O que é um acumulador de diafragma?

A estrutura interna de um acumulador de diafragma consiste em um invólucro de aço dividido em duas câmaras seladas por um diafragma de borracha. Ao contrário de um acumulador de bexiga, o diafragma é colado ou fixado em toda a sua circunferência, proporcionando à unidade um volume morto menor e um tempo de resposta mais rápido para aplicações de pequeno fluxo.

Um acumulador de diafragma raramente é a única razão pela qual uma máquina funciona, mas sua ausência geralmente é a razão pela qual ela funciona mal. Em circuitos com pequenos reservatórios, demanda intermitente ou controle sensível de pressão, um grupo acumulador realiza cinco tarefas práticas:

• Economizando energia de acionamento — fornece vazão de pico para que a bomba possa ser dimensionada para a demanda média, e não para o pico mais alto.
• Armazenamento de energia — mantém o fluido pressurizado pronto para ser liberado no momento em que o circuito assim o exigir.
• Amortecimento de choques de pressão — absorve choques hidráulicos causados por trocas de válvulas ou mudanças repentinas de carga.
• Reduzindo a pulsação da pressão da bomba — suaviza a ondulação produzida pelas bombas de pistão e de engrenagem.
• Mantendo pressão constante — compensa vazamentos ou expansão térmica entre os ciclos da bomba.

Os fabricantes de máquinas que adicionam uma unidade de armazenamento de energia hidráulica ao circuito normalmente obtêm maior vida útil dos componentes, operação mais silenciosa e menor custo de manutenção, uma vez que a bomba e as vedações não estão mais sujeitas a pulsações constantes e cargas de choque.

A escolha entre os tipos de acumuladores depende do volume, da vazão e da frequência com que o lado do gás precisa ser recarregado. A tabela abaixo compara os três projetos mais comuns usados ​​em aplicações de acumuladores hidráulicos industriais.

Os acumuladores de diafragma soldado utilizam um invólucro estampado em aço e são identificados através de um código de modelo estruturado. Compreender cada segmento ajuda ao especificar uma bexiga de acumulador de reposição ou solicitar um kit de reparo de acumulador correspondente.

Acumuladores de diafragma pequenos são construídos com taxas de compressão de 4:1 ou 8:1 dependendo do volume nominal, com a conexão do lado do líquido aumentando de G1/2 até G3/4 à medida que o recipiente cresce. Uma amostra da gama disponível é mostrada abaixo.

Cada tamanho pode ser combinado com um material de diafragma diferente para corresponder ao fluido que está sendo manuseado — NBR para óleo mineral geral, HNBR para resistência a temperaturas mais altas, IIR para fluidos de éster de fosfato ou ECO para um equilíbrio entre resistência a óleo e ozônio.

Dimensionar corretamente um acumulador evita dois erros comuns: uma unidade subdimensionada que não consegue atender aos picos de demanda e uma unidade superdimensionada que agrega custos sem benefícios adicionais. Três perguntas restringem a seleção rapidamente.

• Qual é a lacuna de pico de fluxo? Compare a saída constante da bomba com o pico de demanda momentâneo do circuito – a diferença define o volume mínimo utilizável.
• Qual é a faixa de pressão de trabalho? A pré-carga de gás deve ficar em aproximadamente 90% da pressão mínima do sistema para um desempenho estável.
• Que fluido e temperatura o diafragma verá? A compatibilidade do fluido determina se NBR, HNBR, IIR ou ECO é o código correto do material do diafragma.

Um acumulador de diafragma é tão confiável quanto seus acessórios de suporte. Um dispositivo de carregamento de nitrogênio ou kit de carregamento de acumulador é usado para definir a pressão inicial de pré-carga de gás e para adicioná-la durante a manutenção programada, uma vez que a pressão do gás cai naturalmente uma pequena porcentagem por ano através da permeação do diafragma.

• Kit de carregamento de nitrogênio — conecta-se à válvula de gás para encher, verificar e liberar nitrogênio com segurança, sem remover o acumulador do circuito.
• Substituição da bexiga/diafragma do acumulador — um item de desgaste que deve ser inspecionado durante o serviço de rotina e trocado assim que a elasticidade cair.
• Válvula de segurança do acumulador — protege o vaso e o circuito contra sobrepressurização além da pressão nominal de trabalho.
• Suporte de montagem do acumulador — protege a embarcação contra vibrações, o que prolonga a vida útil do diafragma e da carcaça.

Como um acumulador de diafragma é um vaso de pressão, ele deve ser fabricado de acordo com padrões de segurança reconhecidos, e não com práticas gerais de fabricação. A produção respeitável inclui uma Licença de Fabricação de Equipamento Especial para vasos de pressão, certificação CE da UE e rastreabilidade de material desde a bobina de aço bruto até o invólucro acabado e testado hidrostaticamente. Um fornecedor de acumuladores com certificação CE também fornecerá taxa de compressão, pressão de trabalho permitida e documentação do material do diafragma para cada lote, o que simplifica a aprovação quando a unidade é integrada em máquinas de exportação.