เครื่องคำนวณขนาดตัวสะสมไฮดรอลิก | HydraulicCalc

กำหนดขนาดตัวสะสมไฮดรอลิกด้วยกฎบอยล์

อะคิวมูเลเตอร์ไฮดรอลิกสะสมของไหลอัดแรงดันในห้องที่บรรจุก๊าซ เพื่อให้ระบบสามารถส่งจ่ายอัตราการไหลสูงในช่วงสั้น ดูดซับแรงกระแทก หรือรักษาแรงดันในช่วงที่ปั๊มหยุดทำงาน เครื่องคำนวณนี้หาขนาดอะคิวมูเลเตอร์จากแรงดันใช้งาน แรงดันเติมก๊าซ (pre-charge) และปริมาตรของไหลที่ต้องการจ่าย โดยใช้กฎของบอยล์สำหรับการออกแบบแบบ isothermal และการแก้ไขแบบ polytropic สำหรับรอบงานเร็ว

หลักการทำงาน

กฎของบอยล์ P₁V₁ = P₂V₂ กำหนดความสัมพันธ์ isothermal ระหว่างปริมาตรก๊าซที่บรรจุและแรงดัน ปริมาตรอะคิวมูเลเตอร์ที่ต้องการ V₀ = ΔV / (P_pc/P₂ − P_pc/P₁) โดย P_pc คือแรงดัน pre-charge, P₁ คือแรงดันใช้งานต่ำสุด, P₂ คือแรงดันใช้งานสูงสุด และ ΔV คือปริมาตรของไหลที่จ่ายออก สำหรับรอบงานเร็ว (< 1 นาที) ให้ใช้รูปแบบ polytropic (P₁V₁^n = P₂V₂^n) โดย n = 1.4 สำหรับไนโตรเจน ซึ่งให้ปริมาตรที่ใช้งานได้ต่อการจ่ายน้อยกว่า หลักทั่วไป: ตั้ง pre-charge ที่ 90% ของแรงดันใช้งานต่ำสุดสำหรับ bladder accumulator และ 95% สำหรับ piston accumulator การออกแบบขึ้นอยู่กับความผันผวนของอุณหภูมิด้วย เนื่องจากแรงดัน pre-charge เปลี่ยนแปลง ~1% ต่อ 3 °C ดังนั้นระบบในพื้นที่หนาวต้องตรวจสอบใหม่

กรณีใช้งาน

การสะสมพลังงานสำหรับการหยุดของเครื่องอัด

นักออกแบบเครื่องอัดที่ต้องการจ่ายของไหล 5 ลิตรระหว่าง 200 bar ถึง 150 bar เติมไนโตรเจน pre-charge 135 bar ใน bladder accumulator ขนาด 10 ลิตร และยืนยันว่าปริมาตรที่จ่ายออกเพียงพอสำหรับความต้องการของจังหวะหยุด

การลดการสั่นของปั๊มลูกสูบ

ช่างเทคนิคไฮดรอลิกที่ต้องการลดการสั่นของปั๊มลูกสูบ ติดตั้ง accumulator ขนาด 1 ลิตรพร้อม pre-charge 80% ของแรงดันระบบเฉลี่ย ทำให้รูปคลื่นแรงดันลดลงจาก ±15 bar เป็น ±2 bar ที่มาตรวัด

ถังสำรองพวงมาลัยฉุกเฉิน

วิศวกรระบบยานพาหนะออกแบบขนาด accumulator พวงมาลัยสำรองสำหรับการหมุนเต็มล็อค 3 รอบหลังจากปั๊มล้มเหลว โดยคำนวณปริมาตรก๊าซที่ต้องการให้อัตราการไหลของของไหลที่เหลือเมื่อสิ้นสุดการจ่ายยังเกินแรงดันเปิดวาล์วพวงมาลัย

คำถามที่พบบ่อย

จะตั้งแรงดัน pre-charge ที่เท่าใด?

เติม pre-charge ที่ 90% ของแรงดันใช้งานต่ำสุดสำหรับ bladder accumulator (เพื่อไม่ให้ bladder กระแทก poppet) และ 95% สำหรับ piston accumulator ควรตรวจสอบ pre-charge ใหม่หลังจากมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือทุกปีเพื่อความปลอดภัย

ความแตกต่างระหว่าง bladder, piston และ diaphragm accumulator คืออะไร?

Bladder accumulator (พบมากที่สุด) รับมือกับรอบงานเร็วและของไหลที่มีสิ่งปนเปื้อนได้ดี Piston accumulator ให้ปริมาตรขนาดใหญ่กว่า (≥10 L) และอายุการใช้งานยาวนานกว่า Diaphragm accumulator มีขนาดกะทัดรัดและเหมาะกับงานปริมาตรต่ำ (≤1 L)

ทำไมอุณหภูมิจึงส่งผลต่อการออกแบบขนาดอะคิวมูเลเตอร์?

แรงดัน pre-charge ของไนโตรเจนขยายตัวตามความร้อน — แรงดันเพิ่มขึ้น ~1% ต่อ 3 °C หน่วยที่เติมที่ 25 °C และใช้งานที่ 50 °C จะมีค่า pre-charge สูงขึ้น ~8% ซึ่งลดปริมาตรที่จ่ายได้จริง