Fundamentos de reservatórios hidráulicos

Fundamentos de reservatórios hidráulicosAlém de manter uma reserva de fluido suficiente para suprir diferentes necessidades de um sistema hidráulico, um reservatório dispõe de:

  • Uma grande área de superfície de transferência de calor do fluido para o ambiente circundante;
  • Volume o suficiente para deixar o retorno de fluido desacelerar a partir de uma alta velocidade de entrada;
  • Uma barreira física que separa o fluido que entra no reservatório do fluido que entra na linha de sucção da bomba;
  • Acesso para remover fluidos e contaminantes usados ​​a partir do sistema e para adicionar novo fluido;
  • Espaço para expansão de fluidos quentes, e drenagem de volta a partir de sistemas de encerramento e largo armazenamento de volumes necessários imediatamente durante períodos de operação em ciclo; 
  • Uma superfície para montar outros componentes do sistema, se possível;

Estas são as principais características dos reservatórios, porém novas necessidades podem exigir espaços diferentes, muitas vezes menores do que os usados na indústria, por exemplo.

Dimensões do Reservatório

Embora as condições dos reservatórios sejam muito importantes, é primordial definir o volume do reservatório.

Uma regra básica para o tamanho de um reservatório é que seu volume deve ser três vezes maior que a potência nominal da bomba de deslocamento fixo do sistema ou taxa média da sua bomba de deslocamento variável. Isso significa que uma bomba 5-GPM deve ter um reservatório de 15-gal. Essa regra sugere o volume adequado para permitir que o fluído para descansar entre os ciclos de trabalho apara dissipação do calor e decantação contaminante.

Devido à tecnologia dos sistemas de hoje, os objetivos do projeto foram alterados por razões econômicas, tais como economia de espaço, minimizando o uso de petróleo, e as reduções de custos globais do sistema.

Se vai ou não optar por aderir à regra tradicional, ou seguir a tendência de reservatórios menores é importante se atentar para parâmetros que podem influenciar o tamanho do reservatório necessário. Por exemplo: alguns componentes do circuito – como grandes acumuladores ou cilindros – pode envolver grandes volumes de líquido. Portanto, um reservatório maior pode ser necessário para dar conta do nível de fluido, para que este não caia abaixo da entrada da bomba, independentemente do fluxo da bomba.

Além disso, sistemas expostos a temperaturas elevadas requerem um reservatório maior, a menos que incorporem um permutador de calor. Certifique-se de considerar o calor substancial que pode ser gerado dentro de um sistema hidráulico. Este calor é gerado quando o sistema hidráulico produz mais energia do que é consumida pela carga. Um sistema operacional para períodos significativos com passagem de fluido sob pressão através de uma válvula de alívio é um exemplo comum.

O tamanho do reservatório muitas vezes precisa ser determinado pela combinação de mais alta temperatura do fluido e mais alta temperatura ambiente. É claro que, se a temperatura ambiente for superior a temperatura do fluido, um permutador de calor ou um sistema de arrefecimento a água irá ser necessário para resfriar o fluido.

De fato, para aplicações em que a conservação de espaço é importante, permutadores de calor podem diminuir o tamanho do reservatório, e também o custo, dramaticamente. O reservatório deve conter espaço adicional equivalente para pelo menos 10% da sua capacidade de fluido.

A tendência de diminuir reservatórios surgiu como um meio de obter benefícios econômicos. Um reservatório pequeno é mais leve, mais compacto e menos caro de fabricar e manter do que um de tamanho tradicional. Além disso, um reservatório menor reduz a quantidade total de fluido que pode vazar a partir, um importante ponto de vista ambiental.

Um reservatório de tamanho inferior tem de ser acompanhada por modificações que compensem a redução do volume de fluido contido nele. Por exemplo, um reservatório menor tem menos área de superfície para a transferência de calor, um permutador de calor pode ser necessário para manter a temperatura do fluido dentro dos requisitos. Além disso, os contaminantes não terão grande oportunidade para se estabelecer, então filtros de alta capacidade será necessários para que os contaminantes não se instalem no cárter do reservatório.

Talvez o maior desafio para usar um reservatório menor encontra-se com a remoção de ar a partir do fluido. Um reservatório tradicional proporciona a oportunidade para que o ar escape do fluido antes de ser arrastado para a entrada da bomba. Isto poderia causar eventuais danos ou falha da bomba. Será necessário a instalação de um difusor de fluxo, que reduz a velocidade de retorno de fluido ajudando a evitar a formação de espuma e a agitação dos líquidos.

Outra técnica consiste em instalar uma tela no reservatório para recolher pequenas bolhas, que caso se juntem podem subir rapidamente à superfície do fluido.

A melhor maneira de evitar a aeração do fluido é se atentar aos caminhos de fluxo do fluido, velocidades e pressões ao projetar o sistema hidráulico.

COMENTÁRIOS

  1. Francilio Batista da Costa disse:

    Prezados,
    Sou fabricante de elevadores hidráulicos em Recife e estou em busca de uma parceiria com fabricante nacional de unidades hidráulicas confiaveis e com suporte técnico atuante.

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