Membránový akumulátor je mechanické zařízení, které ukládá a uvolňuje energii pomocí Boyleova zákona (stlačitelnost plynů). Jeho jádrovou strukturou je membrána vyrobená z pružného materiálu (obvyk...
See DetailsKaždý hydraulický systém má okamžik, kdy poptávka převyšuje nabídku. Formovací lis vyžaduje náhlý příval tekutiny; náklon větrné turbíny potřebuje krátký příval energie; hydraulické zařízení vyžaduje nouzový tlak po poruše čerpadla. K vyplnění této mezery existuje zásobník hydraulické energie. V průmyslové praxi se téměř vždy realizuje s akumulátory, tlakovými nádobami, které ukládají hydraulickou energii ve stlačeném plynu a na požádání ji uvolňují. Tento článek vysvětluje, jak funguje akumulace hydraulické energie, porovnává návrhy hlavních akumulátorů a poskytuje kupujícím praktický rámec pro výběr spolehlivé součásti úložiště.
Skladování hydraulické energie je praxe ukládání potenciální energie v tlakové kapalině a její uvolnění k provedení mechanické práce. V průmyslových obvodech se toho dosahuje pomocí zařízení zvaného akumulátor. Akumulátor zachycuje přebytečnou hydraulickou energii během fází nízkého zatížení a vrací ji při špičce zatížení. Může vyhlazovat tlakové pulzace, kompenzovat úniky, absorbovat tepelnou roztažnost a poskytovat nouzové napájení.
Princip je jednoduchý: plyn je stlačitelný, kapalina nikoliv. Umístěním stlačitelného plynu do kontaktu s hydraulickou kapalinou přes bariéru vytváří akumulátor polštář, který ukládá energii. Uložená energie není elektrická ani kinetická; je to potenciální energie stlačeného plynu působící na sloupec tekutiny. Když systém potřebuje extra průtok, plyn expanduje a vytlačuje kapalinu do okruhu, čímž poskytuje husté a krátkodobé zvýšení.
Mnoho hledání akumulace hydraulické energie směřuje k přečerpávací vodní elektrárně, technologii skladování elektřiny v měřítku sítě. V tomto systému je voda čerpána do horní nádrže během nízké poptávky po energii a uvolňována přes turbíny k výrobě elektřiny, když poptávka stoupá. Je to osvědčený způsob, jak stabilizovat národní sítě, ale není to stejná technologie, jakou se používá v průmyslových strojích.
Průmyslové hydraulické zásobníky energie se liší nejen rozsahem, ale i provozním režimem. Místo zvedání hmoty stlačuje plyn v utěsněné tlakové nádobě. To dodává energii v milisekundách, s dobou odezvy mnohem kratší než jakákoli vodní elektrárna. Tyto dvě technologie slouží odděleným oblastem: přečerpávací vodní elektrárna vyhlazuje síť, zatímco akumulátory zajišťují hladký chod stroje. Znalost tohoto rozdílu pomáhá kupujícím vyhnout se nejasnostem při hledání řešení průmyslového hydraulického skladování.
Uvnitř akumulátoru je plyn, jako je dusík, oddělen od hydraulické kapaliny vakem, membránou nebo pístem. Jak se hydraulický tlak zvyšuje, kapalina vstupuje do nádoby a stlačuje plyn. Když tlak klesne, plyn expanduje a tlačí tekutinu zpět do okruhu. Klasickým vztahem je Boyleův zákon, P1V1 = P2V2, což znamená, že využitelná energie závisí na plnicím tlaku a rozsahu pracovního tlaku.
Přednabíjení je tlak plynu, když akumulátor neobsahuje žádnou kapalinu. Běžným pravidlem je nastavit předplnění mezi 70 a 80 procenty minimálního tlaku v systému. Pokud je nabití příliš nízké, akumulátor nemůže dodávat dostatečné množství kapaliny. Pokud je nabití příliš vysoké, nikdy se zcela nenaplní. Správné dimenzování a předběžné nabíjení jsou dva nejdůležitější faktory výkonu hydraulického skladování energie.
Pro přesnější odhad lze požadovaný efektivní objem tekutiny vztáhnout k objemu plynu a úrovním tlaku. Zjednodušený vzorec pro izotermický proces je V_acc = V0 vynásobený rozdílem mezi (P0/P1) a (P0/P2), kde P0 je předběžné plnění, P1 je minimální pracovní tlak a P2 je maximální pracovní tlak. V reálných aplikacích je přidán technický bezpečnostní faktor kvůli rychlému cyklování a změnám teploty.
Akumulátory také stabilizují tlak. Nabité jednotky absorbují nárazy a zvlnění čerpadel a ventilů a chrání senzory a těsnění. Při poruše čerpadla může uložená kapalina uvést válec nebo ventil do bezpečné polohy, a proto jsou akumulátory hlavní součástí systémů nouzového vypnutí.
Průmyslovému zásobníku hydraulické energie dominují tři provedení: vakové, membránové a pístové akumulátory. Každý nabízí jiný poměr objemu, rychlosti odezvy a ceny. Níže uvedená tabulka shrnuje hlavní rozdíly.
| Design | Pracovní princip | Typický objem | Nejlepší pro |
|---|---|---|---|
| Močový měchýř | Flexibilní měchýř odděluje plyn a kapalinu | 0,5-200 l | Obecné průmyslové použití, vysoký průtok |
| Membrána | Gumová membrána odděluje plyn a kapalinu | 0,02-2 l | Kompaktní obvody a přesné systémy |
| Píst | Posuvný píst odděluje plyn a kapalinu | 1-1 000 l | Velký průtok, velmi vysoký tlak |
Každé provedení je nabízeno ve standardních konfiguracích. Pokud potřebujete a měchýřový akumulátor Řady NXQ a PED pokrývají většinu průmyslových objemů. Pro kompaktní obvody a membránový akumulátor poskytuje přesnou odezvu. Pro vysoký průtok a velkou kapacitu, a pístový akumulátor je doporučená volba.
Výrobce vysokotlakých pístových akumulátorů OEM a ODM, továrna Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic je čínský výrobce a továrna vysokotlakých pístových akumulátorů, nabízíme OEM a ODM pístové ... Zobrazit produkt →
Výrobce malých membránových akumulátorů, továrna na akumulátory tlakových nádob Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic je čínský výrobce malých membránových akumulátorů a továrna na akumulátory tlakových nádob,... Zobrazit produkt →
Výrobce akumulátoru hydraulického močového měchýře, společnost Standard pro akumulátory močového měchýře Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic jako čínský výrobce hydraulických vakových akumulátorů a standardní společnost vakových akumulátorů ... Zobrazit produkt → Průmyslové aplikace sahají od přesných obráběcích strojů až po mobilní námořní zařízení. In průmyslová zařízení , akumulátory udržují lisy v cyklu rychleji a udržují upínací tlak, aniž by čerpadlo běželo. Větrné turbíny používají úložiště pro řízení sklonu; petrochemické závody na něj spoléhají při nouzovém odstavení. Pokud potřebujete jasné vysvětlení funkce, přečtěte si naši příručku s vysvětlením co dělá akumulátor .
Nejdůležitější jsou dvě provozní výhody: úspora energie a bezpečnost. Správně dimenzovaný akumulátor umožňuje menšímu čerpadlu uspokojit špičkovou poptávku, což snižuje spotřebu energie a tvorbu tepla. Poskytuje také bezpečný pohyb, pokud se čerpadlo zastaví. U mobilních strojů umožňuje menší pomocnou pohonnou jednotku. U stacionárních systémů může procházet krátkými výpadky napájení. Tyto výhody vysvětlují, proč je akumulátorové skladování hydraulické energie zabudováno jak do nových konstrukcí, tak do projektů modernizace.
Výběr akumulátoru je také rozhodnutím o výběru dodavatele. Komponenty pro akumulaci hydraulické energie jsou tlakové nádoby; jejich výkon závisí na kvalitě svařování, materiálech těsnění a sledovatelnosti výroby. Kupující by si měli ověřit, že dodavatel má licenci na výrobu tlakových nádob a příslušné vývozní certifikace. Certifikace tlakové nádoby na úrovni A2 a označení CE jsou dva příklady uznávaných dokladů.
Výrobní kapacita je dalším praktickým faktorem, protože komponenty pro skladování hydraulické energie jsou často integrovány do sestav s krátkými dodacími lhůtami. Níže uvedený graf ukazuje roční výrobní kapacitu pro hlavní typy akumulátorů v našem výrobním závodě. Je to jednoduchá indikace spolehlivosti dodávky.
Obrázek 1: Roční výrobní kapacita podle typu akumulátoru.
Rozdělení kapacity také ukazuje, který typ akumulátoru se vyrábí ve velkém. Pro poskytnutí širšího obrazu představuje koblihový graf níže stejné údaje o výrobě jako podíl na celkové roční produkci.
Obrázek 2: Podíl výroby podle typu akumulátoru.
Geometrie bariéry se liší. Akumulátor měchýře využívá flexibilní měchýř, který se roztahuje uvnitř nádoby, což je ideální pro systémy s vysokým průtokem. Membránový akumulátor využívá lisovanou pryžovou membránu, která vyhovuje menším kapacitám a velmi rychlému cyklování.
Předběžné plnění je obvykle nastaveno na 70 až 80 procent minimálního tlaku v systému. Přesná hodnota závisí na požadovaném objemu kapaliny a rozsahu pracovního tlaku, proto by se měla vypočítat z provozního intervalu systému. K přesnému nastavení předbíjení je potřeba nabíjecí sada s manometrem.
V mnoha případech ano. Akumulátor dodává špičkový průtok, což umožňuje dimenzovat čerpadlo pro průměrný odběr spíše než pro špičkový odběr. To snižuje výkon motoru, tvorbu tepla a náklady na energii, ale akumulátor musí být správně dimenzován a dobíjen mezi cykly.
Představte si stroj, který potřebuje krátkou dávku vysokého průtoku po dobu pouhých pěti sekund z každého čtyřicetisekundového cyklu. Pokud je čerpadlo dimenzováno na tuto špičku, po zbytek času běží před...
READ MOREPístové akumulátory oddělují plyn a kapalinu kovovými písty. Vyznačují se silnou tlakovou odolností a širokou škálou objemových možností, což umožňuje vysokotlaké skladování energie a dlouhodobé udržování tl...
READ MOREAkumulátory močového měchýře používají pryžové vaky k oddělení plynu a kapaliny. Vyznačují se rychlou odezvou a dobrým těsnicím výkonem, účinně absorbují tlakové pulsace a kompenzují průtok. Vhodné pro střed...
READ MOREMembránové akumulátory mají membránovou separační strukturu. Mají kompaktní velikost, jsou nepropustné a vysoce citlivé, takže jsou vhodné pro stabilizaci tlaku a kompenzaci malého průtoku v mikrohydraulický...
READ MORETvůj hydraulický systém je pitomý. Slaná voda, chemický oplach nebo procesní kapalina napadají plášť akumulátoru. Standardní uhlíková ocel nebo dokonce nerezová ocel 304 nemůže odolat hladinám chloridů v ...
READ MOREUžitkový traktor o výkonu 90 k, který pracuje s čelním nakladačem a naloženým přívěsem na obilí, požádá svůj hydraulický okruh, aby současně řídil, zvedal a uvolňoval brzdy přívěsu. Když malý membránový a...
READ MORE