Los dispositivos hidroneumáticos (o hidroneumáticos ) son sistemas que funcionan con agua y gas. Los dispositivos se utilizan en diversas aplicaciones.
Un dispositivo hidroneumático es una herramienta que funciona mediante el uso de agua y gas. [1] Hidroneumático se refiere a los componentes neumáticos (gas) e hidráulicos (agua) necesarios para el funcionamiento de los dispositivos.
Los acumuladores hidroneumáticos o amortiguadores de pulsaciones son dispositivos que previenen, pero no absorben, alivian, detienen, atenúan ni suprimen un choque que ya existe, lo que significa que estos dispositivos evitan la creación de una onda de choque en una etapa anterior. Estos pueden incluir amortiguadores de pulsaciones, acumuladores hidroneumáticos, preventores de golpes de ariete , supresores de golpes de ariete y otros.
Los preventores de golpe de ariete hidroneumáticos son cámaras de volumen suficiente para permitir una extensión del tiempo en el que un flujo determinado puede acelerarse o desacelerarse sin un cambio repentino y grande en la presión. Véase también tanque de expansión . Cuando existen ondas de choque de un fluido incompresible dentro de un sistema de tuberías, especialmente a alta velocidad, existe una alta probabilidad de golpe de ariete. Para ayudar a evitar que una válvula de retención oscilante se golpee y cause un golpe de ariete, se instala una válvula de retención sin golpe asistida por resorte. En lugar de depender del flujo o la gravedad para cerrarse, el diseño sin golpe evita una disminución repentina de la velocidad y el flujo inverso. [2]
La cámara de prevención de golpes de ariete hidroneumáticos generalmente está adaptada para contener un elemento separador que evita el escape de un gas inerte comprimido precargado . Pueden ser
Las variaciones en el diseño incluyen
Los controladores de bombas hidroneumáticas proporcionan una
Los controladores son cilindros de presión que contienen un elemento separador móvil entre un gas y un líquido, dicho elemento móvil provoca el accionamiento de la válvula o válvulas de control direccional. Los controladores se utilizan en un circuito después de una bomba que es seguida por una rama del lado de la válvula, y más allá de una válvula de retención, de modo que este dispositivo solo puede descargar volumen de líquido mediante una caída de presión del sistema.
Las variaciones en el diseño incluyen
Los filtros de pulsaciones hidroneumáticos permiten reducir la amplitud de los cambios de presión cuya velocidad es del orden de 1,4 km/s. Todos ellos se utilizan en la industria.
Un filtro de pulsaciones hidroneumático es un recipiente de presión con entrada y salida separadas, conectable a un sistema de tuberías de modo que todos los cambios de presión deben intentar pasar a través de dicha cámara. La entrada y la salida de dicha cámara tienen un diámetro relativo al diámetro de la cámara que proporciona un coeficiente de descarga alto y sin proximidad cercana a ninguna superficie reflectante. No hay ningún cambio repentino en el área de la sección transversal de la trayectoria del flujo que refleje una onda de presión, es decir, no hay placa(s) de orificio. Las variaciones incluyen dispositivos combinados de "doble propósito" que abordan la "reducción de la carga de aceleración" por medio de un contenedor de gas.
Los dispositivos tienen aplicaciones por respuesta de frecuencia.
Los reductores de carga de aceleración hidroneumáticos minimizan la masa de líquido que se debe acelerar cuando cambia la velocidad del flujo . Dentro de un sistema de tuberías, la presión aumenta cuando se presenta un volumen de fluido. Esta carga de aceleración debe reducirse para evitar daños a los componentes de la bomba y ruido excesivo. [3] Estos dispositivos suelen poder montarse en cualquier orientación, de modo que el dispositivo se pueda conectar directamente a la válvula de retención de succión debajo de la bomba o directamente a cualquier válvula de retención de descarga vertical u horizontal; minimizando la longitud de cualquier masa de columna de líquido que experimente un cambio de velocidad. La conexión de la bomba está separada de la conexión del sistema para que no se produzcan cambios en la carga de aceleración debido a la reciprocidad dentro de un puerto.
Las aplicaciones de los reductores de carga de aceleración hidroneumática incluyen:
Las variaciones en el diseño incluyen
Algunos fabricantes de amortiguadores de pulsaciones ofrecen artículos que no amortiguan las pulsaciones. La compresibilidad de un gas, a menudo nitrógeno porque es inerte a temperaturas normales, almacena cualquier cambio repentino de volumen. El almacenamiento de un cambio repentino de volumen permite que el volumen cambie contra un colchón de gas blando, sin necesidad de acelerar todo el líquido existente en el sistema para apartarlo del nuevo volumen que proviene de una bomba. Por lo tanto, como no es necesario acelerar de repente todo el volumen de un sistema, el colchón evita que se genere una "carga de aceleración" (fuerza). En consecuencia, el pulso de presión no se genera en primer lugar, por lo que no se amortigua en absoluto. El colchón de gas simplemente permite almacenar el cambio de volumen. Los fabricantes ofrecen acumuladores de líquido, no un artículo que extrae energía.
Los acumuladores de líquidos precargados con amortiguadores de gas (resorte) se denominan acumuladores hidroneumáticos. "Hidro" porque se trata de un líquido (como el agua). "Neumático" porque se trata de un gas (como el aire). "Acumulador" porque el propósito es almacenar o acumular volumen de líquido mediante una fácil compresión del gas. Estos dispositivos se caracterizan por tener una sola conexión de líquido que va a una "T" en el sistema.
Existen otras formas de acumulador que se utilizan para fines hidráulicos de potencia fluida. Por ejemplo, resorte helicoidal más pistón sellado; aunque estos son menos populares. Por lo tanto, un acumulador hidráulico no es necesariamente un acumulador hidroneumático.