В гидроаккумуляторе воздух: Как удалить воздух из гидроаккумулятора своими руками, если до этого никогда не делали

Как удалить воздух из гидроаккумулятора своими руками, если до этого никогда не делали

Содержание

Общие сведения о гидроаккумуляторе

Устройство и принцип действия

Работа гидроаккумулятора

Возможные неисправности

Неисправности, связанные с конструкцией или неправильным давлением

Устранение неисправностей

Какие емкости используются в водоснабжении

Советы, помогающие сделать правильную покупку

Коротко о главном

Собственное водоснабжение, как правило, имеет не только насос, но и гидроаккумулятор. По разным причинам иногда возникает необходимость вмешиваться в работу такой системы. Например, как удалить воздух из гидроаккумулятора, чтобы произвести его ремонт? Какой резервуар выбрать и как правильно его установить? Это лишь часть вопросов, обсуждаемых дальше.

Один из видов гидроаккумулятора

Общие сведения о гидроаккумуляторе

Гидроаккумулятор – устройство, способное аккумулировать (накапливать) воду, а при необходимости отдавать ее.

Для чего это нужно? Погружные насосы или водные станции обладают большой мощностью и быстро наполняют систему водоснабжения. Разбор воды происходит сравнительно медленно, но давление падает сразу. Это приводит к включению насоса – давление поднимается, и насос отключается. Такая работа быстро выведет насос из строя, да и потребление электроэнергии будет большим.

Внимание! Количество допустимых включений насоса указано в паспорте. При отсутствии таких данных можно воспользоваться упрощенной схемой, показывающей зависимость объема бака от мощности насоса:

Схема подключения гидроаккумулятора в систему водоснабжения

Используя аккумулирующее устройство, можно резко сократить число включений насоса, что скажется на его работоспособности.

Устройство и принцип действия

Чтобы понять, как спустить воздух с гидроаккумулятора, следует разобраться в его строении. Сама конструкция простая, в нее входят:

• корпус;
• лапки для крепления;
• крепежная рамка для двигателя насоса;
• ниппель;
• резиновая мембрана;
• крепежный фланец.

Металлический корпус имеет горизонтальное или вертикальное исполнение. Лапки служат для установки на горизонтальную поверхность. У горизонтальной модели лапки имеют прорези, через которые можно вставлять крепежный элемент и вешать на стену или другую вертикальную поверхность. Также у горизонтального бака на верхней стороне располагается крепежная рамка, на которой размещается насос.

Ознакомиться с ассортиментом гидроаккумуляторов и выбрать подходящую по всем параметрам модель можно в нашем интернет-магазине

.

На рисунке показаны расширительные баки и гидроаккумуляторы разного исполнения

С одной стороны бака расположен фланец. Он может выполнять две задачи: крепить резиновую мембрану к корпусу бачка; соединять гидроаккумулятор с водопроводом. На противоположной стороне вкручивается ниппель, являющийся аналогом, используемым на автомобильной шине. Именно через него с помощью обычного насоса можно закачивать воздух до требуемого значения. Если необходимо спустить воздух – достаточно нажать на клапан ниппеля.

Особый интерес представляет мембрана. Она может быть грушевидной, используется на горизонтальных моделях и плоской. Крепление у них разное. Плоская мембрана зажимается в средней части бака и не является разборной. Грушеобразную можно заменить, для этого достаточно отвинтить шесть болтов, крепящих фланец и вытащить ее.

Грушевидная мембрана

Работа гидроаккумулятора

Корпус бака (1) герметично заварен (2) и между грушей (4) и корпусом находится воздух под каким-то давлением. Горло такой мембраны надевается на корпус и прижимается фланцем (5). Поэтому груша сжата и в ней ничего нет. Когда бак подключают к водопроводу, то через штуцер (6) вода начинает поступать в гидроаккумулятор, наполняя грушу. При использовании плоской мембраны, разделяющей бак на две части, вода поступает в одну часть, а воздух находится в другой.

При поступлении воды давление внутри будет увеличиваться как со стороны воды, так и со стороны воздуха. Оно будет увеличиваться до тех пор, пока реле давления не сработает и не отключит насос. Если разбор воды в системе не происходит, давление будет оставаться на одном уровне. Когда воду начинают забирать, например, включив кран, давление воды будет падать, и воздух начнет выдавливать воду из гидроаккумулятора. Это будет происходить до тех пор, пока не сработает реле запуска, следящее за минимальным уровнем давления воды.

Бак в разрезе

Для закачивания и стравливания воздуха из корпуса бака применяют ниппель (8). У некоторых мембран предусмотрен хомут для крепления к корпусу бака (7).

Возможные неисправности

Несмотря на простоту конструкции неисправности все же возникают. Одни из них определяются сразу, о других можно судить лишь косвенно, обращая внимание на работу всей системы. Объединим их в один список:

• из емкости бежит вода;
• при включении насоса в баке слышен хлопок;
• насос включается чаще, чем должен;
• при разборе воды насос непрерывно включается и отключается.

Первая причина легко заметна. Важно определить – вода поступает в корпус из мембраны или через штуцер муфты. При протекании штуцера достаточно его подтянуть или добавить уплотнитель. Если влага проступает через корпус – это говорит о повреждении мембраны. В этом случае необходимо будет снять и разобрать гидроаккумулятор. Для этого отключают насос и закрывают краны, отсекающие бачок. Сливают воду из бака и отсоединяют от водопровода.

Снимают муфту, открутив шесть болтов

После чего отрывают горловину груши от корпуса и вытаскивают мембрану. Если имеется хомут, его также отсоединяют от корпуса.

Совет! Перед тем как вытаскивать грушу, необходимо заметить ее расположение. В дальнейшем, найдя место повреждения, следует осмотреть место корпуса, в районе которого обнаружена неисправность, и понять, почему такое произошло.

Чаще всего это бывает из-за некачественной пайки шва. Что делать в этом случае будет рассказано дальше.

Неисправности, связанные с конструкцией или неправильным давлением

При появлении звука, напоминающего хлопок можно с уверенностью сказать, что давление в баке отрегулировано неправильно. Электронасос включается при срабатывании реле давления. Реле установлено на определенное значение. Что произойдет, если давление воздуха в баке будет больше, чем установлено на реле?

Показано, как быстро заполняется мембрана

В этом случае давление в системе будет плавно понижаться до тех пор, пока вода из груши не выйдет полностью. После этого давление резко упадет и включится насос. Быстрое поступление жидкости приведет к обсуждаемому шуму. О регулировке давления будет сказано ниже.

Другая неисправность – двигатель электронасоса стал включаться чаще. Это может происходить по двум причинам:

1. низкое давление в гидроаккумуляторе;
2. плохо сбалансировано давление на регуляторе.

В первом случае воздух быстро сжимается, так как чем меньше объем, тем быстрее происходит его сжатие. Это приводит к срабатыванию реле давления, отключающее подпитку. Также происходит и в обратном направлении: из-за малого объема воздуха давление быстро падает, что опять же приводит к срабатыванию реле.

Во втором случае на реле давления установлен слишком малый промежуток наименьшего и наибольшего значения срабатывания. То есть разбег давления, в котором работает подкачка, слишком мал, что приводит к частому его срабатыванию. В этом случае требуется регулировка.

Внешний вид одной из моделей реле давления

Последняя неисправность – беспрерывное включение подкачки при разборе воды. Такое происходит при отсутствии воздушного давления. Аккумуляция происходит только за счет воздуха, который значительно меняет свой объем от изменения давления. При его отсутствии вода наполняет всю полость емкости, а поскольку она плохо сжимается, то давление быстро растет. При разборе воды давление сразу падает, что и приводит к срабатыванию реле давления.

Устранение неисправностей

Из-за повреждения внешнего покрытия бака металл может разрушаться, что приведет к разгерметизации. Воздух из него выйдет, и частота включений электронасоса увеличится. Для устранения поломки емкость снимают, устраняют течь с помощью сварки.

Внимание! С внутренней стороны это место следует обязательно зашлифовать, иначе острые края могут порвать мембрану.

Внешнюю сторону защищают от коррозии с помощью окрашивания. Краску используют водостойкую.

Неправильный и правильный способ ремонта

Если при таком повреждении еще и порвалась груша, то вода будет вытекать из поврежденного места. Тогда, кроме заделки пробоины нужно будет поменять мембрану. При покупке подбирают замену такого же размера и формы.

Совет! Прежде чем устанавливать грушу на место, внутреннюю поверхность емкости осматривают на предмет отсутствия посторонних предметов (песка, окалины). Проверяют качество внутренней поверхности сварного шва, при необходимости шлифуют. Саму грушу натирают пудрой талька, так как при ее заполнении она растягивается и шоркает по внутренней поверхности емкости. Это относится только к горизонтальным моделям.

Регулировка давления воздуха

Это самое сложное и ответственное мероприятие. Чтобы правильно установить показатели, необходимо знать ряд особенностей водоснабжения:

• наивысшая точка подъема жидкости;
• какой напор в этой точке необходим;
• максимальный напор, который может выдать электронасос;
• минимальное значение, установленное на реле давления.

Схема проведения системы водоснабжения

Максимальная высота точки разбора жидкости поможет определить, сколько атмосфер должно быть в системе, чтобы из крана шла достаточно сильная струя. Обычно выбирают 1,5 атмосферы (ат) или бар. Измеряют расстояние между горизонтальной плоскостью, на которой расположен гидронасос и плоскостью, где расположен самый верхний кран или другое потребляющее устройство.

При повышении на 1 метр напор увеличивается на 0,1 атмосферы. Если разница в высоте составляет 10 метров, то необходимо, чтобы напор на электронасосе составлял 1,5 ат + 1 ат (10 метров умноженное на 0,1 ат) = 2,5 ат. Получается, что минимальное значение на реле будет составлять 2,5 ат.

Остается определить минимальное значение на гидроаккумуляторе. Для этого отнимают 0,2 ат и получается 2,3 ат. Такой показатель должен быть на манометре при отключенной от системы емкости. Максимальное значение будет зависеть от установленного значения на реле.

Один из видов манометра для проведения измерений

Чтобы проверить давление, закачать или спустить воздух необходимо снять защитную крышку. На разных моделях гидроаккумулятора она может быть либо с торца, либо недалеко от него. Удобно использовать автомобильный насос с манометром. Шланг насоса подсоединяют к ниппелю емкости и проверяют показания. При необходимости производят подкачку или стравливание, добиваясь нужного значения. Для стравливания достаточно нажать на клапан ниппеля, либо использовать устройство насоса.

Устранение других неисправностей

Частое включение электронасоса может происходить по двум причинам:

• недостаточно воздуха в баке аккумулятора;
• малый объем самой емкости.

Первая неисправность может быть связана с понижением температуры окружающей среды. Это может происходить в неотапливаемых помещениях в зимний период.

Осторожно! Если температура будет ниже нуля, это может вызвать замерзание жидкости. Поэтому водяные баки всегда располагают в теплом месте.

В этом случае требуется всего лишь подкачать воздух. Вторая неисправность проявляется сразу после установки системы.

Также воздух может уйти в водопровод через порванную мембрану. В этом случае насос будет непрестанно включаться и выключаться при разборе воды. Замена груши устранит проблему. Число неисправностей можно сократить, если проводить раз в 6 месяцев профилактические работы. В них включаются:

1. Внешний осмотр емкости. Проверяется отсутствие подтеков жидкости, отшелушивание краски, вмятин от ударов, царапин.
2. Проверка нижнего значения давления. Для этого обесточивают электронасос, бак отсоединяют от системы, сливают воду и производят замер с помощью манометра.

Совет! Если расход воды большой, то требуется установить гидроаккумулятор с большим объемом. Однако такой элемент стоит очень дорого. Выйти из положения можно, установив обыкновенную емкость необходимого объема. Причем она не обязательно должна быть закрытого типа, но в этом случае она должна находиться в самой верхней точке подачи воды.

Но если все же необходимо поставить аккумулятор, то можно установить в ряд несколько.

Использование нескольких гидроаккумуляторов иногда оправдано, особенно когда нет емкости нужного объема

Какие емкости используются в водоснабжении

На самом деле аккумуляторы, накапливающие жидкость, могут быть:

• с механическим накопителем энергии;
• с воздушным накопителем энергии.

Первые не нашли широкого применения из-за своей сложности и веса. В них используется пружина или груз которые запасают энергию при поступлении жидкости в корпус аппарата. Они инерционны, что мешает сглаживать гидроудар при включении насоса. Поэтому в основном используют воздух. Его преимущества перед другими накопителями энергии:

• большой запас энергии;
• малая инерционность;
• позволяет создавать различные конструкции;
• надежное и простое применение.

При сдавливании воздуха быстро происходит запас энергии, что позволяет использовать конструкции сравнительно небольшого объема. Воздух имеет малую инерционность, чем достигается хорошее поглощение гидроудара, после чего восстанавливается нормальное состояние. Для закачки и спуска воздуха не нужны сложные приспособления или специальные покрытия корпуса.

Использование воздушной смеси позволяет создавать приборы разной формы и размера

Конструктивно различают горизонтальные и вертикальные формы исполнения. В чем их разница?

Различия между горизонтальными и вертикальными формами

По устройству и принципу работы оба вида ничем не отличаются. Разница лишь в расположении бака, но это играет определенную роль в надежности мембраны. В моделях с горизонтальным расположением груши имеется существенный недостаток. При заполнении груши водой она начинает растягиваться, и нижняя ее часть начинает шоркать по внутренней части корпуса. Со временем в этом месте появляется потертость, и резина рвется. Даже использование талька не устраняет эту проблему.

Поэтому предпочтительнее использовать пневмогидробак вертикального исполнения. В основном баки с большим объемом изготавливаются именно вертикальной формы. Когда груша находится в подвешенном состоянии ее растяжение не сопряжено с трением о стенки сосуда – сжатый воздух, как подушка не дает резине соприкасаться с корпусом. Правда здесь тоже есть свой минус – при снижении уровня жидкости верхняя часть груши складывается, а при наполнении распрямляется, что приводит к износу.

Хомут для фиксации груши помогает удерживать ее в вертикальном положении

Важно! Гидроаккумулятор устанавливают таким образом, чтобы вода поступала снизу. Когда мембрана начнет трескаться, воздух не будет уходить в систему и агрегат продолжит работать.

Что может входить в водяную систему

Современные системы водоснабжения могут включать в себя различные дополнительные элементы, например, бойлер для подогрева воды. В этом случае необходимо установить дополнительно расширительный бак для водоснабжения. Зачем это нужно?

Когда система закачана и включается бойлер, он нагревает воду, а она, расширяясь, увеличивает давление. Чтобы защитить трубопровод и другие элементы системы устанавливают предохранительный клапан, который сбрасывает излишек давления. Постепенно уплотнители у него изнашиваются, и он начинает капать. Под ним образуется лужа и его придется менять.

Совет! Чтобы убедиться, срабатывает клапан или нет, к его выходному штуцеру прикрепляют трубочку и опускают в бутылку. Если вода в бутылке появилась, значит, произошел сброс.

Под рычагом находится сгон, на который можно легко надеть трубочку, если его нет – купить и ввернуть

Что делает гидробак? Он работает как обычный расширительный бачок. Когда жидкость в бойлере нагревается, она начинает расширяться. Излишек воды должен куда-то уходить, вот здесь и поможет этот бак. Внутри него также имеется мембрана – плоская или грушеобразная – не имеет значения. По сути, это тот же гидроаккумулятор, но стоит в цепи бойлера. При необходимости его можно переставить на цепь водонапорного насоса. Разница заключается в давлении воздуха. Если в цепи насоса показатель устанавливается на 0,2 бара ниже, то в цепи бойлера значение будет на 0,2 бара выше максимального значения установленного на реле давления насоса.

Разберемся, почему это так. Когда подача воды прекращается, манометр будет показывать максимальное значение. Вода холодная и имеет определенный объем, скомпенсированный пневмогидроаккумулятором, допустим, 3 ат. Если в расширителе манометр показывает давление воздуха 2,8 ат, то бак наполнится водой. При включении бойлера жидкость нагревается, а расширяться ей некуда, так как бак заполнен. Поэтому нужно накачивать воздух до 3,2 ат.

Схема подключения бойлера и расширителя

Когда расчет верен, тогда расширитель начнет наполняться только после начала работы бойлера.

Как рассчитать объем емкости

Емкости под воду имеют высокую цену, поэтому использовать слишком большие емкости будет расточительно, так как срок работы, в зависимости от эксплуатации может составлять всего несколько лет. Как подобрать гидроаккумулятор необходимого объема? Для этого необходимо знать следующие показатели:

• максимальное значение расхода воды;
• число допустимых включений электродвигателя в час;
• максимальное и минимальное давление, включающее и отключающее электронасос.

Расход жидкости может колебаться от времени года, но всегда выбирается самое большое значение. Измерить расход можно с помощью водяного счетчика или графиков. Число допустимых включений можно найти в паспорте или на шильдике (табличка на устройстве) электроприбора. Если такой записи нет – обратиться к производителю. В крайнем случае можно воспользоваться специальной таблицей, приведенной ниже.

С помощью этой формулы можно вычислить объем емкости

Последний пункт уже рассматривался, он зависит от используемого реле.

Объем расширительного бака рассчитывается иначе. Сначала определяется минимальное давление воздуха в расширительном баке. Максимальное значение указывается на расширителе или, если есть предохранительный клапан, то оно определяется по нему. Затем показатели вставляют в формулу: Dk = (Pv – Ps) / (Pv + 1). Обычно ответ составляет около 1/3 от общего объема резервуара.

Далее рассчитывается объем жидкости, входящей в систему бойлера. Определяется минимальная и максимальная температура жидкости. Минимальная будет соответствовать температуре, при которой включается бойлер, а максимальная – при которой он отключается. Например, минимальная температура равна 30, максимальная 50. Находим разницу, она составит 20 градусов. Определяем коэффициент расширения используемой жидкости и умножаем на 20, получим требуемый объем. Поскольку расширитель будет заполняться только на треть, умножаем на три. Это и будет общий объем расширителя.

По этой таблице можно найти коэффициент расширения воды

Советы, помогающие сделать правильную покупку

Если водопровод устанавливается с нуля, важно представлять работу всей системы. Основным элементом, от которого во многом зависит подбор аккумулятора – это электронасос. Самые дешевые – щеточные, но они и самые привередливые, следовательно, придется подбирать под них дорогую емкость.

Первый совет. Есть насосы с частотным преобразователем. Они самые дорогие, но требуют минимум гасящей емкости. Работают они с различной частотой в зависимости от разбора жидкости. То есть если включен один кран, то частота вращения вала будет минимальной, при увеличении разбора воды частота будет увеличиваться. Для таких электроприборов потребуется гидроаккумулятор совсем небольшой емкости, лишь для гашения гидроудара.

Второй совет. Раньше емкости для отопления и водопровода окрашивались в разные цвета, сегодня этот порядок нарушен и можно легко спутать одну конструкцию с другой. Чтобы этого не произошло, необходимо внимательно почитать шильдик. В первую очередь обращают внимание на максимальную температуру. Для отопления она будет составлять около 120 градусов, для водопровода не более 70 градусов. Также будут различаться и показатели давления. Для воды он будет больше, примерно 10 бар, для отопления примерно 1,5 бар.

Хотя в России нет распределения гидроаккумулятора на питьевую и прочую воду, некоторые фирмы для питья используют специальные емкости, их окрашивают в зеленый цвет. Отличие от обычной конструкции заключается в том, что груша омывается водой, не давая ей застаиваться. Следующий ролик именно об этом.

Третий совет. Приобретать товар лучше у известных производителей. Цена у них может быть несколько выше, но это будут изделия, имеющие гарантию качества. На цену также будет влиять расстояние от базы, самой торговой точки и способа доставки. Тем не менее некоторое представление о цене можно увидеть в приведенной таблице.

Внешний вид и особенности показаны в ролике.

Коротко о главном

Гидроаккумулятор служит для комфортной работы насоса. Утечка воздуха из него может быть связана с неправильным подбором или эксплуатацией емкости. Для регулировки давления необходимо снять заглушку с ниппеля и стравить или закачать воздух. Чтобы вытащить мембрану, отключают насос, снимают бак и откручивают болты на муфте. 

Из приведенной таблицы видно, что такое изделие достаточно дорогое, вопрос: можно ли его заменить на простой открытый расширительный бак, установленный на чердаке частного дома?

Показатели давления воздуха в гидроаккумуляторе в зависимости от его размещения +Фото и Видео

Гидроаккумуляторы для систем в водоснабжении применяют, для обеспечения постепенного изменения перепадов давления, которые происходят при работе насоса. Гидроаккумуляторы устанавливают для того, чтобы была возможность вмонтировать в систему датчик реле и давления. Данные датчики и позволят насосу функционировать в автоматическом режиме.

Так как вода является не сжижаемой средой, то при отсутствии каких-либо механизмов, происходит скачкообразное перемена давления в системе водопровода.

Если не было бы накопительного гидробака, то реле давления работало бы в режиме регулярного включения и выключения насоса.

Но в таком режиме двигатель насоса сильно перегревается и в итоге ломается. Когда устанавливают гидроаккумулятор, то это способствует сокращению числа быстрых подключений и прекращения работы двигателя станции, ведь это важно для водопроводной системы.

Содержание статьи:

• 1 Цель работы гидроаккумуляторов
  • 1.1 Устройство гидроаккумуляторов
  • 1.2 Воздух в гидроаккумуляторе
• 2 Как выбрать агрегат?
  • 2.1 Части гидроаккумулятора и принцип его работы
• 3 Профилактика исправной работы насосной системы
  • 3. 1 Удаление воздушных пробок
  • 3.2 Монтаж гидроаккумулятора
  • 3.3 Объём бака. Расчёт
  • 3.4 Давление гидроаккумулятора для систем водоснабжения
  • 3.5 Проверка давления в гидроаккумуляторе

Цель работы гидроаккумуляторов

Гидроаккумуляторы нужны для поддержания регулярного давления в водопроводной системе. Также они позволяют предупреждать преждевременный износ деталей, которые могут повредиться из- за перепадов давления и гидроударов. Если вдруг произойдет отключение электроэнергии, то в сосуде гидроаккумулятора сохраниться небольшое количество воды.

Устройство гидроаккумуляторов

Чтобы обеспечить дом водой полноценно используют погружные или поверхностные насосы. От типа насоса гидроаккумулятор может быть горизонтальным или вертикальным. От конструкции зависит как из воды будут удаляться пузырьки воздуха. А от места расположения насосной станции и мощности насоса будет зависеть выбор подходящего устройства.

Устройства имеют различия по видам и размерам, но обладают одинаковыми функциями, а именно:

1. Накапливают и отдают гидравлическую энергию;
2. Подавляют гидроудары и пульсаций;
3. Способствует нормальной работе всей системе водопровода. Гидроаккумуляторы универсальны и по этой причине широко применяются в большинстве отраслей промышленности. Так же их применяют в морском, воздушном и морском транспорте.

Воздух в гидроаккумуляторе

За счёт особой конструкции ёмкости гидроаккумулятора происходит снижение нагрузок. Гидробак разделён на две части (водную и воздушную) мембранной. Давление, которое находиться в гидроаккумуляторе смягчает гидроудары, которые неизбежны при работе станции. Также гидроаккумулятор способен сохранять давление в системе насоса.

Как выбрать агрегат?

Назначение, выбор объёма и настройка гидроаккумулятора очень важны для комфортного жизнеобеспечения дома.

Части гидроаккумулятора и принцип его работы

Гидроаккумулятор состоит из:

• Металлического корпуса;
• Специальной мембраны из резины;
• Ниппеля (через него воздух проходит в бак)
• Воздухоудалительный клапан;
• Фитинг (им закреплена мембрана).
• И другие элементы конструкции.

Вода, которая, подается из скважины в сосуд, увеличивает мембрану из резины и таким образом вытесняет воздух, который находится в полости. За счёт этого давление воздуха в гидроаккумуляторе становиться больше. Воздух сжимается до нужной величины и затем включается датчик давления и реле автоматом выключает насос.

Но сам воздух влияет на стенки бака и мембрану из резины, за которой располагается вода. Когда кран открывается вода, идет по пути меньшего сопротивления и выходит наружу под напором. Вытекающая вода, освобождает сосуд и тем самым уменьшает давление на мембрану. Вот как только давление уменьшилось до заданной величины, сразу же сработает другой датчик и реле давления и вновь включает насос. Данные манипуляции повторяются вновь и вновь.

Профилактика исправной работы насосной системы

Поддержание исправного состояния насосной станции создаётся мембраной из резины, которая всё время находиться под воздействием воздуха и воды. Резина является эластичным податливым материалом, но по истечение времени она может деформироваться и давление в гидробаке может немого снизиться. Вот по этой причине чтобы насосная станция работала исправно, необходимо примерно раз в год осуществлять профилактическую проверку агрегата и наблюдать за давлением воздуха в пустом баке.

Если существующее давление немного выше нормы, то его необходимо снизить. Для снижения давления необходимо добавить воздух в емкость, автомобильным насосом через ниппель.

Удаление воздушных пробок

В системах водопровода обязательно находиться разведённый в воде воздух. Воздух, попадая в бак выделяется и скапливается. Из-за этого происходит образование воздушных пробок в разных областях системы.

Для того чтобы пробки не образовывались, в устройство больших баков встраивают фитинги с клапанами. Технология отвода газа используется для баков вертикального типа от ста литров. Для баков горизонтального типа для удаления воздуха используют еще один узел трубопровода, который включает в себя слив канализации, шаровые краны и выводной ниппель. Для емкостей до ста литров фитинги и вспомогательные узлы не используются. Вывод газа и регуляция давления в гидроаккумуляторах для систем на 24,50, 80 литров делают во время профилактического осмотра агрегата при пустой емкости.

Монтаж гидроаккумулятора

Подбор аппарата оптимальной формы, зависит от особенностей помещения, в котором он будет вмонтирован. Конструкции не придают значение, а придают значение размерам помещения и аппарата, чтобы они обеспечивали удобное техническое обслуживание. А также, чем ближе к насосу расположен гидробак, тем лучше будет работа системы водопровода.

Так как гидроаккумулятор работает постоянно, а мембрана гидробака подвержена воздействию воды и воздуха, то при монтаже этого устройства необходимо учесть нужный запас прочности при воздействии вибраций и шума. Для того чтобы исключить разрушения конструкции и помещения, агрегат прикручивают к полу используя при этом резиновые прокладки.

А гибкие переходники от бака к системе трубопровода     являются неотъемлемой ее частью. К системе водопровода предъявляются специальные требования, система должна быть надёжной, стабильной, комфортной в использовании и безопасной. Вот поэтому установку гидроаккумулятора лучше всего доверить специалистам.

Если вы будете устанавливать устройство самостоятельно, то оно может из строя даже из-за мелочи. Перед выбором гидроаккумулятора необходимо сосредоточить свое внимание на его объёме. Потому что от объёма будет зависеть комфортная и эффективная работа системы водопровода.

Объём бака. Расчёт

Для правильного расчёта объёма бака для гидроаккумулятора необходимо учитывать для чего он будет установлен.

Бак может быть применён для того, чтобы не было частого включения насосной системы, для поддержания давления, когда насос будет отключён, также для сохранения воды и компенсации пиковых значений при эксплуатации водопроводной системы.

В быту применяют насосы средней производительности 30 литров в минуту и для этого подойдёт гидробак ёмкость которого составляет от пятидесяти до восьмидесяти литров. Но для производственных целей используют гидроаккумуляторах большего объёма. Давление воздуха в гидроаккумуляторах будет других показателей. Чтобы была компенсация пиковых значений расхода воды необходимо учесть характер ее потребления дома или на производстве.

Давление гидроаккумулятора для систем водоснабжения

Настройка давления в гидроаккумуляторе должна проходить по следующим правилам:

1. Для дома в один этаж подойдёт один бар, но если бак устанавливают в подвал, то добавляют ещё один бар.
2. Отметка должна быть больше, чем в высокой точке водозабора.
3. Давление внутри ёмкости рассчитывают по формуле: до самой верхней точки забора воды, к высоте труб прибавляют шесть и готовый результат разделяют на десять.
4. В том случае, если точек потребления множество или ветвей трубопровода много, то к результату предыдущих расчётов прибавляют еще немного. Количество добавлений определяют опытным путём. В том случае, если величина занижена, то вода стабильно будет доставляться до приборов. А если эта величина завышена, то гидроаккумулятор будет всё время пустой, натиск будет сильным и может возникнуть вероятность нарушения целостности мембраны.

Чтобы сделать давление в гидроаккумуляторе нормальным, воздух в нем подкачивают при помощи простого насоса, а чтобы снизить воздух немного спускают. Для этого пневмоклапан распложен под специальной накладкой. Но эту манипуляцию необходимо проводить, когда нет напора воды, для этого нужно закрыть краны. Показатели определяют таким прибором как манометр, который подключен к золотнику.

Корректируют давление после того, как насос закончит свою работу. Перепады давления обеспечиваются открыванием крана в точке, расположенной рядом.

Проверка давления в гидроаккумуляторе

Прежде чем подключить гидроаккумулятор в систему необходимо проверить в нем давление. От этого зависит настройка реле давления, а когда агрегат перевозили и хранили давление могло упасть, вот поэтому проверка давления обязательна. Контроль давления в гидроаккумуляторе можно осуществлять при помощи манометра, который подключают к специальному входу сверху бака или снизу его.

На некоторое время для контроля давления можно использовать автомобильный манометр, его погрешность небольшая и работать им комфортно. Но если данного манометра нет, то и обычный водопроводный манометр вполне подойдет. Но такие манометры не очень точны.

Если потребуется, то давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Вот для этого существует ниппель, который расположен сверху бака. Через ниппель можно подключить велосипедный или автомобильный насос и за счёт них давление в гидробаке станет больше. В том случае, если его необходимо уменьшить, то тонким предметом необходимо отогнуть клапан ниппеля, выпуская при этом воздух.

Аккумуляторы | Power & Motion

Скачать эту статью в формате .PDF

Аккумуляторы обычно устанавливаются в гидравлических системах для накопления энергии и сглаживания пульсаций. Как правило, в гидравлической системе с аккумулятором можно использовать насос меньшего размера, поскольку аккумулятор накапливает энергию насоса в периоды низкой нагрузки. Эта энергия доступна для мгновенного использования и высвобождается по запросу со скоростью, во много раз превышающей ту, которую может обеспечить только насос.

Рис. 1. Поперечный разрез типичных аккумуляторов баллонного и поршневого типа. Нажмите на изображение для увеличения.

Аккумуляторы также могут действовать как поглотители перенапряжения или пульсации, подобно тому, как воздушный купол используется в пульсирующих поршневых или роторных насосах. Аккумуляторы амортизируют гидравлический удар, уменьшая удары, вызванные быстрой работой или внезапным запуском и остановкой силовых цилиндров в гидравлическом контуре.

Существует четыре основных типа аккумуляторов: поршневой с грузоподъемностью, диафрагменный (или баллонный), пружинный и гидропневматический поршневой. Тип с грузом был использован первым, но он намного больше и тяжелее по своей вместимости, чем современные поршневые и баллонные типы. Как утяжеленные, так и пружинные сегодня встречаются нечасто. Гидропневматические аккумуляторы, рис. 1, наиболее часто используются в промышленности.

Функции

Аккумулятор энергии — Гидропневматические аккумуляторы содержат газ в сочетании с гидравлической жидкостью. Жидкость обладает небольшими динамическими свойствами накопления мощности; типичные гидравлические жидкости могут быть уменьшены в объеме только примерно на 1,7% при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм. (Однако эта относительная несжимаемость делает их идеальными для передачи мощности, обеспечивая быструю реакцию на потребность в мощности. ) Поэтому, когда высвобождается только 2% от общего содержащегося объема, давление оставшегося масла в системе падает до нуля.

С другой стороны, газ, являющийся партнером гидравлической жидкости в аккумуляторе, может быть сжат до небольших объемов при высоком давлении. Потенциальная энергия хранится в сжатом газе и высвобождается по требованию. Такую энергию можно сравнить с энергией поднятого копра, готового передать свою огромную энергию свае. В аккумуляторе поршневого типа энергия сжатого газа оказывает давление на поршень, разделяющий газ и гидравлическую жидкость. Поршень, в свою очередь, выталкивает жидкость из цилиндра в систему и туда, где будет выполняться полезная работа.

Поглощение пульсаций — Насосы, конечно же, генерируют необходимую мощность для использования или накопления в гидравлической системе. Многие насосы обеспечивают эту мощность пульсирующим потоком. Поршневой насос, обычно используемый из-за его способности работать с высоким давлением, может создавать пульсации, вредные для системы высокого давления. Аккумулятор, правильно расположенный в системе, существенно смягчит эти колебания давления.

Амортизация ударов — Во многих гидравлических системах ведомый элемент гидравлической системы внезапно останавливается, создавая волну давления, которая проходит обратно через систему. Эта ударная волна может развивать пиковое давление, в несколько раз превышающее нормальное рабочее давление. Это может вызвать неприятный шум или даже отказ системы. Газовая подушка аккумулятора, правильно расположенная в системе, минимизирует этот удар.

Примером этого применения является поглощение ударов, вызванных внезапной остановкой погрузочного ковша гидравлического фронтального погрузчика. Без гидроаккумулятора ковш весом более 2 тонн может полностью оторвать от земли задние колеса погрузчика. Сильный удар по раме и мосту трактора, а также износ оператора можно преодолеть путем добавления в гидравлическую систему соответствующего гидроаккумулятора.

Дополнительный насос — Аккумулятор, способный накапливать энергию, может дополнять гидравлический насос при подаче энергии в систему. Насос запасает потенциальную энергию в аккумуляторе в периоды простоя рабочего цикла. Аккумулятор передает эту резервную мощность обратно в систему, когда цикл требует аварийной или пиковой мощности. Это позволяет системе использовать насос гораздо меньшего размера, что приводит к экономии затрат и энергии.

Поддержание давления — Изменения давления происходят в гидравлической системе, когда жидкость подвергается повышению или понижению температуры. Также может быть падение давления из-за утечки гидравлической жидкости. Аккумулятор компенсирует такие изменения давления, подавая или получая небольшое количество гидравлической жидкости. Если основной источник питания выйдет из строя или будет остановлен, аккумулятор будет действовать как вспомогательный источник питания, поддерживая давление в системе.

Дозирование жидкости — Аккумулятор может использоваться для дозирования небольших объемов жидкостей, таких как консистентные смазки и масла, по команде.

Эксплуатация

При правильном размере и предварительной зарядке аккумуляторы обычно циклически переключаются между стадиями (d) и (f), рис. 2. Поршень не соприкасается ни с одной из крышек поршневого гидроаккумулятора, а камера не соприкасается с тарелкой и не сжимается. так что он становится деструктивно сложенным в верхней части своего тела.

Производители указывают рекомендуемое давление предварительной зарядки для своих аккумуляторов. В приложениях для накопления энергии баллонный аккумулятор обычно предварительно заряжен до 80% минимального давления в гидравлической системе, а поршневой аккумулятор — до 100 фунтов на квадратный дюйм ниже минимального давления в системе. Предварительное давление определяет, сколько жидкости останется в аккумуляторе при минимальном давлении в системе.

Рис. 2. Шесть стадий работы аккумуляторов: этап (а), аккумулятор пуст – нет заряда газа; стадия (б) — аккумулятор предварительно заправлен сухим азотом; стадия (c), давление в системе превышает давление предварительного наддува, и гидравлическая жидкость поступает в аккумулятор; этап (d), пики давления в системе, максимальное количество жидкости попало в аккумулятор, и открывается система сброса давления; этап (e), давление в системе падает, давление предварительной заправки вытесняет жидкость из аккумулятора в систему; и стадия (f), давление в системе достигает минимума, необходимого для совершения работы.

Правильная предварительная зарядка подразумевает точное заполнение газовой стороны аккумулятора сухим инертным газом, таким как азот, при отсутствии гидравлической жидкости на жидкостной стороне. Затем зарядка аккумулятора начинается, когда гидравлическая жидкость поступает на сторону жидкости, и происходит только при давлении, превышающем давление предварительной зарядки. Во время зарядки газ сжимается для накопления энергии.

Правильное давление предварительной зарядки является наиболее важным фактором продления срока службы аккумулятора. Тщательность, с которой должна выполняться и поддерживаться предварительная зарядка, является важным фактором при выборе типа аккумулятора для приложения, при прочих равных условиях. Если пользователь небрежно относится к настройкам давления газа и предохранительного клапана или регулирует давление в системе без соответствующей регулировки давления предварительной зарядки, срок службы может сократиться, даже если был выбран правильный тип аккумулятора. Если был выбран неправильный аккумулятор, преждевременный выход из строя почти неизбежен.

Монтажное положение

Оптимальное монтажное положение для любого гидроаккумулятора — вертикальное, гидравлическим портом вниз. Поршневые модели могут быть горизонтальными, если жидкость содержится в чистоте. Когда твердые загрязнения присутствуют или ожидаются в значительном количестве, горизонтальная установка может привести к неравномерному или ускоренному износу уплотнения. Максимальный срок службы может быть достигнут в горизонтальном положении с несколькими поршневыми уплотнениями для балансировки параллельной поверхности поршня.

Рис. 3. Аккумулятор, установленный горизонтально, может привести к неравномерному износу камеры и улавливанию жидкости от гидравлического клапана.

Баллонный аккумулятор также может быть установлен горизонтально, рис. 3, но неравномерный износ баллона, поскольку он трется о корпус во время плавания в жидкости, может сократить срок службы. Степень повреждения зависит от чистоты жидкости, частоты циклов и степени сжатия (определяемой как максимальное давление в системе/минимальное давление в системе). В экстремальных случаях жидкость может попасть в ловушку вдали от гидравлического конца, что снижает производительность или может удлинить камеру, что приведет к преждевременному закрытию тарелки.

Размеры и мощность

Доступные размеры и емкости также влияют на выбор типа аккумулятора. Поршневые аккумуляторы определенной емкости часто поставляются с различными диаметрами и длинами, таблица 1. Кроме того, конструкции поршней могут быть изготовлены с нестандартной длиной за небольшую надбавку к цене или без нее. Аккумуляторы для баллонов предлагаются только одного размера на емкость, при этом доступно меньшее количество емкостей.

Таблица 1. Относительная производительность, аккумулятор на 10 галлонов
Сжатие Коэффициент 1/2	Давление в системе, psi		Рекомендуемая предварительная заправка, psi		Выход, гал
	максимум 1	минимум 2	камера 3	поршень 4	камера 5	поршень 6
1,5 2,0	3 000 3 000	2 000 1 500	1 600 1 200	1 900 1 400	2,53 3,80	3,00 4,41
3,0 6,0	3 000 3 000	1000 500	800 —	900 400	5,06 —	5,70 6,33

Высокая производительность поршневого аккумулятора может сделать его лучшей альтернативой в ограниченном пространстве. В таблице 1 перечислены выходные параметры поршневых и баллонных аккумуляторов емкостью 10 галлонов, работающих в изотермическом режиме в качестве вспомогательных источников энергии в диапазоне минимальных давлений в системе. Различия в предварительном давлении в столбцах 3 и 4 (определяемом 80% минимального давления в системе для моделей с баллоном, на 100 фунтов на кв. дюйм ниже минимального для поршневых моделей) приводят к существенной разнице в выходных данных в столбцах 5 и 6.

Чтобы предотвратить чрезмерную деформацию баллона и высокую температуру баллона, также обратите внимание в Таблице 1, что гидроаккумуляторы баллона должны иметь коэффициент сжатия более 3:1.

Составные компоненты

Рис. 4. Поршневые аккумуляторы в сочетании с газовыми баллонами.

Несмотря на то, что конструкции с баллоном не доступны вместимостью более 40 галлонов, поршневые конструкции в настоящее время поставляются вместимостью до 200 галлонов в одном сосуде. Экономичность и доступное место для установки побудили инженеров рассмотреть возможность установки нескольких компонентов. Два из них могут охватывать большинство высокопроизводительных приложений.

Установка на рис. 4 состоит из нескольких газовых баллонов, обслуживающих один поршневой аккумулятор через газовый коллектор. Аккумуляторная часть должна быть такого размера, чтобы поршень не ударял по крышкам во время цикла. Одним из недостатков этой конструкции является то, что выход из строя одного уплотнения может привести к осушению газовой системы. Поскольку газовые баллоны часто дешевле, чем аккумуляторы, одним из преимуществ такой установки может быть более низкая стоимость.

Рис. 5. Несколько аккумуляторов могут быть объединены в коллекторы для обеспечения больших потоков в системе.

Несколько гидроаккумуляторов поршневой или баллонной конструкции могут быть установлены на гидравлическом коллекторе, рис. 5. При использовании поршневых гидроаккумуляторов поршень с наименьшим трением будет двигаться первым и иногда может упираться в гидравлическую крышку. В медленных или редко используемых системах это несущественно.

Установки газовых баллонов

Рис. 6. Небольшой аккумулятор может выполнять эту работу, если он удаленно подключен к вспомогательному газовому баллону.

Удаленное хранилище газа обеспечивает гибкость в больших и малых системах, рис. 6. Концепция газового баллона обычно описывается простой формулой: размер аккумулятора минус требуемый выход жидкости равняется размеру газового баллона. Например, приложение, требующее аккумулятора на 30 галлонов, может потребовать только от 8 до 10 галлонов выходной жидкости. Таким образом, это приложение может быть удовлетворено аккумулятором на 10 галлонов и газовым баллоном на 20 галлонов.

Аккумулятор, используемый с удаленным хранилищем газа, обычно имеет порт того же размера на газовом конце, что и на гидравлическом конце, чтобы обеспечить беспрепятственный поток газа в газовый баллон и из него. Газовый баллон имеет аналогичный порт на одном конце и клапан для заправки газа на другом. Эти аккумуляторы, состоящие из двух частей, могут быть сконфигурированы или изогнуты под любым углом, чтобы соответствовать доступному пространству.

Концепция газового баллона подходит как для баллонных, так и для поршневых аккумуляторов. Обратите внимание, что для баллонных аккумуляторов требуется специальное устройство, называемое 9.0178 переходный барьер на газовом конце для предотвращения выдавливания баллона в трубопровод газового баллона.

Опять же, размер поршневого аккумулятора должен быть таким, чтобы поршень не опустился на дно в конце цикла. Конструкции баллонов должны иметь такие размеры, чтобы предотвратить наполнение более чем на 85% или опорожнение более чем на 85%. Скорость потока между барьером переноса мочевого пузыря и его газовым баллоном будет ограничена горловиной трубки барьера переноса. Из-за этих недостатков бутылочные/баллонные аккумуляторы следует зарезервировать для специальных применений.

Скорость потока и время отклика

В таблице 2 приведены максимальные скорости потока для репрезентативных размеров и типов аккумуляторов. Более крупные стандартные конструкции мочевых пузырей ограничены 220 галлонами в минуту, хотя скорость может быть увеличена до 600 галлонов в минуту с использованием дорогостоящего порта с высокой пропускной способностью. Тарелка контролирует скорость потока; чрезмерный поток приводит к преждевременному закрытию тарелки. Несколько аккумуляторов, установленных на общем коллекторе, необходимы для достижения расхода более 600 галлонов в минуту.

Таблица 2. Максимально рекомендуемый расход аккумулятора
Piston bore, in.	Bladder capacity	Gpm at 3,000 psi
		Piston	Bladder
			Standard	High-flow
2 4 6	1 кварта 1 галлон 2½ галлона	100 400 800	60 150 220	— — 600
7 9 12	больше 2½ галлона	1 200 2 000 3 400	220 220 220	600 600 600

Допустимые значения скорости потока для поршневых аккумуляторов, как правило, превышают значения для баллонных конструкций. Поток ограничивается скоростью поршня, которая не должна превышать 10 футов/сек во избежание повреждения уплотнения поршня. В условиях высоких скоростей высокие температуры контакта с уплотнением и быстрая декомпрессия азота, проникшего в материал уплотнения, могут вызвать вздутие, трещины и ямки в резине.

Баллонные аккумуляторы быстрее реагируют на изменения давления в системе, чем поршневые, по двум причинам:

1. Резиновые баллоны не должны преодолевать статическое трение, которое должно преодолевать уплотнение поршня, и 2. Масса поршня преодолевает его. не надо разгонять и тормозить.
Однако на практике разница в отклике может быть не такой большой, как принято считать, и, вероятно, незначительной в большинстве приложений.

Амортизация

Рис. 7. Тестовая схема для создания и измерения ударных волн в системе.

Испытания, проведенные в Университете Висконсина в Мэдисоне, показывают, что для контроля шока не обязательно требуется аккумулятор мочевого пузыря. При номинальном расходе системы 30 галлонов в минуту в испытательном контуре (рис. 7) направленный регулирующий клапан с внутренним управлением, расположенный на расстоянии 118 футов от насоса, закрывается, создавая удар. При движении ударной волны от клапана обратно по гидравлическим линиям, поворотам и различным ограничениям некоторая часть ее энергии расходуется на ускорение массы жидкости в линиях.

Рис. 8. График показывает результаты испытаний ударной волной.

С 1¼ дюйма. трубки, настройка предохранительного клапана на 2750 фунтов на квадратный дюйм и отсутствие аккумулятора в контуре, осциллограмма A , рис. 8, показывает скачок давления на 385 фунтов на квадратный дюйм выше настройки предохранительного клапана. Добавление поршневого аккумулятора на 1 галлон к клапану снижает переходный процесс до 100 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B . Замена баллонного аккумулятора емкостью 1 галлон снижает переходный процесс до 78 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая 9. 0178 C , всего на 22 фунта на кв. дюйм лучше, чем защита поршневого типа.

Рис. 9. Результаты второго испытания с использованием трубок меньшего диаметра.

Второй аналогичный тест с 5/8-дюйм. трубопровода и настройка предохранительного клапана на 2650 фунтов на квадратный дюйм приводит к скачку давления на 2011 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана без аккумулятора, кривая A , рис. 9. Поршневой аккумулятор демпфирует переходный процесс до 107 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая B , в то время как баллонный аккумулятор демпфирует переходный процесс до 87 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с настройкой предохранительного клапана, кривая С . Разница между типами аккумуляторов в гашении удара снова была незначительной.

Сервооборудование

Еще одно распространенное заблуждение гласит, что для всех сервоприложений требуется баллонный аккумулятор. Опыт показывает, что лишь небольшому проценту сервоприводов требуется время отклика 25 мс или меньше, т. е. область, в которой разница в отклике между поршневыми и баллонными аккумуляторами становится существенной. Баллонные аккумуляторы следует использовать для приложений, требующих отклика менее 25 мс, и любой тип, когда ответ 25 мс или более является адекватным.

Настройка и техническое обслуживание: предварительная зарядка

На только что отремонтированных баллонных аккумуляторах внутренний диаметр кожуха следует смазать системной жидкостью перед предварительной зарядкой. Эта жидкость действует как подушка, смазывает и защищает мочевой пузырь, когда он раскручивается и разворачивается. Когда начинается предварительная зарядка, начальное давление азота 50 фунтов на квадратный дюйм следует вводить медленно.

Рис. 10. Звездообразный разрыв на конце камеры (а) может указывать на потерю эластичности материала камеры из-за охрупчивания от холодного газообразного азота во время предварительной зарядки. Если мочевой пузырь вдавлен под тарелку (b), мочевой пузырь может выдержать С-образный разрез от тарелки.

Несоблюдение этих мер предосторожности может привести к немедленному отказу мочевого пузыря. Азот под высоким давлением, быстро расширяющийся и, следовательно, холодный, мог направиться по всей длине складчатого пузыря и сконцентрироваться на дне. Охлажденная хрупкая резина, быстро расширяющаяся, может разорваться в виде звезды, рис. 10(а). Баллон также мог оказаться под тарельчатым клапаном, в результате чего на дне баллона образовался С-образный разрез, рис. 10(b).

Жидкостная сторона поршневых аккумуляторов должна быть пустой во время предварительной зарядки, чтобы объем газовой стороны был максимальным. Незначительные повреждения, если таковые имеются, могут иметь место во время предварительной зарядки.

Слишком высокое давление предварительной зарядки или снижение минимального давления в системе без соответствующего снижения давления предварительной зарядки может привести к проблемам в работе или повреждению аккумуляторов. При чрезмерном предварительном давлении поршневой аккумулятор будет циклически переключаться между стадиями (e) и (b), рис. 2, и поршень окажется слишком близко к гидравлической торцевой крышке. Поршень может опуститься при минимальном давлении в системе, что приведет к снижению производительности и, в конечном итоге, к повреждению поршня и его уплотнения. Часто можно услышать опускание поршня; звук служит предупреждением о надвигающихся проблемах.

Слишком высокий предварительный заряд в баллонном аккумуляторе может привести баллон в сборку тарелки при переключении между стадиями (e) и (b), рис. 2. Это может привести к усталостному разрушению узла пружины и тарелки или защемлению и разрежьте мочевой пузырь, если мешок застрянет под тарелкой, когда ее принудительно закроют. Слишком высокое давление предварительной зарядки является наиболее распространенной причиной отказа мочевого пузыря.

Слишком низкое давление предварительной зарядки или повышение давления в системе без компенсирующего увеличения давления предварительной зарядки также может вызвать проблемы в работе с возможным повреждением аккумулятора. Без предварительного заряда поршневого аккумулятора поршень, скорее всего, войдет в крышку газового наконечника и, вероятно, останется там. Одиночный контакт вряд ли приведет к повреждению.

Для баллонных аккумуляторов слишком низкая предварительная зарядка или ее отсутствие могут иметь серьезные последствия. Мочевой пузырь может вдавиться в верхнюю часть оболочки, а затем может выдавиться в газовый клапан и проколоться. Одного такого цикла достаточно, чтобы разрушить мочевой пузырь. Поэтому поршневые аккумуляторы более устойчивы к неправильной предварительной зарядке.

Скачать эту статью в формате .PDF

 

То, чего вы не знали о гидроаккумуляторах, может вас убить

Перейти к основному содержанию

Что вы обычно обсуждаете на встречах по безопасности? Общими темами являются средства индивидуальной защиты, защита цепей, ремни безопасности и процедуры блокировки тегов. Когда в последний раз на одном из ваших совещаний по безопасности обсуждались гидроаккумуляторы? Если ваш завод похож на большинство, они НИКОГДА не обсуждались. Почему? Потому что на большинстве заводов менеджеры по техническому обслуживанию, производству и безопасности не знают об опасностях, связанных с аккумуляторами.

Функция аккумулятора и предварительная зарядка

               Аккумулятор – это накопительное устройство в гидравлическом контуре. Это гидравлический эквивалент конденсатора в электрической цепи. Двумя наиболее распространенными типами аккумуляторов являются баллонные и поршневые. Баллон представляет собой не что иное, как резиновый баллон, отделяющий гидравлическое масло от сухого азота. Сухой азот используется для заполнения внутренней части баллона до уровня предварительного заряда. При использовании для объема предварительная заправка азотом обычно составляет от половины до двух третей максимального давления в системе. При включении насоса азот сжимается до максимального давления в системе. Настройка пружины компенсатора насоса определяет максимальное давление при использовании насоса с компенсацией давления. Настройка предохранительного клапана определяет максимальное давление в контуре насоса с постоянным рабочим объемом. Поршень в гидроаккумуляторе поршневого типа отделяет азот от гидравлического масла. Когда масло поступает в аккумулятор, поршень поднимается до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное давление. В это время гидравлическое давление и давление азота будут равны.

              При выключении насоса жидкость под давлением в аккумуляторе должна быть сброшена обратно в бак. Это делается автоматическим или ручным клапаном сброса. Если эта жидкость под давлением не стравливается обратно в бак через клапан сброса, аккумулятор останется под давлением. Тогда аккумулятор становится однократным гидравлическим насосом. Если клапан случайно сместится, то жидкость под давлением будет направлена ​​на работу цилиндра или гидравлического двигателя. Это, конечно, приводит к перемещению груза, что может быть опасным или смертельным для обслуживающего или обслуживающего персонала.

Автоматические клапаны сброса аккумуляторов

Многие системы оснащены автоматическими клапанами сброса. Эти клапаны управляются либо гидравлически, либо электрически. Когда система выключена, эти клапаны переходят в открытое положение, направляя жидкость под давлением из аккумулятора обратно в бак.

               Итак, если ваши системы оснащены автоматическими клапанами сброса, почему вы должны беспокоиться? Потому что, как и любой другой гидравлический компонент, эти клапаны могут выйти из строя. Клапан может не открыться, что приведет к потере скорости, или закрыться, удерживая аккумулятор под давлением.

               Рассмотрите, что произошло на одном заводе несколько лет назад. Эта система имела клапан сброса с электрическим управлением, который открывался после выключения насоса. На машине были установлены два цилиндра для выдвижения и втягивания двух больших рубительных головок. Когда машина останавливалась, оператор часто менял ножи на рубильных головках. Оператор выполнил все процедуры безопасности мельницы по блокировке и маркировке электродвигателя. Не было письменной процедуры проверки манометра на аккумуляторе, чтобы убедиться, что давление внутри аккумулятора было сброшено обратно в бак через клапан сброса. Если бы оператор посмотрел на манометр в этом конкретном случае, он бы увидел, что в гидравлических линиях все еще заблокировано давление 1500 фунтов на квадратный дюйм. Чего он не знал, так это того, что клапан сброса аккумулятора не закрылся. Пока меняли ножи, коллега прополз по подающему конвейеру, делая фотоглаз. Затем на контроллер машины был отправлен электрический сигнал, указывающий, что бревно находится на конвейере. Затем был отправлен сигнал тока для переключения клапанов рубящей головки. Аккумулятор сбрасывал масло в цилиндры, которые выдвигали рубильные головки, задавливая оператора. Если бы оператор был проинструктирован проверить, упало ли гидравлическое давление до 0 фунтов на квадратный дюйм, и попытался бы управлять рубящими головками, когда машина выключена, он мог бы быть жив сегодня.

Клапаны ручного сброса

              Другие системы имеют только клапан ручного типа, который необходимо открыть, чтобы стравить жидкость под давлением из аккумулятора обратно в бак. В этом случае все лица, работающие на машине или рядом с ней, должны знать, где находится клапан и что его следует открыть. Какую подготовку в области гидравлической безопасности проходит новый слесарь или электрик на вашем предприятии? Обычно мало или вообще ничего не говорится о сбросе давления в гидроаккумуляторах.

               Одна компания наняла нового механика, который проходил обучение у механика первого класса. Механик класса I не сообщил стажеру об открытии ручного сбросного клапана перед началом работы на одной конкретной машине. Однажды механик I класса был в отпуске, и стажеру нужно было заменить цилиндр на машине. Когда он ослабил фитинг на шланге у цилиндра, из линии вышло давление 2800 фунтов на квадратный дюйм. С него сбили защитные очки, а в глаз влили масло. Сегодня он носит специальные линзы из-за 40-процентной потери зрения в результате аварии. Если бы существовала письменная процедура достижения состояния с нулевой энергией, этой аварии не произошло бы.

Сухой азот или воздух?

               Аккумуляторы всегда следует заправлять сухим азотом, а не кислородом или сжатым воздухом. Сухой азот, технически не являющийся «инертным» газом, не вступает в реакцию с другими химическими веществами. Кислород и сжатый воздух, как мы все знаем, способствуют горению. На корпусе большинства аккумуляторов есть предупреждающая наклейка, предупреждающая о том, что для предварительной зарядки аккумуляторов следует использовать только азот. Один из наших консультантов несколько лет назад работал на заводе и обнаружил на заводе аккумулятор с надписью «Опасно — сжатый воздух» (см. рисунок). Это было обнаружено всего через 2 дня после проверки завода OSHA! Зачем кому-то ставить этот знак на аккумулятор? Может быть, потому, что у многих дома есть колодец, в котором есть аккумулятор, предварительно заправленный воздухом? Человек, наклеивший эту наклейку на аккумулятор, скорее всего, понял, что клапан Шредера, используемый для заправки азотом, очень похож на аккумулятор в его скважинной системе, велосипедной или автомобильной шине. Также обратите внимание, что фактическая предупредительная наклейка, нанесенная производителем аккумулятора, закрыта куском дерева под зажимом цепи! К счастью, сжатый воздух никогда не использовался в аккумуляторе. Если бы кто-то когда-либо наполнил его сжатым воздухом, как предполагает наклейка, баллон мог бы разорваться, и результатом был бы взрыв или, возможно, пожар на этом заводе. Излишне говорить, что наш консультант немедленно удалил эту наклейку.

Установка и снятие

               Аккумулятор должен быть правильно закреплен на монтажном приспособлении. При сборке аккумулятора после замены мочевого пузыря стопорное кольцо устанавливается вокруг тарельчатого клапана снаружи, и оба вставляются в корпус аккумулятора. Если корпус гидроаккумулятора не закреплен должным образом, выход из строя стопорного кольца может привести к отсоединению тарельчатого клапана от гидроаккумулятора. Это может привести к тому, что снаряд взлетит, как ракета.

               Перед снятием и хранением аккумулятора необходимо сбросить давление азота и надеть защитный колпачок на клапан Шредера. На одном заводе был только один аккумулятор, и каждый раз, когда аккумулятор нуждался в подзарядке, его снимали, клали в пикап и отвозили в ближайший магазин. Если бы клапан Шредера сломался или стопорное кольцо вышло из строя во время транспортировки, аккумулятор снова мог сыграть роль неуправляемой ракеты.

              Одно из наиболее частых замечаний, сделанных студентами после посещения наших обучающих семинаров, звучит так: «Я понятия не имел об опасности аккумуляторов». Не ждите, пока кто-то будет ранен или убит, чтобы обучить свой персонал работе с аккумуляторами. Если у вас нет квалифицированного специалиста, который мог бы говорить по этому вопросу, свяжитесь с нашей компанией, чтобы получить презентацию по безопасности или DVD для вашего предприятия.

• Наступило лето, и температура гидравлического масла растет. Вот что ВАМ нужно знать, прежде чем система остановит работу вашего предприятия.

  

  23 мая 2019 г.

• Аккумуляторы — самый опасный компонент гидравлической системы

  18 марта 2019 г.

• Четыре вещи, которые необходимо знать специалисту по устранению неисправностей гидравлического оборудования

  4 фев. 2019 г.

• 7 гидравлических проверок, которые вы должны сделать с помощью инфракрасной камеры

  9 октября 2018 г.

  

• Требуется инструктор по гидравлике/консультант

  20 февраля 2018 г.

• 4 способа проверить ваши гидроаккумуляторы для увеличения производительности

  12 февраля 2018 г.

• Один тест, который вы должны сделать на каждом гидравлическом насосе с переменным объемом

  23 января 2018 г.