Hidrofor

Hidrofor je uređaj koji omogućuje dopremu vode na više visine iz cisterne, bunara ili gradskog vodovoda. Svi hidrofori rade tlakom od najmanje 8 atmosferâ. Tim tlakom se vodu može dopremiti na visine i do 80 metara. Hidrofor je najbolje smjestiti na najnižu razinu ili podrumsku prostoriju.

Shema hidrauličkog akumulatora s mijehom: 1 – posuda, 2 – mijeh, 3 – tanjurasti ventil. Desno je simbol hidrauličkog akumulatora.

Izgled hidrauličkih akumulatora.

Hidraulički akumulator.

Hidraulički akumulator

Hidraulički akumulator je posuda koja iz hidrauličkog pogona preuzima izvjestan volumen hidrauličkog fluida pod tlakom, pa prema potrebi taj fluid vraćaju u sustav. Svrha i zadaci hidrauličkih akumulatora su sljedeći:

• pohranjivanje rezerve fluida pod tlakom. Time se omogućava odabir učina ili kapaciteta hidrauličke pumpe prema prosječnim potrebama sustava, a vršna opterećenja (razlika između trenutno potrebnog protoka i maksimalnog protoka pumpe) pokrivaju se rezervom iz akumulatora;
• napajanje sustava za slučaj nužde. U slučaju kvara pumpe, akumulator preuzima napajanje sustava kako bi se mogao završiti već započeti radni ciklus;
• kompenzacija curenja, to jest nadoknađivanje gubitaka curenja fluida iz hidrauličkog pogona;
• Izjednačavanje volumena. Djeluje kao ekspanzijska posuda; preuzima višak volumena fluida koji nastaje zbog zagrijavanja fluida (toplinsko istezanje), čime se izbjegavaju oštećenja zatvorenog sustava;
• smanjivanje vršnih tlakova prilikom trenutačnog uključivanja uređaja;
• prigušivanje pulsacija: smanjivanje nejednolikosti protoka i tlaka volumenske pumpe;
• iskorištavanje energije kočenja: akumulator prilikom punjenja preuzima energiju tereta koji se koči;
• uloga opruge/amortizera: akumulator može održavati tlak u sustavu i preuzimati hidrauličke udare (aktivni ovjes, održavanje nategnutosti užadi);
• za kočenje u nuždi.

Podjela

Tlak fluida u akumulatoru može se održavati pomoću klipa s utegom ili oprugom, a u praksi najčešće se koriste akumulatori s plinom (dušikom) pod tlakom. Zato se uglavnom koristi plin dušik, a zrak nije dozvoljen zbog opasnosti od eksplozije. Plin i radni fluid redovito su odvojeni stjenkom, a prema tipu stjenke razlikuju se: hidraulički akumulatori s klipom, hidraulički akumulatori s membranom i hidraulički akumulatori s mijehom.

Hidraulički akumulator s klipom

Plin i radni fluid smješteni su u cilindru i razdvojeni slobodno pokretnim (letećim) klipom. Koriste se za relativno velike volumene i protoke. Tlak pretpunjenja (plin zauzima maksimalni mogući volumen V_o) označit će se s p₀, a minimalni i maksimalni dopušteni radni tlak p₁ i p₂ respektivno (odgovarajući volumeni plina su V₁ i V₂). Za akumulatore s klipom maksimalni omjer tlakova p₀ : p₂ = 1 : 10. Tlak pretpunjenja plina p₀ treba biti 5 bara niži od minimalnog radnog tlaka fluida p₁.

Hidraulički akumulator s membranom

Hidraulički akumulator s membranom ima oblik kugle, koja je na sredini vodoravno podijeljena elastičnom membranom ,koja dijeli volumen ulja i plina. Koristi se za manje volumene, često za kompenzaciju vršnog tlaka ili za smanjivanje nejednolikosti protoka i tlaka. Maksimalni odnos tlakova ponovo iznosi 1:10.

Hidraulički akumulator s mijehom

Hidraulički akumulator s mijehom sastoji se od čelične posude ispunjene uljem, u kojoj se nalazi elastični mijeh prethodno napunjen plinom. Plin se puni kroz gornji ventil, a na (donjem) priključku za ulje smješten je tanjurasti ventil, koji sprječava izlaz mijeha i štiti ga od oštećenja. Ako je tlak ulja veći od tlaka plina, ulje kroz tanjurasti ventil ulazi u akumulator, smanjuje se volumen mijeha, a plin se komprimira. Ovaj tip akumulatora odlikuje se apsolutnim brtvljenjem plin-ulje, i brzim reagiranjem (zanemariva tromost). Maksimalni odnos tlakova iznosi 1:4. Apsolutni tlak pretpunjenja plina p₀ mora iznositi 70 - 90% minimalnog radnog tlaka fluida p₁, čime se sprječava stalni dodir mijeha i tanjurastog ventila i moguća oštećenja.

Propisi za hidrauličke akumulatore

Hidraulički akumulatori podliježu propisima za posude pod tlakom, koji između ostalog propisuju:

• akumulator mora imati odgovarajući manometar;
• akumulator mora imati sigurnosni ventil koji se ne može isključiti niti neovlašteno podešavati;
• u dovodni vod mora se ugraditi ručni zaporni ventil;
• akumulator se mora ispitati (način ispitivanja zavisi od maksimalnog radnog tlaka).