Acumulador Hidráulico 092 100 r01 Hbacgeral

7/25/2019 Acumulador Hidrulico 092 100 r01 Hbacgeral

1/172-100-R01 HT HIDRAUTRNICA

092-100-R01

ACUMULADOR DE BEXIGA

Informaes gerais

1.1GENERALIDADES

O acumulador hidropneumtico um equipamento que permite, nosircuitos hidrulicos, uma notvel concentrao de energia em espaosmitados. Visto que os lquidos praticamente so incompressveis, noo aptos concentrao de energia. O objetivo se consegue

aproveitando a grande compressibilidade dos gases.

A) Em um casco (corpo do acumulador) se monta um separadorlstico (bexiga).

B) Por uma vlvula se introduz gs inerte (nitrognio) na bexiga a umapresso P0. A bexiga se expande ocupando todo o volume interno doorpo do acumulador V0).

C)Quando a presso P1no circuito supera a presso de pr-carga P0,a vlvula fungiforme se abre e comprime a bexiga provocando aeduo do volume at V1.

D)Aumentando a presso do lquido at P2, se produz uma reao deolume de gs at V2 com aumento de sua presso para equilibrar a

presso do lquido. Isso significa que foi produzido um acmulo dequido com presso V = V1V2, quer dizer, um acmulo de energia

potencial que pode ter diversas aplicaes como definido na seo 2.

1.2CARACTERSTICAS CONSTRUTIVAS

A realizao prtica do anteriormente exposto se consegue nosacumuladores da HT, que so formados essencialmente por: casco doacumulador, bexiga, vlvula de gs e vlvula de fluido, conforme figuraao lado.

O corpo do acumulador: um recipiente a presso, em geral de ao

arbono de alta resistncia, construdo segundo normas especficas emigor. Para usos especiais, o casco pode ser niquelado, de aonoxidvel e etc.

A bexiga:separa o gs do lquido. Na verso standard fabricada emborracha nitrlica. Para usos especiais, h tambm bexigas deeoprene, viton, EPDM e etc.

A vlvula de gs: fabricada em ao, com reteno interna paraarga do acumulador. A tampa serve de proteo para a vlvula deeteno.

A vlvula fungiforme e de fluido: realiza a funo de conteno da

bexiga anteriormente cheia de nitrognio e ao mesmo tempo permite apassagem de lquido.

1/17



2APLICAES MAIS USUAIS

2.1ACUMULADOR DE ENERGIA

Nos Circuitos hidrulicos nos quais se apresente anecessidade de abastecer grandes vazes para brevesperodos, alternados por perodos de baixa solicitao de

vazo ou de parada, a utilizao do acumulador se revelamuito til para reduzir tanto os custos da instalaobombas e motores menores) como os outros custos de

servio.

O ciclo de operao da figura ao lado precisaria de umabomba com vazo Q2. Utilizando o acumuladorhidropneumtico se pode armazenar leo durante osempos (t2t1) e (t4t3), no qual a necessidade baixaou nula, para fazer a utilizao em t1e (t3t2) quando avazo requerida supera a vazo da bomba Q1. Essavazo deve ser proporcionada para conseguir os volumesV1+ V2 V3+ V4.

Numerosos so os campos de utilizao como: prensasde injeo, mquinas para termoplsticos (troca deiltros), linhas de transporte, instalaes para fbricas deao, laminadores, mquinas ferramentas, prensashidrulicas, etc.

2.2AMORTECIMENTO DE PULSAES

As bombas de pisto e de membrana produzemnevitavelmente uma presso pulsante no circuitohidrulico. Esse fechamento prejudica o bomuncionamento da instalao e da durao dos

componentes. A insero de um acumulador de bexigana linha de presso perto da bomba amortece asoscilaes a valores aceitveis (figura ao lado).

Usos tpicos: bombas com pequeno nmero de pistes,bomba de dosagem, etc.

2.3COMPENSADOR DE VOLUMES

Em um circuito hidrulico fechado, um aumento na temperatura pode provocar um aumento na presso devido expansormica. A utilizao de um acumulador hidropneumtico absorve a variao de volume do leo, evitando possveis danos svlvulas, s juntas, aos instrumentos de medio, etc. Pode-se, tambm, aplicar o acumulador em refinarias e oleodutos.

2/17



2.4RESERVA DE ENERGIA PARA EMERGNCIA

Nos casos de repentina falta de energia ou de defeito nabomba, o acumulador pode intervir como fonte de energiade reserva para completar o ciclo de operao, ou pelomenos para deixar os dispositivos na posio requerida

para evitar os possveis danos que uma bruscanterrupo causaria na mquina ou no produto.

Alm disso, ele pode ter sempre energia a disposio,conveniente nos casos nos quais se necessite acionar deorma rpida e imprevista uma porta de emergncia, umnterruptor eltrico, um desviador, uma vlvula desegurana, um freio de emergncia, etc.

Pode-se utilizar tambm como reserva de combustvelpara uma alimentao temporria dos queimadores dascentrais trmicas.

Na figura ao lado o bloco de segurana B pode serafrouxado, no caso de faltar energia, acionandomanualmente a eletrovlvula A que utiliza a energia doacumulador.

2.5COMPENSADOR DE PRESSO

Onde for necessrio manter uma presso estticaconstante por um breve ou longo perodo de tempo, ndispensvel o uso do acumulador para compensar asugas de leo, as drenagens, etc., bem como equilibrarpicos de presso que ocorrem no circuito durante o ciclode operao.

Em geral, emprega-se o acumulador em sistemas debloqueio, prensas para vulcanizao, mquinaserramentas, instalaes de lubrificao, etc.

2.6

EQUILBRIO DE FORASO equilbrio de um peso ou de uma fora se pode produzirmediante um cilindro unido a um acumulador. Dessaorma, possvel evitar grandes contrapesos comvantagem no que se refere s dimenses e ao peso dasmquinas. Usos comuns para mquinas ferramentas,braes de graus, etc.

3/17



2.7RECEPTOR DE GOLPES DE ARETE

O rpido fechamento de uma vlvula provoca uma ondade choque que se estende ao longo do interior danstalao. Essa presso em excesso, pulsante, quedanifica as peas e instalaes, pode ser reduzida ouanulada usando um acumulador. Exemplos comuns:

aquedutos, oleodutos, circuitos de distribuio depetroqumicos, instalaes elevatrias.

2.8AMORTECEDORES DE GOLPES

Os golpes mecnicos nas mquinas que funcionamhidraulicamente podem facilmente ser amortecidos comum acumulador. Habitualmente ele empregado emelevadores, gruas automticas, cegadores, rastriladores,britadores, suspenso de mquinas agrcolas e etc.

2.9MOLA HIDRULICA

O acumulador hidropneumtico pode ser empregado comvantagens no lugar de molas mecnicas, por exemplo, nampresso com diminuio progressiva da seo (verigura ao lado). O empuxo dos pisadores pode seregulado com facilidade e preciso dentro de limites mais

amplos, atuando s na presso do leo sem ter quesubstituir molas ou suportes.

2.10SEPARADOR DE FLUIDOS

Pela forma como foi idealizado, o acumulador umseparador entre dois fluidos (em geral leo e nitrognio).Essa caracterstica aproveitada em todos os casos nosquais se tenha que levar energia em forma de presso deum fluido a outro (lquidos ou gasosos) e que no devementrar em contato. Da o nome TRANSFER. Na figura aoado se indica o esquema simplificado para um corpo deprova do depsito S submetido presso interna comgua. O pulso de presso inicial gerado pelo pisto Putilizando leo. Presses e volumes iguais soransferidos gua no compartimento por meio doacumulador. Utilizado frequentemente em indstriaspetroqumicas.

4/17



1/16

A figura ao lado mostra uma aplicao tpica doTRANSFER entre um lquido e um gs utilizando umacumulador com depsitos adicionais de gs. Essaaplicao conveniente nos casos os quais a quantidadede lquido necessria mais elevada em relao a

pequena diferena entre as presses de servio.Para limitar a capacidade global e, portanto, a quantidadede acumuladores necessrios, aumenta-se o volume degs disponvel unindo os acumuladores com depsitosadicionais (ver seo 3.11).

5/17



3ESCOLHA DO ACUMULADOR

3.1CRITRIOS DE SELEO

Para selecionar um acumulador, preciso levar em considerao muitos fatores, os quais os mais importantes so:

A)Presso de servio mnima P1e mxima P2:

O valor de P2deve ser menor ou igual presso de servio mxima do acumulador a selecionar, por razes de segurana. Oalor de P1deve estar contido na relao P2 4.

Esses so os valores para os quais se consegue maior eficincia e durabilidade do acumulador (a determinao da pr-cargaP0se encontra na seo 3.2).

B) Volume V do lquido a acumular ou a restituir:

Dado indispensvel, alm dos valores da presso mxima e mnima, para determinar o tamanho do acumulador.

C) Modo e/ou campo de emprego:

importante estabelecer se o gs durante o ciclo est submetido transformao isotrmica ou adiabtica. Se a compressoou expanso) lenta (superior a 3 minutos), de maneira que permita ao gs manter a temperatura quase constante, se produz

transformao ISOTRMICA (EX: estabilizador de presso, equilbrio de foras, compensador de volume, alimentao nosircuitos de lubrificao). Em todos os demais casos (reserva de energia, compensador de pulsaes, receptor de golpes derete, etc.) a transferncia de calor com o ambiente insignificante pela velocidade com que ela ocorre. Ento, se produzem,o mesmo tempo, variaes de presso e temperatura do gs, ou seja, ocorre a transformao ADIABTICA. A transformaodiabtica se produz quando a durao da compresso ou expanso menor que 3 minutos.

D)Temperatura de servio:

Pode ser determinante para a seleo dos materiais (bexiga, recipiente) e influir na presso de pr-carga e consequentementeo volume do acumulador.

E) Tipo de lquido:

Determinante para a seleo dos materiais.

F) Vazo mxima requerida:

O tamanho ou a conexo do acumulador pode variar em funo da velocidade instantnea necessria.

G) Local da instalao:

importante saber o pas onde ser instalado o acumulador e, consequentemente, os testes de aceitao requeridos.

Depois do exposto, o acumulador estar completamente definido, determinando assim seu volume e a presso de pr-carga em

uno de sua aplicao.

P0

3.2PRESSO DE CARGA

A seleo da presso de pr-carga do acumulador tem vital importncia na obteno do rendimento mximo de operao eondies que no prejudiquem a durabilidade de suas peas. O mximo acmulo (ou liberao) de lquido se produz,eoricamente, com uma presso de pr-carga P0 mais parecida possvel com a presso mnima til de funcionamento. Nartica, para se conseguir certa margem de segurana e evitar o fechamento da vlvula fungiforme durante o funcionamento,dota-se (exceto em casos especiais) o valor:

P0= 0,9 . P1

Os valores limites de P0so:

Pmn0,25 . P2

Pmx 0,9 . P1

6/17



Produzem-se valores especiais para:

Compensador de pulsaes e amortecedor:

P0= 0,6 + 0,75 . Pmou P0= 0,8 . P1

Sendo Pm= Presso mdia de funcionamento.

Receptor de golpes de arete:

P0= 0,6 + 0,9 . Pm

Sendo Pm= Presso mdia de servio a fluxo livre.

Acumulador + depsitos adicionais:

P0= 0,95 + 0,97 . P1

O valor de P0 vlido para a TEMPERATURA MXIMA DE FUNCIONAMENTO PREVISTA PELO USURIO.O controle daarga do acumulador se efetua quase sempre a temperaturas diferentes das de funcionamento 2 pela qual o valor P0 emperatura de controle cse converte em:

Poc= P0. c+ 273

Sendo c= 20C se consegue:

Po(20C)= P0. 293

Nota: presso de pr-carga dos acumuladores administrados diretamente na fbrica se refere a uma temperatura de 20C.

2+ 273

2+ 273

3.3PRINCPIOS DE CLCULO

A compresso e a expanso do gs no acumulador se produzemegundo a relao de Boyle-Mariotte sobre as trocas de estadoos gases perfeitos:

P0. V0n= P1. V1

n= P2. V2n

No diagrama de trabalho ao lado se expressa graficamente aonstante do produto presso x volume no interior do

acumulador.

V0 = Volume de nitrognio a baixa presso P0 de pr-cargaitros). o volume mximo de gs que pode conter o

acumulador e coincide, ou ligeiramente inferior, capacidadeominal.

V1= Volume de nitrognio, presso P1(litros).

V2= Volume de nitrognio, presso P2(litros).

V = Volume de nitrognio devolvido/armazenado (litros).

P0= Presso de pr-carga (bar).

P1= Presso de trabalho mnima (bar).

P2= Presso de trabalho mxima (bar).

= Expoente politrpico.

7/17



A curva da variao do volume em relao presso dependedo expoente n, que para o nitrognio, est compreendido entreos valores limites de:

n = 1: no caso em que a compresso e a descompresso donitrognio se produzam to lentamente que permite umacompleta troca trmica entre o gs e o ambiente externo, querdizer, se trabalha temperatura constante e em transformaosotrmica.

n = 1,4: quando se trabalha de forma to rpida que no sepermite nenhuma troca trmica com o ambiente exterior. Nessecaso se produz a transformao adiabtica.

Na realidade essas condies timas no ocorrem nunca.Entretanto, pode-se afirmar, com razovel aproximao, queusando o acumulador como compensador de volume,compensador de descarga, a condio de trabalho SOTRMICA. Nas demais aplicaes como acumulador de

energia, amortecedor de golpes, compensador de pressodinmica, regime propulsor em casos de emergncia, receptorde golpes de arete, mola hidrulica, etc., possvel afirmarcom razovel preciso que a condio de trabalho ADIABTICA.

Nos casos em que falta um clculo mais exato, pode-se utilizaros valores intermedirios de nem funo de t, que a duraoda compresso ou expanso segundo o diagrama ao lado.

Nota:em todos os clculos as presses so indicadas embares absolutos e as temperaturas em graus Kelvin.

Sendo n = 1 a relao de Boyle-Mariotte, tem-se:

P0. V0= P1. V1= P2. V2

Portanto:

V1= V0. P0/P1

e

V2= V0. P0/P2

A diferena entre o volume V1(presso de servio mnima) e V2(presso de servio mxima) resulta na quantidade de lquidoacumulada (ver seo 1.1):

V = V1V2= V0. P0V0 .P0

Ento:

V = V0. P0 P0

O volume V0do acumulador ser:

que pode ser escrito como

Evidenciando que o volume do acumulador aumenta quando V est aumentando, quando P0 est diminuindo e quando adiferena entre P1e P2est diminuindo.

3.4CLCULO DO VOLUME EM TRANSFORMAO ISOTRMICA

P1 P2

P1 P2

8/17



3.5.1COMPENSADOR DE VOLUME (ISOTRMICO)

Um tpico exemplo de clculo em transformao isotrmica se consegue empregando o acumulador como compensador deolume.

Tem-se uma tubulao de = 77,7mm, de 120m de comprimento pela qual passa petrleo a 10 bar de presso a umaemperatura de 1= 10C e 2= 45C. A variao de presso admitida de 8%. A variao do volume ser:

V = VT(21) ( 3) = 596(45 10)(0,000953.0,000012) = 18,2 litros

Sendo:

VT= Volume da tubulao (litros).

2= Temperatura mxima (C).

1= Temperatura mnima (C).

= Coeficiente de dilatao cbica do fluido (1/C).

= Coeficiente de dilatao linear da tubulao (1/C).

P1= Presso de trabalho mnima admitida (bar).

P2= Presso de trabalho mxima admitida (bar).

Com:

P0= 0,9 . 10 = 9,0 bar.

P1= -8% de 10 = 9,2 bar.

P2= +8% de 10 = 10,8 bar.

O volume necessrio ser:

A soluo do problema requer a aplicao de uma bateria de 3 acumuladores do tipo HBA - 55P.

3.5.2COMPENSADOR DE VAZAMENTO

a) Supondo uma prensa de molde que trabalha a 200 bar e que precisa ser mantida durante todo o tempo de vulcanizao compresso constante. A presso mnima admitida 198 bar. Depois de fechar o molde, a bomba de alimentao desligada. Asperdas de leo so de 2 cm/min. O tempo de vulcanizao 60 min.

V = Q1. T = 0,002 x 60 = 0,12 litros

Sendo:

T = tempo de vulcanizao (min.).

P0= 0,9x198 = 178 bar.

P1= 198 bar.

P2= 200 bar.

A capacidade do acumulador standard mais prxima do valor calculado 15 litros. Ento, o acumulador escolhido oHBA 15P360.

9/17

*

*



b) Se fosse necessrio calcular o tempo que a bomba deveria ser acionada novamente para recarregar o acumulador de 15tros a fim de manter a condio exposta em a), ter-se-ia:

t = V/Q1

V0= 14,5 litros de nitrognio para o acumulador HBA 15(ver tabela de acumuladores).

Sendo:

Portanto:

t = 0,13 / 0,002 = 65 minutos

3.6CLCULO DO VOLUME EM TRANSFORMAO ADIABTICA

Partindo da frmula bsica:

P0. V0n= P1. V1

n= P2. V2n

Seguindo o indicado para o clculo isotrmico, possvel se obter:

Sendo 1/n = 0,7143.

As frmulas so vlidas quando se trabalha em transformao adiabtica tanto em fase de expanso como em compresso.Apesar disso, tenha em mente que o rendimento do acumulador e, portanto, o clculo dele so influenciados tanto pela pressouanto pela temperatura de servio (ver seo 3.6 e 3.7).

3.7INFLUNCIA DA TEMPERATURA

Deve ser previsto que a temperatura de servio do acumulador mudar consideravelmente durante o ciclo e essa variaoeve ser levada em considerao quando o volume calculado.

Se um acumulador dimensionado para a temperatura mxima, a presso de pr-carga se referir a essa temperatura.Quando a temperatura cai, haver uma diminuio da presso de pr-carga de acordo com a lei de Gay Lussac sobre aelao entre presses e volumes. Portanto, a capacidade do acumulador ser menor.

Assim, ser necessrio ter um V0maior para acumular ou fornecer a mesma quantidade de lquido V (ver seo 3.5).

A relao entre os volumes e as temperaturas :

V0T= V0. T2/T1

Sendo:

T2= 2(C) + 273 = temperatura mxima de funcionamento (K).

T1= 1(C) + 273 = temperatura mnima de funcionamento (K).

V0= Volume calculado sem levar em considerao a variao trmica (litros).

V0T= Volume aumentado pela variao trmica (litros).

10/17

*



Exemplo:

Deseja-se calcular o volume do acumulador com os seguintes dados:

Volume armazenado: V = 1,7 litros em 2 segundos.

Presso mnima: P1= 50 bar.Presso mxima: P2= 115 bar.

Temperatura de trabalho: +25C a +70C.

A presso de pr-carga referente temperatura mxima : P0= 0,9 . P1= 45 bar.

O volume, calculado em condies adiabticas, ser:

Levando em considerao a temperatura, tem-se:

V0T= V0. T2/T1= 4,12 . (343 / 298) = 4,74 litros.

A presso de pr-carga a 20C ser:

P0(20C)= 46 . (293 / 343) = 39,3 bar abs. = 38,3 bar rel.

O acumulador do tipo HBA 5.

3.8COEFICIENTE DE CORREO PARA ALTAS PRESSES

As frmulas apresentadas so vlidas para gsdeal, mas o nitrognio industrial utilizado emacumuladores no se comporta segundo as leispara gs ideal quando a presso aumenta. onveniente levar em considerao essaaracterstica para a presso P2 > 200 bar, tanto

para a transformao isotrmica quanto para aransformao adiabtica.

O valor de V0se torna:

Vor= V0/C1(isotrmica).

Vor= V0/Ca(adiabtica).

O rendimento do volume V se torna:

Vr= V . Ci(isotrmica).

Vr= V . Ca(adiabtica).

Sendo:

Vor = Volume real do acumulador a ser utilizadopara as presses de servio P1e P2.

Vr = Rendimento real obtido pelo acumuladorpara as mesmas presses.

Ci, Ca = Coeficientes a serem obtidos pelosiagramas ao lado.

11/17

*



3.9RESERVA DE ENERGIA PARA EMERGNCIA

Tpico caso no qual o armazenamento lento (isotrmico) e a descarga rpida (adiabtica).

O volume ser dado por:

E o volume armazenado por:

Sendo:

n = 1,4 coeficiente adiabtico (fase de descarga rpida).

nc= 1 a 1,4 coeficiente politrpico (fase de armazenamento lento).

O valor varia em funo do tempo e obtido do diagrama anterior.

Na maioria dos casos possvel supor nc= 1 para simplificar os clculos sem afetar o resultado:

Exemplo:

Um acumulador deve descarregar 4,6 litros de leo em 3 segundos passando de uma presso P2= 280 bar a P1= 220 bar. Oempo de descarga de 4 minutos. Definir sua capacidade levando em considerao que a temperatura variar de 20C para50C.

P1= 221 bar abs. P2= 281 bar abs. P0= 0,9 x 220 = 198 = 199 bar abs. nc= 1,1 (pelo diagrama anterior).

T1= (273 + 20) = 293K. T2= (273 + 50) = 323K.Levando em considerao o coeficiente de correo para altas presses e a variao da temperatura, tem-se:

VoT= (V0 / Cm)x (T2 / T1) = (33,63 / 0,777) x (323 / 293) = 47,7 litros

Sendo:

Ca= 0,72. Ci= 0,834. Cm= (Ca+ Ci) / 2 = 0,777.

A presso de pr-carga a 20C ser:

P0(20C)= 199 x (293 / 323) = 180,5 bar = 179,5 bar rel.

O acumulador do tipo HBA 50.

12/17

*



3.10COMPENSADOR DE PULSAES Q

Caso tpico de clculo em transformao adiabticadevido alta velocidade de carga e descarga. Aquantidade de lquido V a ser levada em consideraono clculo depende do tipo e da capacidade da bomba:

V = K . q

O volume se torna:

Sendo:

q = Capacidade da bomba (litros)

= A x C (superfcie do pisto x curso do pisto)

= Q / n =

P = Presso mdia da bomba.

P1= PX (bar).

P2= P + X (bar).

X = . P / 100 (bar) variao da presso mdia.

= Pulsao residual (%).

K = Coeficiente levando em considerao o nmero depistes e se a bomba de simples ou duplo efeito.

Tipo de bomba K

1 pisto, simples efeito 0,69

1 pisto, duplo efeito 0,29

2 pistes, simples efeito 0,29

2 pistes, duplo efeito 0,17









Exemplo:

Uma bomba de 3 pistes, simples efeito, tem uma vazo Q = 8m/h e presso de trabalho de 20 bares. Calcular o volumenecessrio para limitar a pulsao residual para = 2,5%. Rotao da bomba: 148 RPM e temperatura de servio 40C.

P = 20 bar.

q = 8000 / (60 x 148 x 3) = 0,3 litros.

P2= (200,5) = 19,5 bar.

P2= (20 + 0,5) = 20,5 bar.

P0= (0,7 . 20) = 14 bar.

K = 0,12.

X = 2,5 x 20 / 100 = 0,5 bar.

V0= 1,345 litros

P0(20C)= 15 x (293 / 313) = 14 bar abs. = 13 bar rel.

O acumulador mais adequado o tipo HBA 1,5.

13/17

*



3.11Receptor de golpes de arete

Define-se comumente golpe de arete o fenmeno de subida rpida da presso devido acelerao ou desacelerao elevadao fluxo. A sobrepresso, Pmx, que se origina na instalao quando uma vlvula fechada, influenciada pelo comprimentoa instalao, pela vazo, pela densidade do lquido e pelo tempo de fechamento da vlvula.

O valor ser dado por:

Pmx(bar) = 2 . y . L . v / (t x 105)

O volume do acumulador necessrio para reduzir a presso de choque dentro de limites pr-estabelecidos se calcula com:

Sendo:

V0= Volume de nitrognio a ser empregado no acumulador (litros).

Q = Vazo da instalao (m/h).

= Comprimento total da instalao (m).

= Peso especfico do lquido (kg/m).

V = (Q / S) x (103/ 3,6) = Velocidade do fluxo (m/s).

S = ( . d) / 4 = seo interna da instalao (mm).

= Dimetro interno da instalao (mm).

P = Sobrepresso admissvel (bar).

P1= Presso de trabalho em fluxo livre (bar).

P2= P + P = Presso mxima admissvel (bar abs.).

= Tempo de desacelerao (s) (fechamento da vlvula, etc.).

Exemplo:

Um conduto de gua (y = 1000 kg/m) com dimetro interno d = 80 mm, comprimento L = 450 m, vazo Q = 17 m/h, pressoe trabalho P1= 5 bar, sobrepresso admissvelP = 2 bar e tempo de fechamento da vlvula 0,8 s.

O volume do acumulador necessrio para reduzir Pmxpara 2 bar :

Sendo:

S = ( x 802) / 4 = 5026,5 mm. V = (17 x 103) / (5026,5 x 3,6) = 0,94 m/s P0= 5 x 0,9 = 4,5 = 5,5 bar abs.

P1= 6 bar abs. P2= 5 + 2 = 7 bar = 8 bar abs.

Um acumulador de 50 litros ser do tipo HBA 50.

14/17

*



3.12ACUMULADORES + DEPSITOS ADICIONAIS (TRANSFERNCIA)

Em todos os casos nos quais se queira conseguir uma considervel quantidade de lquido com uma pequenadiferena entre P1 e P2, o volume V0 resultante bem maior em relao ao V. Nesses casos, pode ser convenientealcanar o volume de nitrognio requerido usando depsitos adicionais. O clculo do volume se realiza em funo do uso,anto na transformao isotrmica quanto na transformao adiabtica, com as frmulas anteriormente expostas, sempre

evando em considerao a temperatura. Para se conseguir o rendimento mximo, conveniente fixar para a pr-carga umvalor muito alto. No caso de reserva de energia, compensador de volume, receptor de golpes de arete, etc. se podeadaptar:

P0= 0,97 . P1

Uma vez calculado o volume de gs necessrio, necessrio reparti-lo entre a parte mnima indispensvel VA, que estarcontido no acumulador, e o restante VBque representa o volume dos depsitos adicionais.

VoT= VoA+ VoB

Sendo:

VoA (V + (VoTVo)) / 0,75

sso significa que a soma do volume de lquido requerido mais a variao do volume causada pela temperatura deve sernferior a 3/4 da capacidade do acumulador.O volume dos depsitos resulta da diferena:

VoB= VoT- VoA

Exemplo:

Um V= 30 litros deve ser conseguido em 2 segundos, passando de uma presso P 2= 180 bar para uma P1= 160 bar. Asemperaturas 1= 20C; 2= 45C.

P0(50C)= 0,97 x 160 = 155 bar.

VoT= 382,4 x (318 / 293) = 415 litros.

Dois acumuladores HBA 50se adaptam com Vo total= 100 litros, mais 6 depsitos adicionais de 50 litros.

3.13VAZODepois de definir o tamanho doacumulador como indicadoanteriormente, necessrio verificarse a vazo requerida (L/min) compatvel com a vazo admissveldo acumulador esvaziado, segundoa tabela ao lado.

A velocidade mxima se conseguecom o acumulador instalado naposio vertical com a vlvula de gsno alto. Mesmo assim, ndispensvel que no acumuladorenha um volume residual 0,1 x Vo.

Volume Vazo mdia (L/min) Vazo mdia admissvel (L/min)

1 a 1,5 (litros) 150 300

3 a 5 (litros) 300 500

10 a 50 (litros) 500 1000

15/17

*



3.14MATERIAL DA BEXIGA

O elastmero base com o qualse fabrica a bexiga dependerdo fluido usado e daemperatura de trabalho (e s

vezes do armazenamento). Naabela ao lado se identifica comuma letra, a mesma quereferencia o produto, cadamaterial das bexigas, dasvedaes e das peasvulcanizadas. Para fluidosparticulares aconselhvelrecorrer ao nossodepartamento tcnico.

Cdigo Tipo SiglaISO

Alcance de

temperatura(C)

Alguns lquidos compatveis com oelastmero

P Nitrlica(standard) NBR -10 a +90

leo mineral, vegetal, lubrificante, silicones,gua industrial, glicol, lquidos no inflamveis,

(HFAHFBHFC), hidrocarbonetosalifticos, butano, gs/leo, querosene, leocombustvel, gasolina ligeiramente aromtica

de grau normal ou premium, etc.

KNitrlica

hidrogenadaHNBR -30 a +130

Os mesmos da nitrlica standard, mas comexcelente performance em ambas altas e

baixas temperaturas.N Neoprene CR - 20 a +110

Freon (12-21-22-113-114-115), gua esolues aquosas, amonaco, dixido de

carbono, leo mineral parafnico, silicones.

V Viton FKM -10 a +150leos de alta temperatura, solventes

aromticos e servio qumico. Baixssimo valorde formao permanente compresso.

E EPDM EPDM -20 a +90

Lquidos de freios, gua quente, lquidoslimpadores, gua glicol (HFC), detergentes,

muitos cidos e bases, solues salinas,skydrol 500.

3.15DURAO DA BEXIGA

Para realizar uma escolha completa, no se pode deixar de analisar as condies de trabalho do equipamento, uma vez queelas influem sensivelmente na durao da bexiga. Supondo que o fluido esteja limpo e que compatvel com o material dabexiga, a vida til dela depende de vrios fatores, tais como:

O valor de pr-carga Po:na maior parte dos casos so vlidos os valores recomendados na seo 3.2, ainda que, com oaumento de presso e, sobretudo, da velocidade de aumento do rendimento necessria, h o perigo de a bexiga serpressionada contra a vlvula fungiforme a cada ciclo. Nesse caso, possvel utilizar Po= 0,8 0,7 P1.

A relao P2/ Po: qualquer aumento nesse valor aumentar a solicitao a que a bexiga submetida a cada ciclo. Apenas emaplicaes especiais possvel ultrapassar a relao P 2/ Po= 4 (nesse caso, consultar nosso departamento tcnico).

A presso mxima de trabalho P2: qualquer aumento nesse valor ir submeter bexiga a uma maior solicitao.

Vazo:a vazo no tem influencia na vida til da bexiga se no forem superados os valores mdios indicados na tabela daseo 3.12. Nas proximidades dos valores mximos necessrio atuar de forma que, tanto na fase de esvaziamento como decarregamento, deixe-se no acumulador uma reserva maior ou igual a 10% do volume til Vo.

A frequncia: ou nmero de ciclos por dia.

nstalao: aconselhvel a posio vertical com a vlvula de gs no alto. Em posio horizontal ou oblqua a bexiga tende ase apoiar e se arrastar sobre o corpo do acumulador, podendo causar desgaste prematuro.

A temperatura de servio: um dos fatores que mais influenciam na durao da bexiga. Com uma temperatura muito baixa,a bexiga tender a ser frgil; com o aumento da temperatura at se equilibrar ou superar o limite do prprio elastmero, aenso a que submetida a bexiga aumenta de forma exponencial, induzindo a uma ruptura em pouco tempo. Deve-se levarem considerao que a temperatura do acumulador , em muitos casos, superior temperatura na instalao e cresce com oaumento de P2, de P2/ P1 e do volume (pode-se dizer que com o aumento do tamanho do acumulador a capacidade dedissipao de calor diminui). Todos os modelos de bexiga HT, na sua verso borracha nitrlica so submetidos a seguinteprova de fadiga: Po= 65 bar; P1= 90 bar; P2= 200 bar; frequncia = 10 ciclos/min; temperatura do leo 45C, durao dabexiga superior a 1.000.000 ciclos.

16/17


17/17

3.16MATERIAL DO CORPO E DA VLVULA

Na Verso standard o corpo de ao carbono protegido externamente com pintura antixido; a vlvula de ao carbonobicromatizado. Isso vlido para leo e lquidos no corrosivos e vem codificado com a letra C. Na presena de fluidoscorrosivos, o corpo do acumulador e a vlvula devero estar recobertos com nquel qumico com uma espessura mnima de 25mcrons. A letra de designao N (para outras espessuras, indicar o valor). Para lquidos agressivos, prevista fabricao

em ao inox (indicar X).

A HT se reserva a direito de alterar as informaes contidas neste catlogo sem aviso prvio.Reproduo proibida.

Acumulador Hidráulico 092 100 r01 Hbacgeral

Documents

Transcript of Acumulador Hidráulico 092 100 r01 Hbacgeral