P0 0,4 )[(P2 /P0 ) 0,285−1103 ] |
m: Calidad general del circuito de aceite hidráulico (kg) |
| v: Caudal de fluido (m/s) |
| Presión de precarga: 90% de la presión de funcionamiento |
Nota:
1. La presión de precarga se determinará según la ubicación de la aplicación.
2. n=1, en caso de que la compresión o expansión del nitrógeno tenga lugar tan lentamente (más de 3 minutos) que se permita un intercambio completo de calor entre el gas y el medio ambiente, es decir a temperatura constante, la condición es isotérmica n=1.4, cuando la operación es tan rápida que no puede tener lugar ningún intercambio de calor, la condición es adiabática.
Designaciones de modelos
1. Acumulador hidráulico de vejiga
2. Estructura: A: Apertura pequeña AB: Apertura grande
3. Capacidad nominal: L
4. Presión nominal: bar
5. Tipo de conexión: L--Thread F--Blanged
6. Medio: Y--emulsión R de aceite hidráulico
Código y tamaño del modelo
Nota de pedido
1. El modelo y los códigos deberán indicarse íntegramente al realizar el pedido. Por ejemplo, acumulador NXQ-A-40/31.5-LY significa: presión de trabajo: 31.5Mpa, volumen nominal: 40L, estructura del cilindro: pequeña abertura, reparación inferior del medio: aceite hidráulico, vía de conexión: roscada, diámetro: Φ219.
(1) No se aplican soldadura, revestimiento ni mecanizado mecánico para fijar el acumulador.
(2) Está prohibido llenar el acumulador con oxígeno o aire; utilice únicamente nitrógeno u otro gas inerte.
(3) Cuando se utiliza el acumulador para ahorrar energía, la presión de llenado debe ser inferior al 90% de la presión de trabajo más baja del sistema hidráulico (generalmente entre el 60% y el 80%)
(4) Verifique que el puerto de conexión no tenga fugas al instalar el acumulador.
(5) Verifique la presión requerida inmediatamente después de que se haya asentado el acumulador.
2. Cuando el usuario elija el acumulador en serie de gran diámetro de la misma capacidad, tenga en cuenta el diámetro en la parte posterior del modelo y el código. Por ejemplo, hay dos tipos de tuberías para un acumulador de 40L, una cuesta $219 y la otra $299, si el usuario necesita $299 de diámetro, presión de trabajo: 31,5 MPa, estructura del cilindro: gran abertura/reparación superior, media: aceite hidráulico, forma de conexión: rosca. Este tipo de acumulador debe expresarse de la siguiente manera: NXQ-AB-40/31,5-LY(Φ299).
Si el usuario elige una serie de diámetro pequeño, no es necesario anotar el diámetro.
3. Si tiene requisitos especiales sobre el acumulador, negocie con la persona técnica de nuestra empresa.
Instalación
1. El acumulador se instalará verticalmente con la válvula de gas en posición vertical. El espacio de inspección se mantendrá cerca de la válvula de gas.
2. El acumulador se fijará firmemente al soporte o a la pared.
3. Cuando se utilice para amortiguar y absorber la fluctuación, el acumulador se colocará cerca de la fuente de fluctuación.
4. Se colocará una válvula de retención entre el acumulador y la bomba hidráulica para evitar el flujo de retorno de aceite para el acumulador cuando la máquina eléctrica de la bomba deje de funcionar.
5. La válvula de cierre se colocará entre el acumulador y el sistema de tuberías que se utilizará en la carga de gas, el ajuste de la velocidad de drenaje o la parada a largo plazo.
6. No se aplicará soldadura en la fijación del acumulador.
Carga de nitrógeno
1. El acumulador deberá inspeccionarse antes de cargar nitrógeno.
2. El nitrógeno se cargará lentamente para garantizar que la vejiga no se rompa mediante una carga rápida.
3. No se utilizará oxígeno, aire compacto ni otros gases inflamables.
4. El dispositivo de carga de gas se utilizará para cargar el nitrógeno. El dispositivo de carga de gas es una parte inseparable del acumulador que se utilizará para cargar, drenar, medir y ajustar la presión de carga. Dispositivo de carga de gas.
5. Determinación de la presión de carga:
(1) Impacto de amortiguación: La presión de carga deberá ser la presión normal del sitio de instalación o un poco superior.
(2) Fluctuación absorbente: La presión de carga será el 60% de la presión promedio de fluctuación.
(3) Almacenamiento de energía: La presión de carga deberá ser inferior al 90% de la presión mínima de trabajo (generalmente entre el 60% y el 80%) y superior al 25% de la presión máxima de trabajo.
(4) Compensación por hinchamiento en caliente: La presión de carga será la presión mínima del circuito cerrado del sistema hidráulico o un poco menor
Inspección y reparación
1. Inspección de fugas:
Después de la instalación, verifique la presión del gas en la vejiga cada semana. Un mes después, verifique cada mes, medio año después, verifique cada medio año.
Método de inspección:
Coloque una válvula de retención en la tubería de aceite, conecte la entrada de aceite del acumulador y la caja de aceite e instale un manómetro antes de la válvula de retención. Abra la válvula de retención lentamente para permitir que el aceite a presión regrese a la caja de aceite y observe el manómetro simultáneamente. El puntero del medidor, al primer giro hacia abajo lentamente, gira rápidamente a cero en un punto determinado. El valor modificado de la velocidad de movimiento del puntero es la presión de carga del gas. Además, se podría utilizar un dispositivo de carga de gas para inspeccionar la presión, pero el gas se descargará un poco durante cada inspección.
2. Cuando el acumulador no se utilice durante un período prolongado, la válvula de retención se cerrará para garantizar que la presión del aceite esté por encima de la presión de carga.
3. Si el acumulador no hace efecto, compruebe si hay fugas. Si no hay nitrógeno en la vejiga y no hay aceite en la válvula de gas, revise la vejiga.
4. Drene el aceite antes de desmontar el acumulador. Primero deje salir el nitrógeno con el dispositivo de carga, luego se pueden desmontar las piezas.
5. Si hay fugas debido al aflojamiento de las tuercas durante el proceso de transporte y prueba, verifique que el anillo de sellado esté en la ranura. Coloque el anillo de sellado en el lugar correcto y gire la tuerca. Si aún existe una fuga, cambie las piezas.
Apéndice
1. Antes de depurar, se expulsará el aire de la tubería.
2. Coloque una válvula de seguridad en la entrada de aceite cuando el acumulador sea mayor a 10 L.
3. Compruebe la presión del nitrógeno antes de que el acumulador surta efecto.
4. El oxígeno y los gases inflamables están prohibidos para evitar explosiones.
Dibujo esquemático del conjunto acumulador de vejiga
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