16с
Гидюакк
упяторы
и их применение
Рехгп1Ь
Й1с1ас(1с
Расчетные
ураЕ
нения для аккумулятора зависят от
времени протекания процессов зарядки
- разрядки. Основой для выбора
поотпптствующего уранне ния могут 5ыть
следующие правила-
Дли
гельносп ь цикла < 1 минуты -»
адиабатическое изменение состояния
Дли
гелы юсть цикля > з минут ->
изотермическое изменение состояния
Длительность
цикла можду 1 и 3 минутами по- литропное
изменение состояния
Основные
расчел 1ые уравнения лриведе! 1Ы в таб
лице 9.1. Далее при расчете аккумулятора
необходимо принимать определенные
параметре!, получен ные на основании
опыта эксплуатации, которые подтверждают
оптимальное использование вместимости
аккумулятора и его долговременную
работу.
В
таблице 9,2 приведены для отдельных
конструктивных типов аккумуляторов
данные, полученные в процессе эксплуатации.
Призеденные
газовые законы справедливы юлько для
идеального газа. Различные типы газов,
в гом числе азот ведут себя с отклонениями
от идеальных законов особенно в
области высоких давлений. Это поведение
называется реальным (неидеальным)
лопедением газа. Математическая
взаимосвязь между величинами состояния
р,
Т
и
V
может быть представлена для реального
поведения только с помощью приближенных
уравнений В практических условиях
использование таких уравнений слож
но. дорог о и треоует больших вычислении
с применением компьютеров. В связи
с этим рекомендуется вводить
коэффицион ты коррекции, учитывающие
поведение реального I аза
Следовательно
объем для изотермического изменения
состояния оудет:
=
С • V
"
о геа: I 0 |Оеа1
и
для адиабатическог о:
-С
'V
'
0 геЯ а 01Й 101
Коэффициенты
коррекиии Си С в этих уравнениях можно
получить из материалов, предоставляемых
изготовителями аккумуляторов
Для
определения и выбора подходящей
вместимости аккумулятора необходимо,
чтобы он был спосо бен обеспечить подачу
требуемо! о объема рабочей жидкости
Д1/
или иметь энерг ию О для обеспечения
нормальной работы гидропривода. Принимая
во внима! 1ие определенные дополнительные
условия, такие как
максимальное
рабочее давление
максимальную
и минимальную рабочую температуру
допустимый
перепад давлений,
начинается
собственно процедура расчета таким
образом, что вначале изменение состояния
между рабочими давлениями р1
и
рг
принимается адиабатическим. Эт о
ограничивающее предположение допустимо,
поскот ьку в любом случае все другие
изменения состояния будут учтены.
С
помощью последующей проверки времени
цикла и спязанного с этим отклонения
от адиабатического изменения
состояния можно откорректировать
по;.ученные резульга ты с учетом
коэффициентов С и СI полученных из
документации изготовителя.
Давление
зарядки должно выбираться в диапазоне
0,7 ... 0,9 от минимального рабочего давления
(при максимальной температуре
эксплуатации).
Это
позволяет исключить работу разделительного
элемента вблизи донного клапана, что
положительно влияет на долговечное
«ь аккумулятора.5 3 Определение размера аккумулятора
5.4. Отклонение от поведения идеальногп газа
5 5 Процедура проектирования
у-М'-С/.]
у
Р
" Р2
О
2 изотерм и че< кий (зарядка)2
-> 1 адиабатический (разрядка)
Р
;
Рехгп((1
сПс(аВ?
Гидроаккумуляторы
и их применение
Цикл
(изменение состояния)
Уравнение
Примечания
Р
Рс(Т2)
Р0(Т1)
"
изохорный
О
Р
02
Й
Ро
Цз
1
2 адиаба' и чески \ адиаьат."песк.1й
Ро
(Т1)
- давление зарядки
при
минимальной температуре Г,(по
Кельвину)Ро
(Т2) - давление зарядки
при
максима; ьной температуре
Т2(по
Кельвину)
Применение
Вычисление
давления Зарядки в случаеотклонения
рабочей температурь Iо",
темпеоатуры при зарядке
л
-
к
= 1,4 ДЛи азота (р0
гри 7,)
Примене!
тие
Накогление
энергии
■+
IV
по
Применение
Аварийные
и защитные функции <Ро при 7^)
)
v*
О
-
О
■» 2 изотермический 2-й
изотсрми' юский
/р
р0
1 П'р
-т)
Л
V
Применение
Компенсация
утечек Компенсация объема
(Ро
при
Таблица
9.1.
Основные уравнения для расчета
аккумуляторов
|
Гидроаккумуляторы
и их применение
ВехгоН"!
с1иас11с
Таблица
9 2.
Условия применения стандартных
аккумуляюров |
Баллонный аккуму/ытоо |
Мембранный аккумулятор |
Поршневой аккучулято*) Исполнение с низким трением | ||||||
|
Высокого давления |
Низкого давления |
Сварное исполнение |
Разборное исполнение |
| |||||
|
Давление "зарядки Ро <7р) (гри максимально и рабочей температуре) |
< 0,9 • р, (накопление энергии 1 = (0,6 ... 0 9) *рт (поглощение ударов) = 0,6 • р^ (гашение пульсаций) |
* 0,9 • р1 (накопление энер| ии) * Рт (гашение пульсаций) |
2 рл - 5 бар
| ||||||
|
Установочное положение |
Вертикальное (горизон 'альное только для спеаи?,1ьных случаев применения) |
Любое |
ЛюОое |
Любое (с оозором контрольных приборов) | |||||
|
Максимальное отношение давлений Рг/Ро |
4:1 |
4:1 |
4 : 1 до 8 : 1 |
10:1 |
Не ограничено | ||||
|
Ма^сима^ 1ьное рабочее дав «ние |
5э0 бар |
35 бар |
210 бар |
400 бар |
350 бар | ||||
|
Поток жидкости |
до 40 л/с |
до140 л/с |
4 до 6 л/с |
4 до 6 л;с |
Завись г от диаметра поршня, при условии что максимапьно допустимая скорость 2 м/с | ||||
|
Вместимость |
до 50 л |
до 450 л |
до 3,5 л |
до 10 л |
до 250 л | ||||
|
Общие свойства |
-Заменяемый оаллон -Возможен неко горый контроль |
- Заменяемый баллон -Нет возможностей контроля |
стоимость
-Нет возможное! ет контроля |
-Нет «озмож! .остей контроля |
| ||||
|
рт - среднее рабочее давление для свободного потока: давления всегда абсолютные | |||||||||
|
5.6.
Выбор типа аккумулятора для
стандартных случаев применения Мембранные
(диафрагменные) аккумуляторы
Мембранные
аккумуляторы применяются для небольших
объемов газа и вы гесняемой жидкост
и Их преимуществами являются хорошая
герметичность и длительный срок
эксплуатации, любое монтажное
положение, минимальная инерционность. Баллонные
аккумуляторы
Ьаплонные
аккумуляторы применяются при средних
рабочих обт емах в гидроприводах
высокого быстро действия. За счет
повышения качестга и зготоьления
баллона в последние годы достигнута
хорошая 1азо непрО! !ицаемость и
длительный срок его эксплуатации.
Баллонные
аккумуляторы могут устанавливаться
вертикально или горизонтально с
жидкостной полостью преимущественно
снизу. 5.6.3.
Поршневые аккумуляторы
Для
больших рабочих объемов применяю гея
поршневые аккумуляторы, которые
наиболее приспособ лены для подключения
дополнительных газовых емкостей
К
числу недостатков можно отнести
повышенную массу разделителя сред и
осязанное с этим снижение
быстродействия, а также трение
поршневых уплотнений. В резулыате
полезное рабочее давле ние снижается
примерно на Ю %. В процессе работы
скорость движения поршня не должна
превышать 2 м/с. Поршнеьые аккумуляторы
могут устанарли- ваться в любом
положении.
Нехг<М11
шаавВс
Гидроаккумуляторы
и их применение
165 6.
Правила безопасности
Аккумуляторы
должны ремонтироваться только преде
гави.елями изготовителя. Категорически
запрещав
рСя
проведение на аккумуляторах сварочных,
паяльных или сверлильных работ.
Поскольку
сжатый газ из-за накопленной энергии
преде являет определенную опасность,
при установка и сеовиа юм обслуживании
аккумул
шторов необходимо строго соблюдать
все предписания изготовителя.
Важ1
юйшей работой по техническому
обслуживанию является контроль
давления зарядки
р0.
Аккумуляторы
должны устанавливаться в месте, к
которому имеется свободный доступ.
Монтаж ные элементы должны быть
способными к восприятию ударов
даже при возможном прорыве трубопровода.
Между
насосом и аккумулятором должен быть
установлен обратный клапан для
исключение воздействия инерционных
сил на трубопроводы.
Каждый
напорный сосуд должен оснащаться под
ходящим манометром для измерения
текущего рабочего давления, а также
соответствующим го ха шктеристикам
предохранительным клапаном.
Предохранительные
клапаны аккумуляторов не дол жны
иметь
еозможности
запирания. Легко доступ ные отключающие
ус тройства должны быть установлены
в линиях подвода по возможности Ьлиже
к спсуду, находящемуся под давлением.
В
Германии аккумуляторы в качестве
подгруппы сосудов высокого давления
попадают под действие Постановления
о напорных резервуарах (Напорные
резервуары V) Их установка, наладка и
эксплуатация должны выполняться
в соответствии с положениями
«Технических правил для напорных
резеову- аров» (ТЯВ). Некоторые
резервуары аккумуляторов разделяются
на группы в соответствии с допустимым
рабочим давлением
р
в бар, объемом
I
в лит рах и I |роизведен ием давления
на обьом
р • I.
В
зависимости от групповой принадлежности
в таблице 9.3 приведены соответствующие
ко1 трольные мероприятия и проверки.
Аккумуляторы,
которые монтируются за границей
необходимо устанавливать в соответс-вки
с действующими в стране использования
правилами и документами, так как
сертификат о приемке Об1 .едине! 1ия
технически о налзора Германии
приз! ается не везде. |
Контрольные проверки изгото! гтеля |
Проверки потребителя |
Периодические провг рки |
|
II р ■> 25 оар р*1< 200 |
Испытание давлением. Ил^товигелъ ставит штамп "НР" или выдает сертификат о том, что псодукция и испытания на давление "рождены в скотье гствим с установленными требоьания\и- |
Приемочные испы Гения (испытания оборуд^ва! 1ия и его монтажа на соответствие установленным требованиям) проводятся ответственным лицог* |
1 .а основании опита эксплуатации и применяемой жидкости .ютреситель решает вопрос о периодичности испытаний |
|
' р > 1 бар Р'!> 200 и р */< 1000 |
Предварительная прове рка конструкции и давления ответственным персоналом и сертификация производителя (типовая проверка) или наличие сертификата тйУ |
Приемка экспертами 1Т0У в Германии) |
Аналогично группе II |
|
IV р > 1 бар Р'1>1000 |
Аналогично группе III |
Анало! ично группе III |
Внутренние проверки: Через каждые 10 лет дня некоррозионных жидкостей; для остальных - чере^ 5 лет. Испытания давлс нием- Кажьые 10 лет '>ксперта**и (Т1IV в 1 ермании) |
Таблица
9.3.
Группы инспекторских раОот
и проверки для аккумуляторов
ГидрОогук;
■■ з м и их пгенение Заметки
йехгоЛ