Čo je to membránový akumulátor?

Vnútornú konštrukciu membránového akumulátora tvorí oceľový plášť rozdelený na dve utesnené komory gumovou membránou. Na rozdiel od vakového akumulátora je membrána prilepená alebo upnutá po celom obvode, čo jednotke poskytuje nižší mŕtvy objem a rýchlejšiu odozvu pri aplikáciách s malým prietokom.

Membránový akumulátor je zriedka jediným dôvodom, prečo stroj beží, ale jeho absencia je zvyčajne dôvodom, prečo beží zle. V okruhoch s malými zásobníkmi, prerušovaným odberom alebo citlivým riadením tlaku preberá skupina akumulátorov päť praktických úloh:

• Úspora energie pohonu — dodáva špičkový prietok, takže čerpadlo môže byť dimenzované skôr na priemernú spotrebu než na najvyššiu špičku.
• Skladovanie energie — drží stlačenú kvapalinu pripravenú na uvoľnenie v momente, keď si to okruh vyžiada.
• Tlmenie tlakových rázov — absorbuje hydraulické rázy zo spínania ventilov alebo náhlych zmien zaťaženia.
• Zníženie pulzácie tlaku čerpadla — vyhladzuje vlnenie spôsobené piestovými a zubovými čerpadlami.
• Udržiavanie konštantného tlaku — kompenzuje netesnosť alebo tepelnú rozťažnosť medzi cyklami čerpadiel.

Výrobcovia strojov, ktorí do okruhu pridajú jednotku na ukladanie hydraulickej energie, zvyčajne vidia dlhšiu životnosť komponentov, tichšiu prevádzku a nižšie náklady na údržbu, pretože čerpadlo a tesnenia už nie sú vystavené neustálemu pulzovaniu a nárazovému zaťaženiu.

Výber medzi typmi akumulátorov závisí od objemu, prietoku a frekvencie dobíjania na strane plynu. Nižšie uvedená tabuľka porovnáva tri najbežnejšie konštrukcie používané v aplikáciách priemyselných hydraulických akumulátorov.

Zvárané membránové akumulátory používajú oceľový lisovaný plášť a sú identifikované pomocou štruktúrovaného kódu modelu. Pochopenie každého segmentu pomáha pri špecifikácii náhradnej membrány akumulátora alebo pri objednávaní zodpovedajúcej súpravy na opravu akumulátora.

Malé membránové akumulátory sú vyrábané s kompresným pomerom 4:1 alebo 8:1 v závislosti od menovitého objemu, pričom pripojenie na strane kvapaliny sa mení od G1/2 až po G3/4 ako nádoba rastie. Príklad dostupného sortimentu je uvedený nižšie.

Každá veľkosť môže byť spárovaná s iným materiálom membrány, aby sa zhodoval s kvapalinou, s ktorou sa manipuluje – NBR pre všeobecný minerálny olej, HNBR pre vyššiu tepelnú odolnosť, IIR pre kvapaliny na báze esterov fosforu alebo ECO pre rovnováhu odolnosti voči oleju a ozónu.

Správnym dimenzovaním akumulátora sa vyhnete dvom bežným chybám: poddimenzovanej jednotke, ktorá nedokáže pokryť špičkový dopyt, a predimenzovanej jednotke, ktorá zvyšuje náklady bez ďalšieho prínosu. Tri otázky rýchlo zúžia výber.

• Aká je maximálna prietoková medzera? Porovnajte stabilný výkon čerpadla s momentálnou špičkovou požiadavkou okruhu – rozdiel nastavuje minimálny využiteľný objem.
• Aký je rozsah pracovného tlaku? Predbežná náplň plynu by mala mať približne 90 percent minimálneho tlaku v systéme, aby bol výkon stabilný.
• Akú kvapalinu a teplotu uvidí membrána? Kompatibilita s kvapalinami určuje, či NBR, HNBR, IIR alebo ECO je správny kód materiálu membrány.

Membránový akumulátor je len taký spoľahlivý ako jeho podporné príslušenstvo. Zariadenie na nabíjanie dusíkom alebo súprava na nabíjanie akumulátora sa používa na nastavenie počiatočného tlaku plynu pred plnením a na jeho doplnenie počas plánovanej údržby, pretože tlak plynu prirodzene klesá o malé percento za rok cez priepustnosť membrány.

• Súprava na nabíjanie dusíka — pripája sa k plynovému ventilu na bezpečné plnenie, kontrolu a vypúšťanie dusíka bez odstránenia akumulátora z okruhu.
• Výmena akumulátorového močového mechúra / membrány — opotrebiteľná položka, ktorá by sa mala kontrolovať počas bežnej údržby a po poklese elasticity by sa mala vymeniť.
• Poistný ventil akumulátora — chráni nádobu a okruh pred pretlakovaním nad menovitý pracovný tlak.
• Držiak na upevnenie akumulátora — zabezpečuje nádobu proti vibráciám, čím sa predlžuje únavová životnosť membrány a plášťa.

Pretože membránový akumulátor je tlaková nádoba, musí byť vyrobený podľa uznávaných bezpečnostných noriem a nie podľa všeobecnej výrobnej praxe. Renomovaná výroba zahŕňa licenciu na výrobu špeciálnych zariadení pre tlakové nádoby, certifikáciu EU CE a vysledovateľnosť materiálu od zvitku zo surovej ocele až po hotový, hydrostaticky testovaný plášť. CE certifikovaný dodávateľ akumulátorov tiež poskytne dokumentáciu o kompresnom pomere, prípustnom pracovnom tlaku a materiáli membrány pre každú dávku, čo zjednodušuje schvaľovanie, keď je jednotka integrovaná do exportného stroja.