Accumulatori di pressione: cosa sono e a cosa servono

Nei sistemi idraulici e a fluido, la gestione della pressione è un aspetto da non sottovalutare per garantire efficienza, sicurezza e longevità dei componenti. Spesso, la pressione all'interno di un circuito non è costante, ma può variare a causa di picchi di carico, interruzioni improvvise o pulsazioni generate dalle pompe e, per mitigare questi effetti e ottimizzare il funzionamento del sistema, si utilizzano i cosiddetti accumulatori di pressione. 

Ma cosa sono esattamente e, soprattutto, a cosa serve l'accumulatore di pressione in un circuito?

Accumulatori di pressione: come funzionano

Il principio di funzionamento degli accumulatori di pressione si basa sulla separazione di un volume di gas compresso (solitamente azoto) da un volume di fluido idraulico, tramite un elemento mobile, che può essere una membrana, una sacca (o vescica) o un pistone, a seconda del tipo specifico di accumulatore.

Prima di essere messo in servizio, l'accumulatore viene precaricato con azoto (o un altro gas inerte) a una pressione prestabilita; quando il sistema idraulico è in funzione e la pressione del fluido supera quella di precarica del gas, il fluido inizia a entrare nell'accumulatore, comprimendo ulteriormente il gas. L'energia del fluido viene così immagazzinata sotto forma di energia potenziale nel gas compresso. Viceversa, quando la pressione nel sistema scende al di sotto della pressione di precarica (o della pressione raggiunta durante la fase di accumulo), il gas si espande, spingendo il fluido accumulato fuori dal dispositivo e reimmettendolo nel circuito.

Esistono diverse tipologie di accumulatori, ognuna con caratteristiche leggermente diverse, ma tutte basate su questo principio generale:

• accumulatori a sacca (o a vescica): una sacca elastica interna, pre caricata con gas, è contenuta in un guscio metallico. Il fluido entra nel guscio attorno alla sacca e la comprime. Offrono un'ottima risposta dinamica e sono adatti per smorzare le pulsazioni;
• accumulatori a membrana: simili agli accumulatori a sacca, ma utilizzano una membrana flessibile per separare gas e fluido. Sono più compatti e generalmente usati per volumi più piccoli o per applicazioni con spazi limitati;
• accumulatori a pistone: un pistone mobile separa il gas dal fluido. Sono adatti per grandi volumi, pressioni elevate e possono operare in qualsiasi posizione. Offrono un'ottima efficienza e durata, ma sono meno adatti a smorzare le pulsazioni ad alta frequenza rispetto a quelli a sacca.

A cosa serve l'accumulatore di pressione: applicazioni e vantaggi

Capire a cosa serve l'accumulatore di pressione è importante per migliorare l'efficienza, la sicurezza e la stabilità dei sistemi idraulici. La sua capacità di immagazzinare e rilasciare energia lo rende, infatti, indispensabile in una vasta gamma di applicazioni.

Ecco i principali scopi e vantaggi derivanti dall'utilizzo di un accumulatore:

• smorzamento delle pulsazioni: le pompe a pistoni, per loro natura, generano un flusso pulsante, il che può causare vibrazioni, rumore, usura dei componenti e instabilità del processo. L'accumulatore agisce come un ammortizzatore, assorbendo le pulsazioni di pressione e trasformando il flusso pulsante in un flusso più costante e uniforme, prolungando la vita di valvole, tubazioni e altri elementi sensibili alla fatica;
• compensazione delle variazioni di volume e temperatura: i fluidi idraulici si espandono e si contraggono con le variazioni di temperatura. Un accumulatore può compensare queste variazioni di volume, mantenendo una pressione stabile nel sistema ed evitando eccessivi innalzamenti o abbassamenti di pressione che potrebbero danneggiare il circuito o comprometterne il funzionamento;
• mantenimento della pressione: in alcuni sistemi, potrebbe essere necessario mantenere una certa pressione anche quando la pompa è spenta o inattiva. L'accumulatore può immagazzinare una riserva di fluido in pressione che può essere rilasciata lentamente per compensare piccole perdite interne o per mantenere un livello di pressione minimo richiesto;
• fornitura di energia di emergenza: in caso di guasto alla pompa o interruzione di corrente, l'accumulatore può fornire una riserva di energia idraulica sufficiente per completare un ciclo operativo o per attivare una funzione di sicurezza, rivelandosi vitale per la sicurezza degli operatori e la protezione delle apparecchiature;
• assorbimento degli shock idraulici: l'apertura e la chiusura rapida delle valvole o i cambiamenti improvvisi di carico possono generare picchi di pressione molto elevati, noti come "colpi d'ariete". L'accumulatore assorbe questi shock, proteggendo le tubazioni e i componenti.

Grazie a questi vantaggi, gli accumulatori trovano impiego in settori diversissimi, dalle macchine utensili agli impianti di sollevamento, dai sistemi frenanti ai macchinari agricoli e, naturalmente, negli impianti di lavaggio e pulizia ad alta pressione.

Manutenzione degli accumulatori di pressione

Gli accumulatori sono generalmente robusti, ma richiedono controlli periodici per assicurare il funzionamento ottimale. La verifica della pressione di precarica è l'operazione più importante e dovrebbe essere eseguita regolarmente, poiché perdite di gas possono ridurne drasticamente l'efficacia e, al contempo, è anche consigliabile controllare l'integrità del guscio esterno e dei raccordi per rilevare eventuali perdite di fluido. 

Accumulatori di pressione Hawk: affidabilità e performance

Hawk Pumps, leader nella produzione di pompe a pistoni ad alta pressione, fornisce accumulatori di pressione progettati per migliorare l'efficienza e la durata delle varie installazioni.

Gli accumulatori di pressione Hawk si integrano perfettamente con le pompe e i sistemi in catalogo, offrendo soluzioni affidabili per la gestione delle pulsazioni. Questi dispositivi contribuiscono a prolungare la vita utile dell'intera apparecchiatura, riducendo le sollecitazioni su tubazioni, raccordi e valvole e garantendo un flusso più uniforme all'ugello.

Scegliere gli accumulatori di pressione Hawk significa usufruire di componenti di alta qualità, costruiti per resistere alle severe condizioni operative tipiche degli impianti ad alta pressione. 

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