Reservatórios hidráulicos: Propósito, projeto e regras de dimensionamento

Propósito dos reservatórios hidráulicos, regras de projeto e dimensionamento (1)

Índice

O que é um reservatório hidráulico?

Um reservatório hidráulico (tanque hidráulico) é o reservatório de fluido de um sistema. Ele fornece volume de reserva, uma área de superfície para rejeição de calor, caminhos de fluxo que retardam o retorno do óleo para assentamento e liberação de ar e montagem de componentes.

Principais recursos: um defletor que separa as câmaras de retorno e de sucção, um retorno submerso, um coletor de sucção elevado, um respiro com filtragem, acesso para manutenção e um fundo inclinado ou em V com um dreno no ponto mais baixo.

Como dimensionar um reservatório

Siga as regras práticas como ponto de partida e ajuste para calor, ciclo de trabalho e atuadores grandes.

  1. Regra geral da linha de base: Volume do reservatório ≈ 3× fluxo da bomba (fixo) ou ≈ 3-4× fluxo médio (variável). Reserve ≥10% extra para expansão térmica e retorno de drenagem.
  2. Circuitos com predominância de cilindros: Mantenha pelo menos o óleo necessário para estender totalmente todos os cilindros + ~20% de reserva.
  3. Circuitos com predominância de motores: Use ≈ 2× o fluxo operacional do sistema como uma reserva inicial conservadora.
  4. Gerenciamento de calor: Se o ambiente for alto ou o serviço for contínuo, aumente o volume ou adicione um trocador de calor; tanques pequenos geralmente precisam de resfriamento ativo e filtragem mais fina.
  5. Desaeração e acalmia do fluxo: Mantenha o óleo de retorno abaixo da superfície do fluido e use um difusor para reduzir a velocidade de retorno para aproximadamente 1 pé/s; evite puxar o óleo aerado para dentro da bomba.

Materiais: Qual tanque e por quê

RecursoAçoInoxidávelAlumínioPolietileno
Dissipação de calorBomBomExcelenteRuim
CorrosãoPropenso à ferrugemAlta resistênciaPossibilidade de oxidaçãoInerte; baixa condensação
PesoPesadoPesado-médioLuzLuz
CustoBaixaAltaAltaBaixa
FabricaçãoFácilMais difícilSoldagem especializadaMoldado, limpo
Caso de usoGeralCorrosivo/limpoPeso/calor críticoServiço curto (despejo/ejetor)

Pressurizado versus não pressurizado

Vantagens dos reservatórios pressurizados: atenuam as linhas de sucção longas/elevadas, mantêm o NPSA na entrada da bomba em determinadas aplicações móveis ou de alta altitude e reduzem o risco de cavitação.

Compensações: maiores requisitos de vedação/manutenção, controle de ventilação e considerações de segurança; os tanques não pressurizados são mais simples e adequados quando a colocação acima/próximo à bomba é viável com linhas de sucção retas e superdimensionadas.

Detalhes essenciais do layout

  • Defletor entre as câmaras de retorno e de sucção para estender o tempo de permanência e aprimorar a sedimentação/deaeração.
  • Submerja a linha de retorno; termine 2 a 4 vezes o diâmetro do tubo acima do piso para reduzir a turbulência e a formação de espuma.
  • Eleve o coletor de sucção acima do piso para evitar a entrada de lodo; instale filtros para proteção da bomba.
  • Use um respirador com filtragem (preferencialmente dessecante em ambientes úmidos ou empoeirados).
  • Forneça um fundo inclinado ou em V com um dreno de ponto mais baixo; adicione tampas removíveis para limpeza.

Perguntas frequentes

Qual deve ser o tamanho do meu reservatório hidráulico?

Comece com ≈ 3× o fluxo da bomba (ou 3-4× o fluxo médio para bombas variáveis) e, em seguida, ajuste para o calor, cilindros/acumuladores e ciclo de trabalho. Mantenha um espaço livre de ≥10% para expansão e drenagem.

Preciso de um tanque pressurizado?

Somente quando as condições de sucção forem ruins (percursos longos/elevados, altitude) e você não puder colocar o reservatório acima/próximo à bomba. Caso contrário, é preferível um tanque ventilado com uma linha de sucção grande e reta.

Por que os difusores e defletores são recomendados?

Eles diminuem o fluxo de retorno e separam os caminhos de retorno e de sucção, permitindo que os contaminantes se depositem e o ar escape, de modo que a bomba extraia óleo limpo e não aerado.

Qual material de tanque devo escolher?

Aço ou inoxidável para robustez e calor; alumínio para peso e transferência de calor, se bem apoiado; polietileno para funções móveis de curta duração em que o calor é baixo e a limpeza é alta.

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