Mi az a membrános akkumulátor?

A membrános akkumulátor belső szerkezete egy acél héjból áll, amelyet gumimembrán két tömített kamrára oszt. A húgyhólyag-akkumulátorral ellentétben a membrán a teljes kerülete mentén van ragasztva, így az egység kisebb holttérfogatot és gyorsabb reakcióidőt biztosít kis átfolyású alkalmazásoknál.

A membrános akkumulátor ritkán az egyetlen ok, amiért a gép működik, de általában ennek hiánya az oka annak, hogy rosszul működik. Kis tartályokkal, szakaszos igényű vagy érzékeny nyomásszabályozással rendelkező áramkörökben egy akkumulátorcsoport öt gyakorlati feladatot lát el:

• Meghajtó teljesítményének megtakarítása — csúcsáramlást biztosít, így a szivattyú méretezhető az átlagos igényhez, nem pedig a legnagyobb tüskéhöz.
• Energiatárolás — a nyomás alatt lévő folyadékot készen tartja a kibocsátásra, amint az áramkör ezt kéri.
• Csillapító nyomáslökések — elnyeli a szelepváltásból vagy hirtelen terhelésváltozásból származó hidraulikus ütéseket.
• A szivattyú nyomás lüktetésének csökkentése — kisimítja a dugattyús és fogaskerekes szivattyúk által keltett hullámzást.
• Állandó nyomás fenntartása — a szivattyúciklusok közötti szivárgást vagy hőtágulást kompenzálja.

Azok a gépgyártók, akik hidraulikus energiatároló egységet adnak az áramkörhöz, általában hosszabb alkatrész-élettartamot, csendesebb működést és alacsonyabb karbantartási költséget látnak, mivel a szivattyú és a tömítések már nincsenek kitéve állandó lüktetésnek és lökésterhelésnek.

Az akkumulátortípusok közötti választás a térfogattól, az áramlási sebességtől és a gázoldal feltöltésének gyakoriságától függ. Az alábbi táblázat összehasonlítja az ipari hidraulikus akkumulátoros alkalmazásokban használt három leggyakoribb kialakítást.

A hegesztett membrános akkumulátorok acélbélyegzett héjat használnak, és strukturált modellkóddal azonosítják őket. Az egyes szegmensek megértése segít a csereakkumulátor-tömlő meghatározásakor vagy a megfelelő akkumulátor-javítókészlet megrendelésekor.

A kisméretű membrános akkumulátorok a névleges térfogattól függően 4:1 vagy 8:1 kompressziós aránnyal készülnek, a folyadékoldali csatlakozás pedig G1/2-től G3/4-ig terjed az edény növekedésével. Az alábbiakban egy minta látható a rendelkezésre álló tartományból.

Minden méret más-más membránanyaggal párosítható a kezelt folyadékhoz – NBR az általános ásványolajhoz, HNBR a magasabb hőmérséklet-állósághoz, IIR a foszfát-észter folyadékokhoz vagy ECO az olaj- és ózonállóság egyensúlyához.

Az akkumulátor megfelelő méretezése elkerüli a két gyakori hibát: egy alulméretezett egységet, amely nem tudja fedezni a csúcsigényt, és egy túlméretezett egységet, amely további előnyök nélkül növeli a költségeket. Három kérdés gyorsan szűkíti a választékot.

• Mekkora a csúcsáramlási rés? Hasonlítsa össze a szivattyú állandó teljesítményét az áramkör pillanatnyi csúcsigényével – a különbség határozza meg a minimálisan használható térfogatot.
• Mi az üzemi nyomástartomány? A gáz előtöltésének a minimális rendszernyomás nagyjából 90 százalékán kell állnia a stabil teljesítmény érdekében.
• Milyen folyadékot és hőmérsékletet fog látni a membrán? A folyadékkompatibilitás határozza meg, hogy az NBR, HNBR, IIR vagy ECO a megfelelő membránanyag-kód.

A membrános akkumulátor csak annyira megbízható, mint a tartó tartozékai. A kezdeti gáz-előtöltési nyomás beállítására és a tervezett karbantartás során történő feltöltésére nitrogéntöltő készüléket vagy akkumulátortöltő készletet használnak, mivel a gáznyomás a membrán áthatolása révén természetesen évente kis százalékot csökken.

• Nitrogén töltőkészlet — csatlakozik a gázszelephez a nitrogén biztonságos feltöltéséhez, ellenőrzéséhez és kibocsátásához anélkül, hogy az akkumulátort eltávolítaná a körből.
• Akkumulátor hólyag/membrán csere — egy kopóelem, amelyet a rutinszerviz során ellenőrizni kell, és a rugalmasság csökkenését követően ki kell cserélni.
• Akkumulátor biztonsági szelep — megvédi az edényt és az áramkört a névleges üzemi nyomáson túli túlnyomástól.
• Akkumulátor tartókonzol — biztosítja az edényt a vibráció ellen, ami meghosszabbítja a membrán és a héj kifáradási élettartamát.

Mivel a membrános akkumulátor nyomástartó edény, az általános gyártási gyakorlat helyett az elismert biztonsági szabványok szerint kell gyártani. A jó hírű gyártás magában foglalja a speciális berendezések gyártási engedélyét a nyomástartó edényekhez, az EU CE-tanúsítványt és az anyagok nyomon követhetőségét a nyersacél tekercstől a kész, hidrosztatikusan tesztelt héjig. A CE-tanúsítvánnyal rendelkező akkumulátor-beszállító minden tételhez a kompressziós arányt, a megengedett üzemi nyomást és a membránanyag-dokumentációt is biztosítja, ami leegyszerűsíti a jóváhagyást, ha az egységet az exportáló gépekbe integrálják.