Co je membránový akumulátor?

Vnitřní konstrukci membránového akumulátoru tvoří ocelový plášť rozdělený na dvě utěsněné komory pryžovou membránou. Na rozdíl od vakového akumulátoru je membrána spojena nebo upnuta po celém svém obvodu, což jednotce poskytuje nižší mrtvý objem a rychlejší dobu odezvy pro aplikace s malým průtokem.

Membránový akumulátor je zřídka jediným důvodem, proč stroj běží, ale jeho absence je obvykle důvodem, proč běží špatně. V okruzích s malými zásobníky, přerušovaným odběrem nebo citlivým řízením tlaku přebírá skupina akumulátorů pět praktických úloh:

• Úspora energie pohonu — dodává špičkový průtok, takže čerpadlo může být dimenzováno spíše pro průměrnou spotřebu než pro nejvyšší špičku.
• Skladování energie — udržuje stlačenou kapalinu připravenou k uvolnění v okamžiku, kdy si to okruh vyžádá.
• Tlumení tlakových rázů — absorbuje hydraulické rázy způsobené přepínáním ventilů nebo náhlými změnami zatížení.
• Snížení pulzace tlaku čerpadla — vyhlazuje zvlnění pístových a zubových čerpadel.
• Udržování konstantního tlaku — kompenzuje netěsnosti nebo tepelnou roztažnost mezi čerpacími cykly.

Výrobci strojů, kteří do okruhu přidávají jednotku pro uchovávání hydraulické energie, obvykle vidí delší životnost součástí, tišší provoz a nižší náklady na údržbu, protože čerpadlo a těsnění již nejsou vystaveny neustálým pulzacím a rázovému zatížení.

Výběr mezi typy akumulátorů závisí na objemu, průtoku a četnosti dobíjení na straně plynu. Níže uvedená tabulka porovnává tři nejběžnější konstrukce používané v aplikacích průmyslových hydraulických akumulátorů.

Svařované membránové akumulátory používají ocelový lisovaný plášť a jsou identifikovány pomocí strukturovaného kódu modelu. Pochopení každého segmentu pomáhá při specifikaci náhradního vaku akumulátoru nebo objednávání odpovídající sady na opravu akumulátoru.

Malé membránové akumulátory jsou konstruovány s kompresním poměrem 4:1 nebo 8:1 v závislosti na jmenovitém objemu, přičemž připojení na straně kapaliny se mění od G1/2 až po G3/4, jak nádoba roste. Ukázka dostupného sortimentu je uvedena níže.

Každá velikost může být spárována s jiným materiálem membrány, aby odpovídal kapalině, se kterou se manipuluje – NBR pro obecný minerální olej, HNBR pro vyšší teplotní odolnost, IIR pro kapaliny na bázi fosfátových esterů nebo ECO pro rovnováhu odolnosti vůči oleji a ozónu.

Správným dimenzováním akumulátoru se vyhnete dvěma běžným chybám: poddimenzované jednotce, která nemůže pokrýt špičkovou poptávku, a naddimenzované jednotce, která zvyšuje náklady bez dalšího přínosu. Tři otázky rychle zužují výběr.

• Jaká je špičková průtoková mezera? Porovnejte ustálený výkon čerpadla s momentálním špičkovým odběrem okruhu — rozdíl nastavuje minimální využitelný objem.
• Jaký je rozsah pracovního tlaku? Předběžná náplň plynu by měla sedět na zhruba 90 procentech minimálního tlaku v systému pro stabilní výkon.
• Jakou tekutinu a teplotu uvidí membrána? Kompatibilita s kapalinami určuje, zda je správný kód materiálu membrány NBR, HNBR, IIR nebo ECO.

Membránový akumulátor je jen tak spolehlivý jako jeho podpůrné příslušenství. Zařízení pro plnění dusíkem nebo sada pro nabíjení akumulátoru se používá k nastavení počátečního tlaku plynu před plněním a k jeho doplnění během plánované údržby, protože tlak plynu přirozeně klesá o malé procento za rok prostřednictvím prostupu membránou.

• Sada pro nabíjení dusíkem — připojuje se k plynovému ventilu pro bezpečné plnění, kontrolu a vypouštění dusíku bez vyjmutí akumulátoru z okruhu.
• Výměna akumulátorového močového měchýře / membrány — předmět opotřebení, který by měl být zkontrolován během běžného servisu a vyměněn, jakmile elasticita klesne.
• Pojistný ventil akumulátoru — chrání nádobu a okruh před přetlakováním nad jmenovitý pracovní tlak.
• Držák pro montáž akumulátoru — zajišťuje nádobu proti vibracím, což prodlužuje únavovou životnost membrány a pláště.

Protože membránový akumulátor je tlaková nádoba, musí být vyroben podle uznávaných bezpečnostních norem spíše než podle obecné výrobní praxe. Renomovaná výroba zahrnuje licenci na výrobu speciálních zařízení pro tlakové nádoby, certifikaci EU CE a sledovatelnost materiálu od svitku surové oceli až po hotový, hydrostaticky testovaný plášť. CE certifikovaný dodavatel akumulátorů také poskytne dokumentaci o kompresním poměru, přípustném pracovním tlaku a materiálu membrány pro každou šarži, což zjednodušuje schvalování, když je jednotka integrována do exportního stroje.