Como funciona un acumulador

Queremos compartir con vosotros el funcionamiento de un acumulador hidráulico para que podais entender mejor su funcionamiento y aprovechar sus funciones para mejorar vuestros sistemas hidráulicos.

El funcionamiento es sencillo: cuando la presión del circuito supera la presión del nitrógeno, el aceite comienza a entrar en el acumulador comprimiendo el gas (función A).

Si la presión del circuito es menor que la del gas comprimido en el acumulador, el volumen de aceite acumulado en el recipiente es devuelto al mismo gracias a la expansión del nitrógeno, que tendrá más fuerza que el lado aceite del sistema (función B).

Ambos fluidos estarán separados por una membrana, vejiga o pistón.

Aplicaciones:

Aplicación reserva de energía: Cuando necesitamos realizar un esfuerzo, una vez ya parada la bomba, o bien realizar un movimiento más rápido que el que nos permite el caudal de la bomba instalada, recurrimos a un acumulador, donde almacenaremos ese aceite que necesitamos, y lo liberaremos en el momento necesario. En casos de perdida de energía, un cilindro o motor puede quedar en una posición de “tensión”. En estos casos, con el aceite a presión reservado en nuestro acumulador, podremos ayudarlo a volver a una posición de descanso o de final de función (bajar una plataforma, abrir una compuerta…)

Amortiguación de impulsos y de ruido: Cuando por motivos técnicos, por el tipo de aplicación, se producen vibraciones en el sistema, ponemos un acumulador, que hará de “silenciador” del ruido en las tuberías. Las bombas de pistones de mayor volumen incorporan un pequeño acumulador que suaviza el efecto de golpe entre los impulsos de los pistones.

Dilatación térmica: Los líquidos, al calentarse, tienden a aumentar de volumen. En circuitos presurizados, se soluciona mediante un acumulador en el sistema, que absorberá el aumento de volumen de aceite. Muchas calderas de agua caliente tienen un depósito de dilatación para evitar tener que sacar y cargar agua cada vez que se calienta el circuito.

Anti-ariete: Algunos sistemas hidráulicos sufren cortes o cierres propios de forma súbita en su actividad, que pueden generar golpes de ariete en la línea, el acumulador absorbe esos golpes, protegiendo los elementos del sistema. Las electroválvulas son un claro ejemplo de esos golpes por cambio de sentido que se generan con el movimiento. Si se trabaja a presiones altas o cambios rápidos (bruscos) el acumulador absorberá esos cambios, aliviando el sistema.

Aplicaciones suspensión: El acumulador es un elemento elástico con la gran ventaja de que la fuerza que se ejerce (sistema gas - aceite) puede adaptarse en cualquier momento y fácilmente, soportando los golpes de presión repetitivos. Las suspensiones en las ruedas de los vehículos y los asientos de los conductores, los utilizan para absorber los baches propios del movimiento.

Restitución de Energía / Mantenimiento de Presión: Los acumuladores mantienen el caudal durante un determinado tiempo y protegen la maquinaria y las costosas instalaciones, en caso de cortes en el suministro eléctrico o por fallos en el sistema. También se puede aplicar para ahorrar energía, con el apagado de las bombas del sistema en operaciones de mantenimiento de presión.

Averías en los Acumuladores y Motivos

Después de años de experiencia trabajando con Acumuladores, hemos resumido en 4 los tipos de situaciones que provocan averías en el acumulador hinchado en origen. Esta guía te ayudará a detectar cual es el que fallo, ahorrándote tiempo y dinero.

1- POR HINCHADO INCORRECTO:

a. El acumulador se hincha por debajo de la presión de hinchado necesaria, se llena de aceite y presiona la membrana/vejiga contra el cuello superior, provocando la extrusión de la goma. Además, como no hay fluctuación en el volumen de aceite, el exceso de presión se convertirá en calor y degradará la membrana por el cambio térmico interior, hasta hacerla permeable al aceite.

b. El acumulador se hincha por encima de la presión máxima de trabajo, no permite la entrada de aceite en su interior, presiona la membrana contra el cuello inferior, y como el aceite no puede entrar en este espacio, se calienta y la membrana se degrada haciéndose permeable, además de agrietarse por el contacto físico ya indicado membrana-cuello de aceite.

c. El acumulador se hincha a una presión que permite el flujo de aceite, pero no es el valor correcto. En este caso, se producirá una repetición de golpeo en la parte superior o inferior que deformará la membrana, desplazándola de su eje central y provocando la rotura de la misma.

2- POR DIMENSIONADO INCORRECTO:

a. El acumulador es mayor que el tamaño necesario. En este caso la única diferencia destacable es que, en aquellas que se necesita un movimiento “rápido” del aceite, al ser mayor el acumulador, aumentará el tiempo de reacción, ya que el % de aceite que moverá con el cambio de presión, con relación al volumen total del acumulador es menor. Un acumulador de 2,5 litros que “entrega” 1 litro de aceite, lo mueve a más velocidad que si es de 6 litros, aunque su vejiga sufre menor dilatación, y genera menos desgaste.

b. El acumulador es menor que el tamaño necesario. En este caso es muy probable que no sea capaz de entregar todo el aceite por perdida de presión excesiva, o que se vacíe el acumulador provocando la rotura de la membrana o de la vejiga.

3- POR APLICACIÓN INCORRECTA:

Cada aplicación requiere un tipo de acumulador, y siempre habrá que buscar la mejor solución aplicada a la necesidad de la función a realizar:

• a. Caudal,
• b. Salto térmico,
• c. Capacidad de restitución
• d. velocidad de restitución

4- POR CONEXIONADO INCORRECTO.

a. La descarga al final del trabajo de un acumulador debe realizarse de forma controlada. El vaciado “libre a tanque” de un acumulador provoca que la membrana o vejiga impacten a gran velocidad, superior a la prevista por el fabricante. En casos de vaciado absoluto, se recomienda el montaje de una reducción de paso de aceite, para que la velocidad de descarga se reduzca de forma muy importante. En los casos habituales, una reducción de paso de 5-6 veces el nominal del acumulador suele ser lo recomendado en este tipo de descargas de cierre.”