O tanque de óleo hidráulico desempenha um papel importante no projeto do circuito hidráulico. Armazena óleo hidráulico quando não está fluindo no sistema hidráulico.
Antes de começarmos a examinar o tanque hidráulico com mais detalhes, vale a pena lembrar como funciona o sistema hidráulico e o papel que o tanque hidráulico desempenha no sistema geral.
Solução de problemas do sistema hidráulico:Tanque hidráulico, aparelho respiratório e contaminantes de fluido hidráulico
Os sistemas hidráulicos são projetados para transmitir energia de maneira controlada através do uso de fluidos pressurizados. Há uma quantidade limitada de óleo hidráulico no sistema, que é continuamente armazenado e reutilizado enquanto o sistema está em funcionamento. Isto torna o tanque de armazenamento de fluido, o tanque de óleo, uma parte essencial de qualquer sistema hidráulico.
Na verdade, o tanque hidráulico desempenha muitas funções no sistema hidráulico porque:
Segure um certo volume de líquido
Transferir calor do sistema
Permitir que os contaminantes sólidos se assentem e
Promove a liberação de ar e umidade do fluido.
Embora “tanque de armazenamento de fluido” possa parecer um conceito muito simples, o projeto e a implementação do tanque de armazenamento são muito importantes. A eficiência até mesmo do sistema hidráulico mais bem{1}}projetado pode ser comprometida por tanques hidráulicos mal projetados.
Quais são as considerações de projeto para o tanque hidráulico?
1. Tamanho do tanque de combustível
As regras gerais para o tamanho do tanque hidráulico dependem se o sistema está aberto ou fechado. Para a maioria das aplicações industriais, o volume do tanque deve ser de 3 a 5 vezes a vazão da bomba por minuto e pelo menos 2,5 vezes a vazão. Embora isto seja verdade na maioria dos casos, um tanque maior do que este pode ser necessário em alguns casos - por exemplo, para garantir que o nível permaneça acima da linha de entrada da bomba.
Em vez disso, pode haver razões para que um tanque menor seja desejável - por exemplo, se o projeto geral for muito leve ou compacto.
Vale a pena notar que tamanhos menores podem ter uma área superficial de transferência de calor menor, portanto pode ser necessário aumentar a potência do trocador de calor ou resfriador no projeto para garantir que a temperatura do fluido permaneça dentro de uma faixa de parâmetros aceitável.
Além disso, o menor volume do tanque facilita a bolha e a agitação do fluido quando o fluido hidráulico retorna ao tanque. Medidas ou componentes especiais para reduzir a velocidade do fluido de retorno podem ajudar a minimizar estes problemas. Isto é importante porque os fluidos infláveis podem causar danos à bomba, cavitação ou falha prematura.
2. Contaminantes e filtração
Se a contaminação do fluido no sistema hidráulico for muito alta, mais da metade dos componentes hidráulicos falharão.
"Os sistemas hidráulicos mais antigos têm pressões operacionais mais baixas, bombas de engrenagens simples e válvulas direcionais-operadas por alavanca. Contaminantes particulados podem causar alguma degradação, mas isso raramente leva a falhas intermitentes ou catastróficas."
Solução de problemas do sistema hidráulico: Tanque hidráulico, aparelho respiratório e contaminantes de fluido hidráulico
“Os sistemas hidráulicos modernos são caracterizados por tolerâncias muito pequenas entre as peças dentro da válvula e pelo uso de eletroímãs proporcionais com pequenas forças.
Isso significa que contaminantes particulados podem facilmente interferir nas operações normais.
Solução de problemas do sistema hidráulico: Tanque hidráulico, aparelho respiratório e contaminantes de fluido hidráulico
Agora, mesmo em sistemas fechados, a contaminação de fluidos pode vir de diversas fontes internas ou externas, mas uma fonte comum é o respiro de ar no tanque hidráulico.
Os tanques hidráulicos requerem aparelhos respiratórios para permitir que o ar flua para dentro e para fora do tanque:
Quando a bomba drena o óleo, o ar é sugado para o tanque hidráulico através do aparelho respiratório e o fluido é sugado para o cilindro hidráulico.
O aparelho respiratório libera ar à medida que o fluido retorna do cilindro para o tanque.
Se a passagem de ar para fora do tanque for restringida ou bloqueada, a pressão interna poderá subir acima de um nível seguro, levando potencialmente a um vazamento grave.
Se entrar muito pouco ar no tanque, é criado um vácuo parcial, que pode causar cavitação, danificar a bomba e reduzir a vazão dentro do sistema.
Por esta razão, filtros de malha são frequentemente incluídos em designs de respiradores. Deve ser monitorado para garantir que não fique entupido. O pressostato diferencial indica quando o filtro está bloqueado.
No entanto, os filtros de malha não resolvem todos os problemas. Além de filtrar poeira e outros contaminantes sólidos, o filtro também precisa garantir que a água não entre no tanque. Em sistemas hidráulicos, a água pode reduzir o desempenho do óleo hidráulico e causar operação instável ou levar à falha de componentes. Devido à umidade do ar, a água pode entrar no sistema através do respirador.
A solução para esse problema é usar um respirador com filtro secador, que usa um filtro de partículas-finas e dessecante para capturar a umidade do ar antes que ela entre no tanque hidráulico. Os dessecantes e filtros também precisam ser monitorados e mantidos, pois os elementos do filtro eventualmente ficarão entupidos e o dessecante se esgotará com o tempo.
Dessa forma, você pode garantir que qualquer ar aspirado para o espaço do tanque hidráulico esteja limpo e seco -, reduzindo assim a probabilidade de entrada de contaminantes no sistema hidráulico.
3. Filtragem adicional
Tradicionalmente, o tamanho dos tanques hidráulicos tem sido especificado para permitir que os contaminantes afundem no fundo do tanque, evitando assim a circulação de contaminantes no sistema hidráulico.
No entanto, entradas e saídas adicionais podem ser usadas para formar circuitos separados. Este circuito consiste em uma bomba de circulação, filtro e mangueira ou tubo de conexão. Desta forma, o fluido pode ser filtrado e devolvido ao tanque hidráulico.
Esta filtragem adicional ajuda a reduzir ainda mais o risco de contaminantes no sistema hidráulico. Na indústria, este é um sistema de filtragem circulante comum (incluindo filtros, resfriadores e até aquecedores).
4. Monitoramento e manutenção
Já mencionamos que filtros e respiradores devem ser monitorados e mantidos para garantir seu funcionamento contínuo e eficaz.
O custo atual dos sensores e das comunicações significa que adicionar outros monitoramentos automáticos ao seu sistema hidráulico geralmente é-eficiente em termos de custo. Por exemplo, como o calor é a principal causa da degradação do óleo hidráulico, você pode querer instalar um monitor de temperatura no seu tanque hidráulico.
Embora as leituras de alta temperatura exijam um interruptor para desligar com segurança e rapidez, aquecedores de fluido controlados termostaticamente podem ser necessários em ambientes frios. Fluidos frios e viscosos também podem causar danos às linhas de sucção e às bombas.
Finalmente, o indicador de nível é outro recurso importante a ser incluído no projeto do tanque. Se você não estiver medindo automaticamente, especificar um interruptor para sinalizar quando o nível ficar perigosamente baixo ajudará a evitar reparos catastróficos e caros.
