Что такое гидравлический аккумулятор?

Что такое гидравлический аккумулятор?

Гидравлический аккумулятор — это устройство, преобразующее энергию давления жидкости в другую энергию жидкости высокого давления и сохраняющее ее. Он в основном используется в гидравлическом и паровом жидкостном оборудовании.

В разных технических областях существуют различные устройства в зависимости от того, что хранится или накапливается. Например, в компьютерной области аккумуляторы временно хранят результаты вычислений и используются для следующих вычислений; в области электроэнергии — аккумуляторные батареи и аккумуляторы; а в ветроэнергетике — системы, которые циркулируют масло между ветряными мельницами и генераторами для поддержания баланса.

В гидравлических и паровых системах энергия давления масла или пара хранится в виде газообразного азота или энергии давления пара, а газ расширяется для высвобождения энергии при необходимости.

Применение аккумуляторов

Аккумуляторы часто используются в гидравлических системах и паровых котлах. В гидравлических системах аккумуляторы устанавливаются в контуре высокого давления, выходящем из насоса, и высокое гидравлическое давление во время работы сжимает азотный газ, запечатанный в аккумуляторе. Когда гидравлическое давление падает, сила азотного газа используется для повышения гидравлического давления и его поддержания.

В системе котла паровой аккумулятор сохраняет теплоту пара в виде насыщенного пара высокой температуры и высокого давления, когда есть избыток пара, и подает пар с пониженным давлением, когда это необходимо. Кроме того, котел может работать эффективно и стабильно, поскольку аккумулятор поглощает дисбаланс между изменением во времени потребления пара и парогенерацией котла.

Использование аккумуляторов в водяных насосах также смягчает резкие колебания давления во время отключения и предотвращает гидравлический удар. Основная цель — использовать энергию хранящегося в контейнере аккумулятора газа в качестве вспомогательного источника питания в аварийной ситуации. Он также эффективен для поглощения и амортизации ударного давления, амортизации повышения давления в трубе и снижения непроизводительного потребления энергии системой.

Принцип аккумулятора

Газовые аккумуляторы в основном используют азот, который находится под давлением и сжимается или расширяется для передачи энергии внутрь и наружу. В случае гидравлических систем аккумуляторы устанавливаются в контуре высокого давления, выходящем из насоса.

Внутри аккумулятора находится мешок, называемый баллоном, который отделяет масляную сторону от газовой стороны. Газообразный азот запечатан в баллоне, и когда гидравлический насос приводится в действие и гидравлическое давление поднимается выше давления азотного газа, азот сжимается.

Когда давление в гидравлической системе падает или насос останавливается, энергия давления азотного газа заставляет баллон расширяться для поддержания гидравлического давления. Это также имеет эффект снижения пульсаций в гидравлическом давлении.

Баллон, который герметизирует азотный газ внутри контейнера, изготовлен из материала на основе резины, который расширяется и сжимается. Контейнер изготавливается из углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминия или синтетических материалов, которые не подвержены коррозии.

Вместимость контейнера составляет от 0,5 до 450 литров, а максимально допустимое давление составляет около 990 атмосфер.

Аккумуляторы баллонного типа характеризуются быстрым высвобождением энергии и способностью накапливать и выделять энергию в быстрых циклах по мере необходимости. Кроме того, оборудование можно сделать компактным, а обслуживание простым.

Другая информация об аккумуляторах

1. Газы в аккумуляторах

В качестве газа, запасающего энергию в аккумуляторах, часто используется азот. Азот — негорючий и инертный газ, который предотвращает ухудшение состояния металла, используемого в аккумуляторах. Еще одним преимуществом является его дешевизна и отсутствие риска взрыва.

Поскольку давление азота постепенно снижается при многократном использовании, необходимо периодически проверять аккумуляторы, чтобы убедиться, что давление не снизилось. Если в подвеске используются аккумуляторы, падение давления газа сделает невозможным поглощение ударов от дорожного покрытия, что приведет к ухудшению качества езды. Если давление низкое, пополните запас азота.

2. Автомобильная система, использующая аккумуляторы

Аккумуляторы используются в автомобильных подвесках и тормозах. Аккумуляторы, которые действуют как газовые пружины, используются в специальных транспортных средствах с большой массой кузова и многоосных транспортных средствах, для которых пружины могут не быть в состоянии поглотить удар. Кроме того, гидравлические подвески, использующие аккумуляторы, могут свободно поднимать и опускать кузов транспортного средства.

Аккумуляторы используются в тормозах для рекуперации энергии во время торможения. В гибридных транспортных средствах, когда энергия рекуперируется двигателем, возникает несоответствие между тормозным усилием, необходимым водителю, и усилием аккумулятора. Чтобы устранить это несоответствие, аккумуляторы должным образом помогают двигателю обеспечивать оптимальное тормозное усилие.