Cos'è l'accumulatore idraulico della sacca?

A accumulatore idraulico a sacca è un recipiente a pressione che immagazzina energia idraulica utilizzando una camera d'aria flessibile in gomma per separare l'azoto pressurizzato dal fluido idraulico. Come accumulatore idraulico industriale, assorbe i picchi di pressione, smorza la pulsazione della pompa e rilascia il fluido immagazzinato su richiesta per mantenere stabile il circuito idraulico. Di seguito, questa guida spiega come funziona l'accumulatore a sacca standard, dove si inserisce in un sistema di accumulo di energia idraulica, come dimensionarne uno e mantenerne uno, e cosa controllare quando si confronta un produttore di accumulatori a sacca o un fornitore di gruppi di accumulatori.

Cosa fa un accumulatore a sacca in un circuito idraulico

All'interno del guscio, l'azoto secco riempie la camera d'aria ad una pressione di carica preimpostata. Quando il fluido idraulico entra attraverso la porta inferiore, comprime la camera d'aria e il gas al suo interno, convertendo l'energia della pompa in energia potenziale immagazzinata. Quando la pressione del sistema diminuisce, l'azoto compresso si espande e spinge nuovamente il fluido immagazzinato nel circuito. Questo scambio gas-fluido avviene con un'inerzia meccanica molto bassa, motivo per cui l'accumulatore a sacca reagisce quasi istantaneamente alle variazioni di pressione rispetto ad un accumulatore a pistone o a membrana di volume simile.

Una valvola a fungo anti-estrusione si trova sulla porta del fluido e si chiude automaticamente una volta che la camera d'aria è completamente scarica, impedendo che il materiale della camera d'aria venga spinto nell'apertura e si strappi. Questo singolo dettaglio di progettazione è il motivo principale per cui gli accumulatori dei recipienti a pressione del tipo a sacca richiedono meno manutenzione rispetto ai modelli di accumulatori più vecchi.

Spiegazione del ciclo di carica e scarica

Applicazioni comuni per accumulatori di accumulo di energia

• Smorzamento delle pulsazioni — attenua le ondulazioni di pressione delle pompe a pistone e a membrana, proteggendo le valvole e i manometri a valle.
• Riserva di carica di emergenza — fornisce abbastanza fluido immagazzinato per chiudere una valvola di sicurezza, ritrarre un attuatore o completare un ciclo dopo un'improvvisa interruzione della pompa o di alimentazione.
• Compensazione della dilatazione termica — assorbe gli aumenti di pressione causati dall'accumulo di calore in un circuito idraulico chiuso, comune negli oleodotti e nelle raffinerie.
• Mantenimento della pressione costante — compensa le perdite lente attraverso guarnizioni e giunti nei sistemi di bloccaggio, presse per polimerizzazione e macchine utensili.
• Soppressione degli urti e dei colpi d'ariete — attenua il picco di pressione creato dalla chiusura rapida della valvola nelle linee di distribuzione del fluido.
• Assorbimento degli urti meccanici — attenua le scosse nei circuiti idraulici mobili come carrelli elevatori, gru e circuiti di sospensione di macchine agricole.
• Barriera di separazione dei fluidi — mantiene separati due fluidi incompatibili pur continuando a trasferire la pressione tra di loro.

Accumulatore a sacca e gamma di prodotti a sacca in primo piano

Uno sguardo più attento ai modelli standard di accumulatori a sacca e alle parti di ricambio corrispondenti della sacca dell'accumulatore, costruiti con diversi codici di pressione e materiali del guscio.

Accumulatore a sacca serie NXQ Accumulatore della vescica Accumulatore a sacca di tipo PED Accumulatore della vescica Accumulatore a sacca in acciaio inossidabile Accumulatore della vescica Camera d'aria per accumulatore serie NXQ Vescica dell'accumulatore Sacca per accumulatore tipo PED Vescica dell'accumulatore

Specifiche dell'accumulatore a sacca standard

Un accumulatore a sacca in acciaio inossidabile è generalmente specifico per sistemi idraulici alimentari, marini o offshore dove la resistenza alla corrosione è più importante della pressione nominale, mentre un accumulatore a sacca di tipo PED in acciaio al carbonio copre la maggior parte delle applicazioni di accumulatori idraulici industriali a costi inferiori.

Come dimensionare un accumulatore per il tuo sistema

Il corretto dimensionamento dipende da sei parametri di lavoro che qualsiasi fornitore di accumulatori idraulici dovrebbe informarsi prima di consigliare un modello.

1. Intervallo di pressione di esercizio — pressione minima e massima dell'impianto, mantenute sempre al di sotto della pressione nominale di esercizio dell'accumulatore.
2. Volume di lavoro — il volume del fluido che deve essere immagazzinato o erogato durante ciascun ciclo.
3. Mezzo di lavoro — azoto abbinato ad olio minerale o emulsione nella maggior parte dei casi; i supporti speciali dovrebbero essere discussi prima con il produttore.
4. Temperatura di lavoro — determina la scelta dell'elastomero della camera d'aria e la regolazione della precarica.
5. Portata massima — influenza la dimensione della porta di collegamento dell'accumulatore.
6. Posizione di installazione — influisce sulle norme di progettazione e sui requisiti di prova per l'accumulatore del recipiente a pressione finito.

Installazione, ricarica dell'azoto e manutenzione

Montare l'accumulatore verticalmente con la valvola del gas in posizione verticale e lasciare un accesso libero per l'ispezione. Fissarlo saldamente a una staffa o a una parete utilizzando una staffa di montaggio dell'accumulatore anziché la saldatura, che non è mai consentita sul guscio a pressione. Posizionare una valvola di ritegno tra la pompa e l'accumulatore per interrompere il flusso inverso quando il motore si ferma e aggiungere una valvola di intercettazione in modo che l'unità possa essere isolata per la ricarica del gas o lo stoccaggio a lungo termine.

Per riempire la vescica è necessario utilizzare solo un dispositivo di ricarica di azoto dedicato o un kit di ricarica dell'accumulatore e il gas deve essere sempre azoto secco, mai ossigeno o aria compressa. Caricare lentamente per evitare di stressare la vescica. Uno strumento di riempimento del gas di base funge anche da controllore di pressione, consentendo ai tecnici di verificare la precarica senza sfiatare completamente l'accumulatore.

Scelta di un produttore di accumulatori a sacca

Non tutti i fornitori di gruppi di accumulatori hanno le stesse qualifiche di produzione. Cerca un produttore di accumulatori a sacca in possesso di una licenza di produzione di apparecchiature speciali per recipienti a pressione e di certificazione CE UE, poiché queste confermano che i gusci sono costruiti e testati secondo un sistema di qualità riconosciuto anziché assemblati senza registrazioni di ispezione tracciabili. Un fornitore che produce la gamma completa (accumulatore a sacca standard, accumulatore a membrana, accumulatore a pistone, stazione per accumulatore a sacca, oltre a kit di ricarica per accumulatori e accessori per accumulatori come sacche e staffe di ricambio) semplifica anche l'approvvigionamento successivo di pezzi di ricambio, poiché la sacca dell'accumulatore, le guarnizioni e il nucleo della valvola del gas provengono tutti da un unico kit di riparazione dell'accumulatore compatibile con l'unità originale. Lo stesso gruppo di produttori produce tipicamente valvole ad alta pressione e altre valvole idrauliche, utili quando un progetto necessita di valvole di ritegno e valvole di sicurezza abbinate insieme all'accumulatore stesso.

Domande frequenti

Accumulatore a sacca contro accumulatore a pistone: quale risponde più velocemente?

Un accumulatore a sacca standard risponde più velocemente perché la sacca ha molta meno massa da muovere rispetto a un pistone, rendendolo la scelta migliore per lo smorzamento delle pulsazioni. Il suo compromesso è un rapporto di pressione utilizzabile più stretto, in genere circa 4 a 1 tra la pressione massima e minima, mentre un accumulatore a pistone tollera rapporti più ampi e portate più elevate a scapito di una risposta più lenta.

Con quale frequenza è necessario controllare la precarica di azoto?

In condizioni di servizio normali, controllare ogni sei-dodici mesi. I sistemi ad alto ciclo o ad alta temperatura dovrebbero essere controllati trimestralmente, utilizzando sempre un dispositivo di ricarica di azoto dedicato anziché aria di fabbrica.

È possibile sostituire la camera d'aria senza acquistare un nuovo accumulatore?

SÌ. A condizione che il guscio e la porta del fluido non siano danneggiati, la camera d'aria, le guarnizioni e il nucleo della valvola possono essere sostituiti sul campo con un kit di riparazione dell'accumulatore corrispondente, che costa una frazione di un'unità di sostituzione completa.