Qu'est-ce qu'un accumulateur à vessie hydraulique ?

A accumulateur à vessie hydraulique est un récipient sous pression qui stocke l'énergie hydraulique en utilisant une vessie en caoutchouc flexible pour séparer l'azote gazeux sous pression du fluide hydraulique. En tant qu'accumulateur hydraulique industriel, il absorbe les pics de pression, amortit les pulsations de la pompe et libère le fluide stocké à la demande pour maintenir la stabilité d'un circuit hydraulique. Ci-dessous, ce guide explique comment fonctionne l'accumulateur à vessie standard, où il s'intègre dans un système de stockage d'énergie hydraulique, comment en dimensionner et en entretenir un, et ce qu'il faut vérifier lors de la comparaison d'un fabricant d'accumulateurs à vessie ou d'un fournisseur de groupe d'accumulateurs.

Que fait un accumulateur à vessie dans un circuit hydraulique

À l’intérieur de la coque, de l’azote sec remplit la vessie à une pression de charge prédéfinie. Lorsque le fluide hydraulique pénètre par l'orifice inférieur, il comprime la vessie et le gaz qu'elle contient, convertissant l'énergie de la pompe en énergie potentielle stockée. Lorsque la pression du système chute, l'azote comprimé se dilate et repousse le fluide stocké dans le circuit. Cet échange gaz-fluide s'effectue avec une très faible inertie mécanique, c'est pourquoi l'accumulateur à vessie réagit presque instantanément aux changements de pression par rapport à un accumulateur à piston ou à membrane de volume similaire.

Une valve à clapet anti-extrusion se trouve au niveau de l'orifice de fluide et se ferme automatiquement une fois la vessie complètement déchargée, empêchant ainsi le matériau de la vessie d'être poussé dans l'ouverture et déchiré. Ce détail de conception unique est la principale raison pour laquelle les accumulateurs à vessie sous pression nécessitent moins d'entretien que les modèles d'accumulateurs plus anciens.

Cycle de charge et de décharge expliqué

Applications courantes des accumulateurs de stockage d'énergie

• Amortissement des pulsations — atténue les ondulations de pression des pompes à piston et à membrane, protégeant ainsi les vannes et les manomètres en aval.
• Réserve de marche de secours — fournit suffisamment de fluide stocké pour fermer une soupape de sécurité, rétracter un actionneur ou terminer un cycle après une pompe soudaine ou une panne de courant.
• Compensation de dilatation thermique — absorbe les augmentations de pression causées par l'accumulation de chaleur dans une boucle hydraulique fermée, courante dans les pipelines et les raffineries.
• Maintien de pression constante — compense les fuites lentes à travers les joints et les joints des systèmes de serrage, des presses à polymériser et des machines-outils.
• Suppression des chocs et des coups de bélier — amortit le pic de pression créé par la fermeture rapide des vannes dans les conduites de distribution de fluide.
• Absorption des chocs mécaniques — adoucit les secousses dans les circuits hydrauliques mobiles tels que les circuits de suspension des chariots élévateurs, des grues et des machines agricoles.
• Barrière de séparation des fluides - maintient deux fluides incompatibles séparés tout en transférant la pression entre eux.

Gamme de produits d'accumulateurs et de vessies en vedette

Examinez de plus près les modèles d'accumulateurs à vessie standard et les pièces de rechange de vessies d'accumulateur correspondantes, construites selon différents codes de pression et matériaux de coque.

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Spécifications standard de l’accumulateur à vessie

Un accumulateur à vessie en acier inoxydable est généralement spécifié pour les systèmes hydrauliques alimentaires, marins ou offshore où la résistance à la corrosion compte plus que la pression nominale brute, tandis qu'un accumulateur à vessie de type PED en acier au carbone couvre la plupart des applications d'accumulateurs hydrauliques industriels à moindre coût.

Comment dimensionner un accumulateur pour votre système

Le dimensionnement correct dépend de six paramètres de fonctionnement que tout fournisseur d'accumulateurs hydrauliques devrait se renseigner avant de recommander un modèle.

1. Plage de pression de service — pression minimale et maximale du système, toujours maintenue en dessous de la pression nominale de service de l'accumulateur.
2. Volume de travail — le volume de fluide qui doit être stocké ou délivré au cours de chaque cycle.
3. Milieu de travail — de l'azote associé à de l'huile minérale ou à une émulsion dans la plupart des cas ; les supports spéciaux doivent d’abord être discutés avec le fabricant.
4. Température de travail — détermine le choix de l'élastomère de la vessie et l'ajustement de la précharge.
5. Débit maximal — influence la taille du port de connexion de l'accumulateur.
6. Lieu d'installation — affecte le code de conception et les exigences d'essai pour l'accumulateur fini pour récipient sous pression.

Installation, chargement d'azote et maintenance

Montez l'accumulateur verticalement avec la vanne de gaz à la verticale et laissez un accès dégagé pour l'inspection. Fixez-le solidement sur un support ou un mur à l'aide d'un support de montage pour accumulateur plutôt que par soudure, ce qui n'est jamais autorisé sur la coque à pression. Placez un clapet anti-retour entre la pompe et l'accumulateur pour arrêter le flux inverse lorsque le moteur s'arrête, et ajoutez un robinet d'arrêt afin que l'unité puisse être isolée pour le chargement de gaz ou le stockage à long terme.

Seul un dispositif de chargement d'azote dédié ou un kit de chargement d'accumulateur doit être utilisé pour remplir la vessie, et le gaz doit toujours être de l'azote sec, jamais de l'oxygène ou de l'air comprimé. Chargez lentement pour éviter de stresser la vessie. Un outil de remplissage de gaz de base sert également de contrôleur de pression, permettant aux techniciens de vérifier la précharge sans purger complètement l'accumulateur.

Choisir un fabricant d'accumulateurs à vessie

Tous les fournisseurs de groupes d’accumulateurs ne possèdent pas les mêmes qualifications de fabrication. Recherchez un fabricant d'accumulateurs à vessie détenant une licence de fabrication d'équipements spéciaux pour les récipients sous pression et la certification CE de l'UE, car celles-ci confirment que les coques sont construites et testées selon un système de qualité reconnu plutôt qu'assemblées sans dossiers d'inspection traçables. Un fournisseur produisant la gamme complète – accumulateur à vessie standard, accumulateur à membrane, accumulateur à piston, station d'accumulateur à vessie, ainsi qu'un kit de chargement d'accumulateur et des accessoires d'accumulateur tels que des vessies et des supports de remplacement – ​​simplifie également l'approvisionnement ultérieur en pièces de rechange, puisque la vessie de l'accumulateur, les joints et le noyau de la valve de gaz proviennent tous d'un seul kit de réparation d'accumulateur compatible avec l'unité d'origine. Le même groupe de fabricants produit généralement des vannes haute pression et d'autres vannes hydrauliques, utiles lorsqu'un projet nécessite des clapets anti-retour et des soupapes de sécurité adaptés à côté de l'accumulateur lui-même.

Foire aux questions

Accumulateur à vessie versus accumulateur à piston : lequel réagit le plus rapidement ?

Un accumulateur à vessie standard réagit plus rapidement car la vessie a beaucoup moins de masse à déplacer qu'un piston, ce qui en fait le meilleur choix pour l'amortissement des pulsations. Son compromis est un rapport de pression utilisable plus étroit, généralement autour de 4 pour 1 entre la pression maximale et la pression minimale, tandis qu'un accumulateur à piston tolère des rapports plus larges et des débits plus élevés au prix d'une réponse plus lente.

À quelle fréquence la précharge d’azote doit-elle être vérifiée ?

En service normal, vérifiez tous les six à douze mois. Les systèmes à cycle élevé ou à haute température doivent être vérifiés tous les trimestres, en utilisant toujours un dispositif de chargement d'azote dédié plutôt que l'air de l'atelier.

La vessie peut-elle être remplacée sans acheter un nouvel accumulateur ?

Oui. À condition que la coque et l'orifice de fluide ne soient pas endommagés, la vessie, les joints et le noyau de valve peuvent être remplacés sur le terrain avec un kit de réparation d'accumulateur correspondant, qui coûte une fraction d'une unité de remplacement complète.