Depósitos hidráulicos: Finalidad, diseño y normas de dimensionamiento

Embalses hidráulicos Finalidad, diseño y normas de dimensionamiento (1)

Índice

¿Qué es un depósito hidráulico?

Un depósito hidráulico (tanque hidráulico) es el sumidero de fluido de un sistema. Proporciona un volumen de reserva, un área de superficie para el rechazo de calor, vías de flujo que ralentizan el aceite de retorno para la sedimentación y la liberación de aire, y el montaje de los componentes.

Características principales: un deflector que separa las cámaras de retorno y aspiración, un retorno sumergido, una toma de aspiración elevada, un respiradero con filtración, acceso de servicio y un fondo inclinado o en V con un desagüe en el punto más bajo.

Cómo dimensionar un depósito

Siga las normas prácticas como punto de partida y ajuste en función del calor, el ciclo de trabajo y los actuadores de gran tamaño.

  1. Regla general de referencia: Volumen del depósito ≈ 3× caudal de la bomba (fijo) o ≈ 3-4× caudal medio (variable). Reserva ≥10% extra para expansión térmica y drenaje.
  2. Circuitos de cilindro dominante: Mantener al menos el aceite necesario para extender completamente todos los cilindros + ~20% de reserva.
  3. Circuitos con motor dominante: Utilice ≈ 2× caudal de funcionamiento del sistema como reserva de arranque conservadora.
  4. Gestión del calor: Si el ambiente es alto o el servicio es continuo, aumente el volumen o añada un intercambiador de calor; los depósitos pequeños suelen necesitar refrigeración activa y una filtración más fina.
  5. Desaireación y calmado del flujo: Mantenga el aceite de retorno por debajo de la superficie del fluido y utilice un difusor para reducir la velocidad de retorno a aproximadamente 1 pie/s; evite que el aceite aireado entre en la bomba.

Materiales: Qué depósito y por qué

CaracterísticaAceroInoxidableAluminioPolietileno
Disipación del calorBienBienExcelentePobre
CorrosiónPropenso a oxidarseAlta resistenciaPosible oxidaciónInerte; baja condensación
PesoPesadoPesado-medioLuzLuz
CosteBajoAltaAltaBajo
FabricaciónFácilMás duroSoldadura especializadaMoldeado, limpio
Caso prácticoGeneralCorrosivo/limpioPeso/calor críticoServicio corto (descarga/expulsión)

Presurizado frente a no presurizado

Ventajas de los depósitos presurizados: mitigan las líneas de aspiración largas/elevadas, mantienen la NPSA en la entrada de la bomba en determinadas aplicaciones móviles o a gran altitud y reducen el riesgo de cavitación.

Contrapartidas: mayores requisitos de sellado/mantenimiento, control del venteo y consideraciones de seguridad; los depósitos no presurizados son más sencillos y adecuados cuando la colocación encima/cerca de la bomba es factible con conductos de aspiración rectos y sobredimensionados.

Detalles esenciales del diseño

  • Separador entre las cámaras de retorno y aspiración para prolongar el tiempo de permanencia y mejorar la sedimentación/depuración.
  • Sumerja la tubería de retorno; el extremo debe estar de 2 a 4× diámetros de tubería por encima del suelo para reducir las turbulencias y la formación de espuma.
  • Elevar la toma de aspiración por encima del suelo para evitar la entrada de lodos; instalar coladores/filtros para proteger la bomba.
  • Utilice un respiradero con filtración (preferiblemente desecante en entornos húmedos o polvorientos).
  • Disponga un fondo inclinado o en V con un desagüe en el punto más bajo; añada tapas extraíbles para su limpieza.

Preguntas frecuentes

¿Qué tamaño debe tener mi depósito hidráulico?

Comience con ≈ 3× caudal de la bomba (o 3-4× caudal medio para bombas variables) y, a continuación, ajuste en función del calor, cilindros/acumuladores, y ciclo de trabajo. Mantenga ≥10% de espacio libre para expansión y drenaje.

¿Necesito un depósito presurizado?

Sólo cuando las condiciones de aspiración sean malas (recorridos largos/elevados, altitud) y no pueda colocar el depósito encima/cerca de la bomba. De lo contrario, es preferible un depósito ventilado con un conducto de aspiración grande y recto.

¿Por qué se recomiendan difusores y deflectores?

Ralentizan el flujo de retorno y separan las vías de retorno de las de aspiración, lo que permite que los contaminantes se asienten y que el aire escape, de modo que la bomba extrae aceite limpio y no aireado.

¿Qué material de depósito debo elegir?

Acero o inoxidable para robustez y calor; aluminio para peso y transferencia de calor si está bien soportado; polietileno para funciones móviles de corta duración donde el calor es bajo y la limpieza es alta.

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