Een roestvrijstalen blaasaccumulator is een energieopslagapparaat dat wordt gebruikt in hydraulische systemen. Het maakt gebruik van de samendrukbaarheid van een gas (meestal stikstof) om energie o...
See DetailsElk hydraulisch systeem kent een moment waarop de vraag groter is dan het aanbod. Een vormpers vraagt om een plotselinge vloeistofstroom; een pitch-drive van een windturbine heeft een korte stroomstoot nodig; een hydraulische installatie heeft nooddruk nodig na een pompstoring. Er bestaat hydraulische energieopslag om die leemte op te vullen. In de industriële praktijk wordt dit vrijwel altijd geïmplementeerd met accumulatoren, drukvaten die hydraulische energie opslaan in een gecomprimeerd gas en deze op verzoek vrijgeven. Dit artikel legt uit hoe hydraulische energieopslag werkt, vergelijkt de belangrijkste accumulatorontwerpen en biedt kopers een praktisch raamwerk voor het selecteren van een betrouwbaar opslagcomponent.
Hydraulische energieopslag is de praktijk waarbij potentiële energie wordt opgeslagen in een vloeistof onder druk en deze wordt vrijgegeven om mechanisch werk uit te voeren. In industriële circuits wordt dit bereikt met een apparaat dat een accumulator wordt genoemd. Een accumulator vangt overtollige hydraulische energie op tijdens fasen met lage belasting en geeft deze terug wanneer de belasting piekt. Het kan drukpulsaties verzachten, lekkage compenseren, thermische uitzetting absorberen en noodstroom leveren.
Het principe is eenvoudig: een gas is samendrukbaar, een vloeistof niet. Door een samendrukbaar gas via een barrière in contact te brengen met hydraulische vloeistof, creëert een accumulator een kussen dat energie opslaat. De opgeslagen energie is niet elektrisch of kinetisch; het is de potentiële energie van samengeperst gas dat op een vloeistofkolom inwerkt. Wanneer het systeem extra stroom nodig heeft, zet het gas uit en duwt vloeistof in het circuit, waardoor een dichte, kortdurende boost ontstaat.
Veel zoekopdrachten naar hydraulische energieopslag wijzen op waterkracht met pompopslag, een technologie voor elektriciteitsopslag op netschaal. In dat systeem wordt water naar een hoger gelegen reservoir gepompt tijdens een lage energievraag en via turbines vrijgegeven om elektriciteit op te wekken wanneer de vraag stijgt. Het is een beproefde manier om nationale netwerken te stabiliseren, maar het is niet dezelfde technologie die wordt gebruikt in industriële machines.
Industriële hydraulische energieopslag verschilt niet alleen qua schaal, maar ook qua bedrijfsmodus. In plaats van massa op te tillen, comprimeert het gas in een afgesloten drukvat. Deze levert energie in milliseconden, met een responstijd die veel korter is dan die van welke waterkrachtcentrale dan ook. De twee technologieën bedienen afzonderlijke domeinen: gepompte waterkracht maakt het elektriciteitsnet glad, terwijl accumulatoren de werking van de machine vergemakkelijken. Het kennen van dit onderscheid helpt kopers verwarring te voorkomen bij het zoeken naar industriële hydraulische opslagoplossingen.
In een accumulator wordt een gas zoals stikstof gescheiden van de hydraulische vloeistof door een blaas, een diafragma of een zuiger. Naarmate de hydraulische druk toeneemt, komt vloeistof het vat binnen en comprimeert het gas. Wanneer de druk daalt, zet het gas uit en duwt de vloeistof terug in het circuit. De klassieke relatie is de wet van Boyle, P1V1 = P2V2, wat betekent dat de bruikbare energie afhangt van de voorlaaddruk en het werkdrukbereik.
Voorlading is de gasdruk wanneer de accumulator geen vloeistof bevat. Een algemene regel is om de voorvulling in te stellen tussen 70 en 80 procent van de minimale systeemdruk. Als de voorlading te laag is, kan de accu niet voldoende vloeistof leveren. Als de voorlading te hoog is, wordt deze nooit volledig gevuld. De juiste afmetingen en voorvulling zijn de twee belangrijkste factoren bij de opslag van hydraulische energie.
Voor een nauwkeurigere schatting kan het vereiste effectieve vloeistofvolume worden gerelateerd aan het gasvolume en de drukniveaus. Een vereenvoudigde formule voor een isotherm proces is V_acc = V0 vermenigvuldigd met het verschil tussen (P0/P1) en (P0/P2), waarbij P0 de voorlading is, P1 de minimale werkdruk en P2 de maximale werkdruk. In echte toepassingen wordt een technische veiligheidsfactor toegevoegd vanwege snelle cycli en temperatuurvariaties.
Accumulatoren stabiliseren ook de druk. Geladen eenheden absorberen schokken en rimpelingen van pompen en kleppen, waardoor sensoren en afdichtingen worden beschermd. Tijdens een pompstoring kan de opgeslagen vloeistof een cilinder of klep naar een veilige positie drijven. Daarom zijn accumulatoren kerncomponenten in noodstopsystemen.
Drie ontwerpen domineren de industriële hydraulische energieopslag: blaas-, membraan- en zuigeraccumulatoren. Elk biedt een andere balans tussen volume, reactiesnelheid en kosten. In onderstaande tabel zijn de belangrijkste verschillen samengevat.
| Ontwerp | Werkingsprincipe | Typisch volume | Beste voor |
|---|---|---|---|
| Blaas | Een flexibele blaas scheidt gas en vloeistof | 0,5-200 liter | Algemeen industrieel gebruik, hoog debiet |
| Diafragma | Een rubberen membraan scheidt gas en vloeistof | 0,02-2 liter | Compacte schakelingen en precisiesystemen |
| Zuiger | Een glijdende zuiger scheidt gas en vloeistof | 1-1.000 liter | Grote stroom, zeer hoge druk |
Elk ontwerp wordt aangeboden in standaardconfiguraties. Als u een blaas accumulator , dekken de NXQ- en PED-series de meeste industriële volumes. Voor compacte circuits, a membraan accumulator zorgt voor een nauwkeurig antwoord. Voor een hoog debiet en een grote capaciteit, a zuiger accumulator is de aanbevolen keuze.
OEM & ODM Fabrikant van hogedrukzuigeraccu's, fabriek Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic is een Chinese fabrikant en fabriek van hogedrukzuigeraccu's, wij bieden OEM- en ODM-zuigeraccu's ... Bekijk Product →
Fabrikant van kleine membraanaccumulatoren, fabriek van drukvataccumulatoren Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic is een Chinese fabrikant van kleine diafragmaaccu's en een drukvataccumulatorfabriek, wij van ... Bekijk Product →
Fabrikant van hydraulische blaasaccumulatoren, Standard Blaasaccumulatorbedrijf Als fabrikant van hydraulische blaasaccumulatoren in China en standaard blaasaccumulatorbedrijf, Ningbo Fenghua Jiangkou Jingyi Hydraulic ... Bekijk Product → Industriële toepassingen variëren van precisiewerktuigmachines tot mobiele uitrusting van zeeschepen. In industriële apparatuur Accumulatoren zorgen ervoor dat de persen sneller draaien en houden de klemdruk vast zonder dat de pomp draait. Windturbines gebruiken opslag voor pitchcontrole; petrochemische fabrieken vertrouwen erop voor noodstops. Als je een duidelijke uitleg van de functie nodig hebt, lees dan onze uitleggids wat een accu doet .
Twee operationele voordelen zijn het belangrijkst: energiebesparing en veiligheid. Met een accumulator van het juiste formaat kan een kleinere pomp aan de piekvraag voldoen, waardoor het energieverbruik en de warmteontwikkeling worden verminderd. Het zorgt ook voor een fail-safe beweging als de pomp stopt. Voor mobiele machines is een kleinere hulpaggregaat mogelijk. Voor stationaire systemen kan het korte stroomonderbrekingen doorstaan. Deze voordelen verklaren waarom op accumulatoren gebaseerde hydraulische energieopslag wordt ingebouwd in zowel nieuwe ontwerpen als retrofitprojecten.
Het selecteren van een accu is ook een keuze voor een leverancier. Componenten voor hydraulische energieopslag zijn drukvaten; hun prestaties zijn afhankelijk van de laskwaliteit, afdichtingsmaterialen en traceerbaarheid van de productie. Kopers moeten verifiëren dat de leverancier over een licentie voor de productie van drukvaten en relevante exportcertificeringen beschikt. Drukvatcertificering op A2-niveau en CE-markering zijn twee voorbeelden van erkende referenties.
Productiecapaciteit is een andere praktische factor omdat componenten voor hydraulische energieopslag vaak worden geïntegreerd in samenstellingen met korte doorlooptijden. De onderstaande grafiek toont de jaarlijkse productiecapaciteit voor de belangrijkste accumulatortypen in onze productiefaciliteit. Het is een eenvoudige indicatie van de leveringsbetrouwbaarheid.
Figuur 1: Jaarlijkse productiecapaciteit per accumulatortype.
Uit de capaciteitsverdeling blijkt ook welk accumulatortype op schaal wordt geproduceerd. Om een breder beeld te geven: het onderstaande ringdiagram geeft dezelfde productiegegevens weer als percentage van de totale jaarlijkse productie.
Figuur 2: Productieaandeel per accumulatortype.
De geometrie van de barrière verschilt. Een blaasaccumulator maakt gebruik van een flexibele blaas die uitzet in het vat, wat ideaal is voor systemen met een hoog debiet. Een membraanaccumulator maakt gebruik van een gegoten rubberen membraan, dat geschikt is voor kleinere capaciteiten en zeer snelle cycli.
De voorlading wordt doorgaans ingesteld op 70 tot 80 procent van de minimale systeemdruk. De exacte waarde hangt af van het vereiste vloeistofvolume en het werkdrukbereik en moet daarom worden berekend op basis van het bedrijfsinterval van het systeem. Om de voorlading nauwkeurig in te stellen is een laadset met manometer nodig.
In veel gevallen wel. Een accumulator levert piekdebiet, waardoor de pomp kan worden aangepast aan de gemiddelde vraag in plaats van aan de piekvraag. Dit vermindert het motorvermogen, de warmteopwekking en de energiekosten, maar de accumulator moet de juiste afmetingen hebben en tussen de cycli worden opgeladen.
Stel je een machine voor die slechts vijf seconden per cyclus van veertig seconden een korte uitbarsting van hoog debiet nodig heeft. Als de pomp geschikt is voor die piek, draait hij de rest van de tijd ...
READ MOREUw hydraulisch systeem maakt putjes. Zout water, chemische spoeling of procesvloeistof tast de accumulatorbehuizing aan. Standaard koolstofstaal of zelfs 304 roestvrij staal is niet bestand tegen de chlor...
READ MORECE-gecertificeerde accumulator: een echte compliance-benchmark, geen sticker Tijdens een machinebouwproject is de accumulator die voor uw hydraulisch circuit is gespecificeerd voorzien van een CE-ma...
READ MOREEen boorputcontrolepaneel op een offshore-platform bevat vaak minder dan twee liter bruikbare hydraulische vloeistof achter elke actuator. Wanneer de pomp stopt, moet dat kleine volume nog steeds een klep...
READ MOREEen hydraulische rotsboor die 2500 keer per minuut slaat, duwt elke 24 milliseconden een drukpuls in zijn circuit. De slang buigt, de afdichtingen slijten en de pomp ziet de gereflecteerde golf. Membraana...
READ MORETijdens een typische spuitgietcyclus heeft het hydraulische systeem een plotselinge hoeveelheid olie nodig om de injectieschroef met hoge snelheid vooruit te drijven. Als de pomp alleen deze stroom levert...
READ MORE