Аккумулятор — давление — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Аккумулятор — давление
Cтраница 1
Аккумуляторы давления для скважин представляют собой гирлянду, собранную с помощью специально изготовленных к ним устройств. [1]
Аккумулятор давления 7 управляется электропневматическим клапаном 10а, подающим сжатый воздух в момент осадки в пневматическую камеру. [2]
Аккумулятор давления АДС-6 собирают у устья скважины. На стальной канат надевают нижнюю обойму, втулки, верхнюю обойму; петли стального каната соединяют с кабелем. Подвесной блок устанавливают так, чтобы поддон находился на уровне фланца обсадной колонны. [4]
Аккумулятор давления АДС-5 собирают в аналогичном порядке, но нижний воспламенитель не устанавливают. Комплект поставки аккумулятора давления АДС-5 включает пять сгорающих пороховых зарядов АДС-5 и один воспламеняющий АДС-6В, аккумулятора давления АДС-6 — четыре сгорающих заряда АДС-6С и два воспламеняющих АДС-6В. [6]
Аккумуляторы давления типа АДС следует использовать преимущественно для термогазохимического воздействия на прискважинную зону пласта, так как время горения заряда больше, чем у генераторов давления, а создаваемое давление меньше полного горного. Аккумулятор давления АДС-5 желательно расположить против всего пласта, не превышая максимально допустимой общей массы пороховых зарядов. [7]
Одновременно аккумулятор давления используют как гаситель пульсации давления, создаваемого насосом, чтобы предотвратить вибрацию дросселей. [8]
Конструкция аккумулятора давления позволяет применять пороховые заряды весом 10О — 50О кг. При калорийности порохового заряда 80О — 1300 ккал / кг тепловая энергия, передаваемая окружающей среде, составит 0 5 млн. ккал, что в общем является величиной, достаточной для зажигания пласта. Максимальная температура горения на поверхности заряда может достигать 25ОО — 35ОО К, но за счет достаточно хорошей теплопроводности колонны, жидкости и породы температура среды на уровне стенки скважины быстро выравнивается и не превышает 25О — 7ОО С. [9]
К числу широко применяемых аккумуляторов понижающего давления относятся пароводяные аккумуляторы Рато и Рутса. [10]
К числу широко применяемых аккумуляторов понижающего давления относятся пароводяные аккумуляторы Рато и Рутса. [11]
Заряды АДС ( аккумулятор давления скважинный) на забой доставляются на кабель-тросе через обсадные или насосно-компрессорные трубы. [12]
Пороховые генераторы и аккумуляторы давления позволяют увеличить отдачу или приемистость пласта путем повышения проницаемости его прискважинной зоны воздействием пороховых газов. Этот способ основан на механическом, тепловом и физико-химическом воздействии на пласт пороховых газов, генерируемых непосредственно в скважине. [13]
Пороховые генераторы и аккумуляторы давления ( табл. 8) разделяют на корпусные и бескорпусные. В корпусных генераторах давления пороховой заряд сгорает в прочной герметизируемой каморе, снабженной соплом ( соплами) для истечения продуктов горения, в бескорпусных — заряд сгорает непосредственно в скважине. [14]
Различают два типа аккумуляторов давления для скважин: АДС-5 ( рис. 63) и АДС-6, характеристики которых приведены ниже. [15]
Страницы: 1 2 3 4Гидроаккумулятор — это… Что такое Гидроаккумулятор?
Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемахГидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.
История появления гидроаккумулятора
Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.
Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии
- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.
Гидроаккумуляторы с механическим накопителем
Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
- грузовые гидроаккумуляторы;
- пружинные гидроаккумуляторы.
В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.
В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.
Преимущества и недостатки
Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Грузовой гидроаккумулятор |
| |
Пружинный гидроаккумулятор |
|
|
Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.
Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Пневмогидравлический аккумулятор |
|
Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.
Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:
P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.
Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.
При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.
Назначение пневмогидроаккумуляторов
Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:
- аккумулирование гидравлической энергии;
- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
- уравновешивание сил и нагрузок;
- компенсация утечек;
- компенсация объёмов рабочей жидкости;
- демпфирование пульсации поршневых насосов;
- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
- гашение гидроударов;
- амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
- увеличение срока службы насосов.
Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности
Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.
Гидрофор
Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).
Экспанзомат
Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.
В автомобилестроении
В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart
В авиации
Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.
Современные производители гидроаккумуляторов
Источники
Примечания
Гидроаккумулятор — это… Что такое Гидроаккумулятор?
Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемахГидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.
История появления гидроаккумулятора
Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.
Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии
- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.
Гидроаккумуляторы с механическим накопителем
Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
- грузовые гидроаккумуляторы;
- пружинные гидроаккумуляторы.
В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.
В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.
Преимущества и недостатки
Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Грузовой гидроаккумулятор |
| |
Пружинный гидроаккумулятор |
|
|
Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.
Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Пневмогидравлический аккумулятор |
|
Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.
Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:
P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.
Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.
При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.
Назначение пневмогидроаккумуляторов
Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:
- аккумулирование гидравлической энергии;
- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
- уравновешивание сил и нагрузок;
- компенсация утечек;
- компенсация объёмов рабочей жидкости;
- демпфирование пульсации поршневых насосов;
- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
- гашение гидроударов;
- амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
- увеличение срока службы насосов.
Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности
Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.
Гидрофор
Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).
Экспанзомат
Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.
В автомобилестроении
В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]
В авиации
Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.
Современные производители гидроаккумуляторов
Источники
Примечания
Гидроаккумулятор — это… Что такое Гидроаккумулятор?
Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемахГидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.
История появления гидроаккумулятора
Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.
Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии
- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.
Гидроаккумуляторы с механическим накопителем
Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
- грузовые гидроаккумуляторы;
- пружинные гидроаккумуляторы.
В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.
В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.
Преимущества и недостатки
Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Грузовой гидроаккумулятор |
| |
Пружинный гидроаккумулятор |
|
|
Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.
Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Пневмогидравлический аккумулятор |
|
Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.
Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:
P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.
Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.
При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.
Назначение пневмогидроаккумуляторов
Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:
- аккумулирование гидравлической энергии;
- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
- уравновешивание сил и нагрузок;
- компенсация утечек;
- компенсация объёмов рабочей жидкости;
- демпфирование пульсации поршневых насосов;
- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
- гашение гидроударов;
- амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
- увеличение срока службы насосов.
Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности
Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.
Гидрофор
Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).
Экспанзомат
Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.
В автомобилестроении
В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]
В авиации
Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.
Современные производители гидроаккумуляторов
Источники
Примечания
Гидроаккумулятор — это… Что такое Гидроаккумулятор?
Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемахГидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.
История появления гидроаккумулятора
Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.
Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии
- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.
Гидроаккумуляторы с механическим накопителем
Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
- грузовые гидроаккумуляторы;
- пружинные гидроаккумуляторы.
В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.
В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.
Преимущества и недостатки
Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Грузовой гидроаккумулятор |
| |
Пружинный гидроаккумулятор |
|
|
Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.
Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Пневмогидравлический аккумулятор |
|
Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.
Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:
P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.
Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.
При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.
Назначение пневмогидроаккумуляторов
Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:
- аккумулирование гидравлической энергии;
- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
- уравновешивание сил и нагрузок;
- компенсация утечек;
- компенсация объёмов рабочей жидкости;
- демпфирование пульсации поршневых насосов;
- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
- гашение гидроударов;
- амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
- увеличение срока службы насосов.
Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности
Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.
Гидрофор
Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).
Экспанзомат
Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.
В автомобилестроении
В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]
В авиации
Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.
Современные производители гидроаккумуляторов
Источники
Примечания
Гидроаккумулятор — это… Что такое Гидроаккумулятор?
Условное обозначение гидроаккумулятора на принципиальных гидравлических схемахГидроаккумулятор — это сосуд, работающий под давлением, который позволяет накапливать гидравлическую энергию и возвращать её в систему в нужный момент.
История появления гидроаккумулятора
Прообраз современного гидроаккумулятора впервые спроектировал и запатентовал английский изобретатель Джозеф Брама. Он создал сложную гидросистему для подачи разных сортов пива из бочек, стоявших в погребе. Хранить бочки наверху было нельзя, так как при жаре пиво быстро скисало. Поэтому раньше в каждой пивной приходилось держать ватагу мальчишек, все время сновавших по лестницам. Источником энергии для «пивопровода» стал груз, давивший на жидкость. Так был изобретен грузовой гидроаккумулятор.
Классификация гидроаккумуляторов по способу накопления энергии
- гидроаккумуляторы с механическим накопителем;
- гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем.
Гидроаккумуляторы с механическим накопителем
Классификация гидроаккумуляторов с механическим накопителем
- грузовые гидроаккумуляторы;
- пружинные гидроаккумуляторы.
В грузовых гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счет потенциальной энергии находящегося на определённой высоте груза.
В пружинных гидроаккумуляторах накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт механической энергии сжатой пружины.
Преимущества и недостатки
Каждому типу гидроаккумуляторов свойственны свои преимущества и недостатки.
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Грузовой гидроаккумулятор |
| |
Пружинный гидроаккумулятор |
|
|
Гидроаккумуляторы с пневматическим накопителем
В пневмогидравлических аккумуляторах (пневмогидроаккумуляторах) накопление энергии гидравлической жидкости и её возврат в систему происходит за счёт энергии сжатого газа. В пневмогидроаккумуляторах в качестве сжимаемой среды используется газ азот или сжатый воздух.
Преимущества и недостатки
Тип гидроаккумулятора | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Пневмогидравлический аккумулятор |
|
Ввиду ряда недостатков гидроаккумуляторы с механическим накоплением энергии не получили широкого распространения и имеют ограниченное применение. Наиболее широкое применение на практике во всём мире получили пневмогидравлические аккумуляторы.
Процесс сжатия и расширения газа в пневмогидроаккумуляторе является политропным процессом. Для модели идеального газа справедлива зависимость:
P0V0n = P1*V1n = P2*V2n.
Причём, интервал времени, за который происходит процесс, учитывает показатель политропы «n». Медленно протекающие процессы расширения и сжатия газа близки к изотермическому с показателем политропы n~1. Быстрому расширению и сжатию газа близок адиабатный процесс, поэтому показатель политропы принимается n~1,4. При давлении выше 200 бар поведение реального газа отличается от поведения модели идеального газа и, если его не учитывать, то при расчётах получается заниженное значение объёма гидроаккумулятора. В этом случае необходимо ввести корректирующий коэффициент, учитывающий это несоответствие. При практическом применении зависимость давления от объёма газа может быть снижена за счёт увеличения газовой полости путём присоединения дополнительного объёма.
При малом изменении давления в жидкостной полости гидроаккумулятора газ сжимается незначительно. В этом случае для поддержания давления в узком диапазоне изменяемый объём гидроаккумулятора может оказаться недостаточным для рабочего процесса. Для того, чтобы изменение объёма в меньшей степени влияло на изменение давления, газовую полость гидроаккумулятора увеличивают посредством подключения к ней дополнительного ресивера. В этом случае объём газовой полости складывается из объёма ресивера и изменяемого объёма гидроаккумулятора. Экономически целесообразно применять гидроаккумуляторы в системах с эпизодическими пиками потребляемого расхода, которые значительно превышают средний расход жидкости в гидросистеме. Установленная мощность гидропривода при этом может быть уменьшена в полтора-два раза, а потребление энергии такой системой можно снизить более, чем на 50 %.
Назначение пневмогидроаккумуляторов
Различные по конструкции (поршневые, баллонные, мембранные, сильфонные) и назначению пневмогидроаккумуляторы позволяют получить решения для многих задач, таких как:
- аккумулирование гидравлической энергии;
- питание системы в нештатных и аварийных ситуациях;
- уравновешивание сил и нагрузок;
- компенсация утечек;
- компенсация объёмов рабочей жидкости;
- демпфирование пульсации поршневых насосов;
- демпфирование пульсаций в напорных и всасывающих магистралях;
- демпфирование пульсации при работе топливных насосов высокого давления дизельных двигателей;
- гашение гидроударов;
- амортизационная подвеска мобильной техники и пр;
- увеличение срока службы насосов.
Использование гидроаккумуляторов в быту и промышленности
Наибольшее распространение в быту и промышленности нашли пневмогидроаккумуляторы. Они представляют собой достаточной прочности для заданных давлений емкость (металлическую, композитную и т.п.) с эластичной мембраной/баллоном внутри, служащей для поддержания давления рабочей жидкости в гидравлической системе или системе водоснабжения/отопления. В быту, в большинстве случаев гидроаккумуляторы используются для систем автономного обеспечения водой загородных домов, коттеджных поселков, небольших предприятий.
Гидрофор
Гидрофор — устройство в системе санитарно-бытового водоснабжения, служащее для автоматического поддержания необходимого напора воды (либо с целью препятствовать перепадам давления в трубопроводе, например, при нагреве).
Экспанзомат
Экспанзомат — металлический бак с резиновой мембраной внутри. Используется в системах водоснабжения и отопления для создания необходимого давления (напора) в водопроводных трубах, защищает систему от гидроударов.
В автомобилестроении
В автомобилях гидроаккумуляторы могут использоваться для рекуперации энергии, для быстрого запуска двигателя или как замена трансмиссии. В первом случае давление в гидроаккумулятор нагнетается во время торможения, а используется для разгона. Во втором случае гидроаккумулятор используется совместно с гидростартёром, облегчающим запуск двигателя. Подобная схема нашла применение в системе старт-стоп для тяжелого коммерческого транспорта CleanStart[1]. В третьем случае давление в гидроаккумулятор нагнетается двигателем внутреннего сгорания, а расходуется гидромотором на приведение колёс в движение.[2]
В авиации
Широко применяются в качестве аварийных источников энергии при отказе основной гидросистемы. Как правило, в обязательном порядке устанавливаются в гидросистеме (контуре) торможения колёс шасси и выпуска стоек шасси.
Современные производители гидроаккумуляторов
Источники
Примечания
воздушный аккумулятор давления — с немецкого на русский
См. также в других словарях:
ВАД — военно автомобильная дорога воздушный аккумулятор давления … Словарь сокращений русского языка
ВАД — «Высококачественные автомобильные дороги» ЗАО http://www.zaovad.spb.ru/ авто, организация, Санкт Петербург ВАД воздушный аккумулятор давления в реактивном двигателе Словари: Словарь сокращений и аббревиатур армии и спецслужб. Сост. А. А.… … Словарь сокращений и аббревиатур
Список аббревиатур — Это служебный список статей, созданный для координации работ по развитию темы. Данное предупреждение не устанавливается на информационные списки и глоссарии … Википедия
Водолазное дело — Так как человек может пробыть под водою лишь очень короткое время, а именно столько, сколько он способен удерживать дыхание, то для различных подводных работ необходимы различные приспособления, которые позволяли бы водолазу дышать. В настоящее… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
АВТОМОБИЛЬ ЛЕГКОВОЙ — самодвижущееся четырехколесное транспортное средство с двигателем, предназначенное для перевозок небольших групп людей по автодорогам. Легковой автомобиль, обычно вмещающий от одного до шести пассажиров, именно этим, в первую очередь, отличается… … Энциклопедия Кольера
система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51330.8-99: Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 7. Защита вида e — Терминология ГОСТ Р 51330.8 99: Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 7. Защита вида e оригинал документа: 3.12.3 аккумулятор или батарея: Электрически перезаряжаемая электрохимическая система, способная накапливать электроэнергию и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Инфраструктура — (Infrastructure) Инфраструктура это комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур или объектов Транспортная, социальная, дорожная, рыночная, инновационная инфраструктуры, их развитие и элементы Содержание >>>>>>>> … Энциклопедия инвестора
Словесные названия российского оружия — … Википедия
элемент — 02.01.14 элемент (знак символа или символ) [element <symbol character or symbol>]: Отдельный штрих или пробел в символе штрихового кода либо одиночная многоугольная или круглая ячейка в матричном символе, формирующие знак символа в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Франция — (France) Французская Республика (République Française). I. Общие сведения Ф. государство в Западной Европе. На С. территория Ф. омывается Северным морем, проливами Па де Кале и Ла Манш, на З. Бискайским заливом… … Большая советская энциклопедия