蓄能器的选型及计算
蓄能器计算——精选推荐
蓄能器用于储存和释放压力能时(图6-2)，蓄能器的容积V A是由其充气压力pA、工作中要求输出的油液体积VW、系统最高工作压力p1和最低工作压力p2决定的。
由气体定律有
图6-2皮囊式蓄能器储存和释放能量的工作过程
pA VnA=p1Vn1=p2Vn2=const (6-1)
式中:V1和V2分别为气体在最高和最低压力下的体积；n为指数。
n值由气体工作条件决定：当蓄能器用来补偿泄漏、保持压力时，它释放能量的速度是缓慢的，可以认为气体在等温条件下工作，n=1；当蓄能器用来大量提供油液时，它释放能量的速度是很快的，可以认为气体在绝热条件下工作，n=1.4。
由于VW=V1-V2，因此由式(6-1)可得：
(6-2)
pA值理论上可与p2相等，但为了保证系统压力为p2时蓄能器还有能力补偿泄漏，宜使pA ＜p2，一般对折合型皮囊取pA=(0.8～0.85)p2，波纹型皮囊取pA=(0.6～0.65)p2。
此外，如能使皮囊工作时的容腔在其充气容腔1/3至2/3的区段内变化，就可使它更为经久耐用。
蓄能器用于吸收液压冲击时，蓄能器的容积V A可以近似地由其充气压力pA、系统中允许的最高工作压力p1和瞬时吸收的液体动能来确定。
例如，当用蓄能器吸收管道突然关闭时的液体动能为ρAlυ2/2时，由于气体在绝热过程中压缩所吸收的能量为：
故得：
(6-3)
上式未考虑油液压缩性和管道弹性，式中pA的值常取系统工作压力的90%。
蓄能器用于吸收液压泵压力脉动时，它的容积与蓄能器动态性能及相应管路的动态性能有关。
蓄能器的选型及计算
蓄能器的选型及计算蓄能器在系统中的应用、选型、计算高压蓄能器在高压EH 油系统中是如何发挥作用的 ?什么时候发挥作用 ? 高压蓄能器主要是平衡管路油压波动。
具体分析一个特殊例子：当系统的多数油动机快速开启时（比如汽轮机开始冲转，2个中压调节门同时开启，或者2900 转时的阀切换，6 个高调门同时开启），系统油压必然快速下降，此时油泵来不及做出反映，蓄能器在设计上位置不仅靠近油动机并且能比油泵更加迅速的向系统补充油液，避免系统油压下降到9.7MPA 时造成保护动作而停机。
蓄能器的重要性在高压EH 油系统中举足轻重。
流体实际上是不可压缩的，不能储存能量，因而液压蓄能器利用气体（氮气）可压缩性来储存流体。
蓄能器实质上是一个储存压力流体的腔室，靠气体的可压缩性将不可压缩的流体能量得以储存，以备做有用功。
上述的流体与液压回路相联结，当系统压力升高，流体压缩气体而进入蓄能器；当系统压力降低，压缩气体膨胀，并迫使流体流回液压回路。
蓄能器的典型应用：流体储存，紧急能源，吸收脉动，涌流控制，噪声衰减，车辆减震，容积补偿，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，力学平衡，增加流量。
储蓄液压能：（1 ）对于间歇负荷，能减少液压泵的传动功率当液压缸需要较多油量时，蓄能器与液压泵同时供油；当液压缸不工作时，液压泵给蓄能器充油，达到一定压力后液压泵停止运转。
（ 2 ）在瞬间提供大量压力油。
（ 3 ）紧急操作：在液压装置发生故障和停电时，作为应急的动力源。
（4 ）保持系统压力：补充液压系统的漏油，或用于液压泵长时期停止运转而要保持恒压的设备上。
（ 5 ）驱动二次回路：机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时，可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。
（ 6 ）稳定压力：在闭锁回路中，由于油温升高而使液体膨胀，产生高压可使用蓄能器吸收，对容积变化而使油量减少时，也能起补偿作用。
缓和冲击及消除脉动：（1）吸收液压泵的压力脉动（2）缓和冲击：如缓和阀在迅速关闭和变换方向时所引起的水锤现象。
液压蓄能器选型步骤
液压蓄能器选型步骤第一步：明确蓄能器的主要功能1辅助动力源☆提供一个辅助能源，即所储存的能源能在高峰时刻应用，以便选用较小的泵。
用较小的泵，也可以实现在瞬间提供大量压力油。
☆平稳保持液压系统中一定的流量和压力。
☆补充液体容积以保持一定的压力。
☆当液压装置发生故障、停泵或停电时，作为应急的动力源，以便安全地做完一个工作循环，如用于船舶液压方向舵。
☆较长时间地使系统维持一个必须的高压而无需开泵，以防止油料过热减少泵磨损并节约能源。
☆保持系统压力：补充液压系统的漏油，或用于液压泵长时期停止运转而要保持恒压的设备上。
☆驱动二次回路：机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时，可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。
☆稳定压力：在闭锁回路中，由于油温升高而使液体膨胀，产生高压可使用蓄能器吸收，对容积变化而使油量减少时，也能起补偿作用。
☆为设备的严重磨损区提供不问断但流量不大的润滑油。
建设工程、矿山设备中用于紧急情况下的操纵和刹车。
☆注模铸造设备操作中用于在一个短时间内提供高压。
☆机床上用于保持压力以便采用小规模的油泵。
☆汽轮机上用于提供润滑油。
☆油井、井口防喷器上用于作关闭闸门的备用动力。
☆流体储存，紧急能源，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，增加流量。
☆对于间歇负荷，能减少液压泵的传动功率。
当液压缸需要较多油量时，蓄能器与液压泵同时供油；当液压缸不工作时，液压泵给蓄能器充油，达到一定压力后液压泵停止运转。
☆具体分析一个例子：蓄能器的重要性在高压EH油系统中，当系统的多数油动机快速开启时（比如汽轮机开始冲转，2个中压调节门同时开启，或者2900转时的阀切换，6个高调门同时开启），系统油压必然快速下降，此时油泵来不及做出反映，蓄能器在设计上位置不仅靠近油动机并且能比油泵更加迅速的向系统补充油液，避免系统油压下降到9.7MPA时造成保护动作而停机。
2吸收脉动☆吸收液压泵的压力脉动。
☆减震，柱塞式/隔膜式泵等设备减少振动。
蓄能器选型计算
蓄能器选型计算1、蓄能器压力计算：工作压力：蓄能器的公称压力不低于蓄能器接入的系统的最大工作压力P2。
充气压力：作为辅助动力0.25P2＜P0＜0.9P1；作为减小脉动P0=(0.6~0.75)Pm或P0=0.8P1；作为吸收震动P0=0.6~0.9Pm；其中P0—充气压力；P1—最小工作压力；P2—最大工作压力；Pm—平均工作压力；2、蓄能器容积计算：蓄能器内部气体的压缩和膨胀是根据Boyle-Mariotte关于理想气体中的状态变化定律进行的。
当蓄能器用于保压时，气体体积变化缓慢（t＞1min），与外界热交换得以充分进行，可认为是等温变化过程，这时取n=1；当蓄能器作辅助或应急动力源时，气体体积变化很快（t＜1min），热交换不充分，这时可视为绝热过程，这时取n=1.4。
注：n为时间的函数，如需精确计算，n应根据具体气体变化时间确定。
2.1）蓄能器作为动力源时：当蓄能器作动力源时，蓄能器储存和释放的压力油容量和皮囊中气体体积的变化量相等，根据上述气体方程可求得蓄能器的容积，即：等温计算，n=1，其中V0—所需蓄能器容积；V—蓄能器的工作容积；2.2）蓄能器用作容积补偿时：把蓄能器作为管道容积补偿是在等温状态下进行计算的，蓄能器容积受管道容积，温差，流体及管道膨胀系数的影响。
其中VT—管道容积；θ2—最大温度；θ1—最小温度；β—流体体积膨胀系数；α—管道线性膨胀系数；2.3）蓄能器用作吸收冲击时：流量快速增大或减小引起的压力快速增大，即水锤现象，其最大超压受管路长度，液体流量、密度及关闭阀门时间的影响。
其中Q—管路内流量；L—管路总长度；γ—液体的比重；v—液体流速；△P—容许的超压；t—减速时间；。
蓄能器的计算
3.蓄能器得计算３、1、状态参数得定义P0=预充压力P１=最低工作压力P2=最高工作压力V０=有效气体容量V１=在P１时得气体容量V2＝在P2时得气体容量ｔ0＝预充气体温度t mｉｎ=最低工作温度tｍax=最高工作温度①皮囊内预先充有氮气,油阀就是关闭得,以防止皮囊脱离。
②达到最低工作压力时皮囊与单向阀之间应保留少量油液（约为蓄能器公称容量得10％)，以便皮囊不在每次膨胀过程中撞击阀，因为这样会引起皮囊损坏。
③蓄能器处于最高工作压力。
最低工作压力与最高工作压力时得容量变化量相当于有效得油液量。
△V＝V1-V23.2.预充压力得选择贺德克公司得皮囊式蓄能器允许容量利用率为实际气体容量得75%。
因此预充氮气压力与最高工作压力间得比例限于１：４,另外预充压力不得超过最低系统压力得９0%.遵照这种规定可保证较长得皮囊使用寿命。
其它压缩比可采用特别得措施达到。
为了充分地利用蓄能器得容量，建议使用下列数值：蓄能：Ｐ0,tmax=0、9×Ｐ1吸收冲击：P0，tｍax=0、６÷0、9×P m（P m=在自由通流时得平均工作压力）吸收脉动：Ｐ0,tmaｘ=0、６×Ｐｍ（P m＝平均工作压力）或P0＝０、8×P1（在多种工作压力时），tmax３.２.1 预充压力得极限值P0≤０、9×P1允许得压缩比为P2:P0≤４：1此外，贺德克公司低压蓄能器还需注意：ＳB35型：P0maｘ=20 baｒSＢ３5Ｈ型:P０ｍaｘ=１0 bar3。
2.2 对温度影响得考虑:为了即使在相当高得工作温度下仍保持所推荐得预充压力，冷态蓄能器得充气与检验Ｐ0须作如下选择：ｃｈａｒgeP0，to= P0,tmaｘ×t0=预充气体温度（℃）t max=最高工作温度（℃)为了在计算蓄能器时考虑温度影响,在ｔmin最低工作温度时得P0须做如下选择：P0，tmｉｎ= P0，tｍａx×3.3蓄能器计算公式一个蓄能器内得压缩与膨胀过程应遵循气体状态多变得规律。
工程机械液压蓄能器的合理选用
工程机械液压蓄能器的合理选用蓄能器是一种存储和释放液体压力能的装置。
它贮存多余的压力油液，在系统需要时再重新释放出来供给系统，以保护系统安全，并改善系统的工作性能。
正确使用蓄能器可以有效提高液压系统工作性能，为此本文介绍一些蓄能器选型、安装、维护等方面知识。
1.选型原则(1) 适应功能需求蓄能器若用于吸收冲击和消除脉动，选用气囊式和隔膜式蓄能器效果较好。
而活塞式蓄能器反应灵敏性差，不宜用于吸收冲击和消除脉动。
(2) 适应介质特点活塞式蓄能器对油液的清洁度要求较高，若不能充分保证油液清洁，最好选择气囊式蓄能器和隔膜式蓄能器。
以水为介质的系统，应选择气囊式蓄能器或隔膜式蓄能器，因为水易携带较多杂质，润滑性差，且会腐蚀活塞镀层。
(3) 适于应用场合气囊式蓄能器的失效是瞬间失效，活塞式蓄能器的失效是逐渐失效，所以应根据不同的应用场合来选择不同形式的蓄能器。
工程机械的转向和制动系统宜配装活塞式蓄能器，而不宜选用气囊式蓄能器，这是因为气囊式蓄能器若瞬间失效会造成严重事故。
(4) 响应时间适宜要求响应时间<25 ms的应用场合，应选用气囊式或隔膜式蓄能器。
要求响应时间≥25 ms 的场合，选用气囊式、隔膜式或活塞式蓄能器均可。
(5) 循环频率适宜循环频率高的系统宜选用气囊式或隔膜式蓄能器，而不宜选择活塞式蓄能器，这是因过高的循环频率会导致活塞运动不稳、活塞密封损坏。
(6) 充气压力适宜应该根据蓄能在液压系统中的不同作用，选择充气压力适宜的蓄能器。
当蓄能器用作吸收系统产生的脉动时，充气压力一般取工作压力平均值的60%;当其用于吸收系统产生的压力冲击时，充气压力应不小于正常工作压力;当其用于辅助动力源时，充气压力一般按最低工作压力的80%～90%选取，且应超过最高工作压力25%。
2.安装安装前应对蓄能器进行如下检查：产品是否与选择的相同，充气阀是否牢固，以及进油阀进、出口是否堵好等。
蓄能器应安装在检查、维修方便的地方，并远离热源。
轧机液压压下系统蓄能器的选型计算
10.3969/j.issn.1673-3355.2019.01.011
轧机液压压下系统蓄能器的选型计算
张宇彤 1
摘要： 以 某 1450 mm 热 连轧 机 粗轧液压压 下系统为例，通过对 各位置蓄能器的 选型计算 及仿真， 分析液压压 下系 统中蓄能器的作用，介绍相关参数的选取方法。 关键词： 液压压下 系 统； HGC；蓄 能 器；选 型 计算；仿真 中图分类号： TH137.8 文献标识码：A 文章编号： 1673-3355 （2019） 01-0011-06
Selection Calculation of Accumulators of Hydraulic Screw-Down System of Rolling Mills Zhang Yutong
Abstract: Functions of accumulators in hydraulic screw -down system are analyzed and selection methods of relevant parameters are introduced after selection calculation and simulation of accumulators in each position with the hydraulic screw-down system of certain 1450mm hot strip mill as an example. Key words: Hydraulic screw-down system； HGC；Accumulator；Selection calculation；Simulation
（6） （7）
2 蓄能器在液压压下系统中的应用
蓄能器的选型、使用维修说明
蓄能器的选型、使⽤维修说明⼀、液压蓄能器选型步骤1 明确蓄能器的主要功能以上3个主要功能的选择，⽆论选择的是哪⼀项，蓄能器在实现该项功能的同时，也可能对另2项功能有⼀定程度的作⽤。
2 依据主要功能对⼝计算蓄能器的容积和⼯作压⼒2．1 作辅助动⼒源V—所需蓄能器的容积（m3）p 0—充⽓压⼒Pa，按0.9p1＞p＞0.25 p2充⽓Vx—蓄能器的⼯作容积（m3）p1—系统最低压⼒（Pa）p2—系统最⾼压⼒（Pa）n—指数；等温时取n=1；绝热时取n=1.4 2．2吸收泵的脉动A—缸的有效⾯积（m2）L—柱塞⾏程（m）k—与泵的类型有关的系数：泵的类型系数k单缸单作⽤ 0.60单缸双作⽤ 0.25双缸单作⽤ 0.25双缸双作⽤ 0.15三缸单作⽤ 0.13三缸双作⽤ 0.06p—充⽓压⼒，按系统⼯作压⼒的60%充⽓2．3吸收冲击m—管路中液体的总质量（kg）υ—管中流速（m/s）—充⽓压⼒（Pa），按系统⼯作压⼒的90%充⽓p注：1.充⽓压⼒按应⽤场合选⽤。
2.蓄能器⼯作循环在3min以上时，按等温条件计算，其余均按绝热条件计算。
⼆、蓄能器故障的分析与排除1 蓄能器常见故障的排除以NXQ型⽪囊式蓄能器为例说明蓄能器的故障现象及排除⽅法，其他类型的蓄能器可参考进⾏。
1．1 ⽪囊式蓄能器压⼒下降严重，经常需要补⽓⽪囊式蓄能器，⽪囊的充⽓阀为单向阀的形式，靠密封锥⾯密封（见图1-8）。
当蓄能器在⼯作过程中受到振动时，有可能使阀芯松动，使密封锥⾯1不密合，导致漏⽓。
阀芯锥⾯上拉有沟糟，或者锥⾯上粘有污物，均可能导致漏⽓。
此时可在充⽓阀的密封盖4内垫⼊厚3mm左右的硬橡胶垫圈5，以及采取修磨密封锥⾯使之密合等措施，另外，如果出现阀芯上端螺母3松脱，或者弹簧2折断或漏装的情况，有可能使⽪囊内氮⽓顷刻泄完。
1.2 ⽪囊使⽤寿命短其影响因素有⽪囊质量，使⽤的⼯作介质与⽪囊材质的相容性；或者有污物混⼊；选⽤的蓄能器公称容量不合适（油⼝流速不能超过7m/s）；油温太⾼或过低；作储能⽤时，往复频率是否超过1次/10s，超过则寿命开始下降，若超过1次/3s，则寿命急剧下降；安装是否良好，配管设计是否合理等。
最新液压蓄能器的计算整理
液压蓄能器的计算根据使用情况的不同，蓄能器的容量计算分为三种情况。
1.作为能源使用，排出的油速度较慢时蓄能器用来保持系统压力，补偿泄漏等情况，蓄能器内气体的变化状态，可按等温变化考虑。
即p0V0=p1V1=p2V2=常数式中p0——供油前充气压力（Pa）p1——最高工作压力（Pa）p2——最低工作压力（Pa）V0——供油前蓄能器气体容积，即蓄能器的总容量（L）；V1——压力p1时的气体容积（L）V2——压力p2时的气体容积（L）由上式可知，当工作压力从p1降为p2时，气体容积变化量，即蓄能器排出的油量ΔV为ΔV＝V2- V1＝p0 V0（1/ p2-1/ p1）于是蓄能器的总容积为 V0＝（ΔV p1 p2）/ p0(p1- p2)2.作为能源使用，排出油的速度很快时蓄能器内气体的变化状态可按绝热变化考虑。
即p0V01.4= p1 V11.4= p2V21.4=常数当蓄能器的工作压力从p1降为p2时，排出的油量ΔV＝p00.71 V0（1/ p20.71-1/ p10.71）于是，蓄能器的总容积为 V0＝（ΔV p10.71p20.71）/ p00.71(p10.71- p20.71)式中符号含义同前。
对于气囊式蓄能器的充气压力p0推荐：折合型取p0＝（0.8～0.85）p2；波纹型取p0＝（0.6～0.65）p2；对于活塞式蓄能器推荐：p0＝（0.8～0.9）p2。
3.作为吸收压力冲击和压力脉动使用（1） 吸收压力冲击（如阀门突然关闭等情况）时，可按下面经验公式计算V0＝0.004qp3(0.0164L-t)/(p3-p1)式中V0——蓄能器的总容积（L）；p1——阀门关闭前管内液压油的工作压力（Pa）p3——阀门关闭后允许的最大冲击压力，一般取p3＝1.5 p1（Pa）q——阀门关闭前管内的流量（L/min）L——产生冲击压力的管道长度（m）t——关闭阀门的时间（s）,t=0为突然关闭。
计算结果V0为正值时，才有设置蓄能器的必要，并且要尽量安装在发生压力冲击的地方。
快关阀蓄能器的设计计算与选用
1 n 1 n
[2]杨培元， 朱福元. 液压系统设计简明手册. 北京： 机械工业出版社， 2000.
（上接第 22 页）
3.2 设计及使用特点
高、低速挡及空挡的换挡，采用电液控制方式， 而换挡的执行机构采用的是在轴上套装可移动齿 轮，通过齿轮位置的转换，达到动力传递的改变， 由于该车轴齿轮箱的挡位是由齿轮的不同啮合达到 的，所以在从一种挡位状态向另一种挡位转换时， 如果齿轮未达到要求位置，那么将对传动系统本身 造成较大的伤害。在生产实践中，一定要注意挡位 转换的监测及对换挡控制装置的及时检修。
液压蓄能器的功用主要分为：存储能量、吸收 液压冲击、消除脉动和回收能量四大类。 第一类：存储能量。这一类功用在实际使用中 又可细分为：作辅助动力源，减小装机容量；补偿 泄漏；作热膨胀补偿；作紧急动力源；构成恒压油 源。以上五种功用原理基本相同，都主要应用蓄能 器能够较大量存储能量的功能。其主要区别是参数 选择不同，采用不同的参数选择公式就可以实现所 需功用，满足所需要求。 第二类：吸收液压冲击。换向阀突然换向、执 行元件运动的突然停止都会在液压系统产生压力冲 击，使系统压力在短时间内快速升高，造成仪表、 元件和密封装置的损坏，并产生振动和噪声。为保 证吸收效果，蓄能器应设置在冲击点附近，所以蓄 能器一般装设在控制阀或液压缸等冲击源之前，可 以很好地吸收和缓冲液压冲击。 第三类：消除脉动、降低噪声。对于采用柱塞 泵且其柱塞数较少的液压系统，泵流量周期变化使 系统产生振动。装设蓄能器，可大量吸收脉动压力 和流量中的能量，在流量脉动一个周期内，瞬时流 量高于平均流量的部分油液被蓄能器吸收，低于平 均流量部分由蓄能器补充，这就吸收了脉动中的能 量，降低了脉动，减小对敏感仪器和设备损坏程度。 第四类：回收能量。用蓄能器回收能量是目前 研究较多的一个领域，所以单独把它列出来。能量 回收可以提高能量利用率， 是节能的一个重要途径。 蓄能器因为可以暂存能量，所以可以用来回收多种 动能、位置势能。 本液压系统蓄能器所发挥的功用属于第一类， 作为设备的紧急动力源使用，所以在设计计算与选 用蓄能器时需要根据其工作特点选择适合的参数。
储能系统电池选型计算书
电池选型计算书一、公式1.1公式1： P电池功率=I电海* 2V注释：・P电沌功率-单只电池在对应的备电时间下的功率值，单位W：・I电淹一单只电池在对应的备电时间下的电流值。
12公式2： N电池总数显=P负新功聿* 1000/ P电池功率注释：・N电池总数城一系统配置所需的电池总数量；・P M. -系统配置要求的负载功率值，单位KW。
1.1公式3： N 1H少电池数限=U 1H低电乐/ 1.8V公式4： N最多电池节数=U最高电压/2.5V注释：•N At少电58数埴—每组电池，最少要有多少只；•U出低电三~ PCS直流侧的最低电压。
• 1.8V -电池组充放电过程中的最低电压，不得低于PCS直流侧的最低电压。
当电池100%放电后，电池组的电压是最低的，此时，单只电池的电压为1.8V,因此选择1.8V计算最少电池数量。
1.4公式4： N出多电池敷限=U ttftiuHi /2.5V注释：•N 1H多电通数家一每组电池，最多可以有多少只；•U出岛电压一PCS直流侧的最高电压。
• 2.5V -电池组充放电过程中的最高电压，不得高于PCS直流侧的最高电压。
当电池完全充满电后，电池组的电压时最高的，此时，单只电池的充电电压为2.45V, 为了安全起见，这里选择2.5V计算最多电池数量。
1.5公式5：方案单价=电池单价*N电池由数砧/ （P负侬力** 1000 *备电时间）注释：・方案单价-系统配置的电池成本的单价；・电池单价-FCP-500的单价是1225元/只，FCP-1000的单价是2450元/只：・N电池总数危一系统配置所需的电池总数量；・P M. -系统配置要求的负载功率值，单位KW；・备电时间-系统所要求的备电时间。
相关参数2.1不同备电时间下的电池放电功率值P 电池功率 2.1.1不同备电时间下的电池放电电流值I电淹根据以下图1： FCP-500放电电流与放电时间曲线图和图2： FCP-1000放电电流与放电 时间曲线图，可知2款电池在不同备电时间下的放电电流值如下”表2.1.1.1：不同备电时间 下的放电电流值I电能”表2.LL1：不同备电时间下的放电电流值1电源型号放电电流值lh 1.5h 2h FCP-500210 A 168A 132A FCP-1000420A336A264A成电电流与血电时间曲线注释：1 .根据应用环境温度，我们选择蓝色的25℃的曲线；2 .上图为实际使用时的放电电流与放电时间曲线。
(完整版)蓄能器热量及面积计算公式
(完整版)蓄能器热量及面积计算公式1. 背景介绍蓄能器是一种用于储存和释放热能的装置，常用于工业生产和能源系统中。
热量和面积是评估蓄能器性能的两个重要指标。
本文将介绍蓄能器热量和面积的计算公式。
2. 热量计算公式蓄能器的热量计算公式基于两个关键参数：蓄能介质的质量和蓄能介质的比热容。
热量可以通过以下公式进行计算：热量 (Q) = 质量 (m) * 比热容 (c) * 温度变化(ΔT)其中，热量单位可以是焦耳 (J) 或千焦 (kJ)，质量单位可以是千克 (kg)，比热容单位可以是焦耳/千克·摄氏度 (J/kg·°C) 或千焦/千克·摄氏度 (kJ/kg·°C)，温度变化单位可以是摄氏度 (°C) 或开尔文(K)。
3. 面积计算公式蓄能器的面积计算公式基于两个关键参数：蓄能介质的体积和蓄能器的高度。
面积可以通过以下公式进行计算：面积 (A) = 体积 (V) / 高度 (h)其中，面积单位可以是平方米 (m²)，体积单位可以是立方米(m³)，高度单位可以是米 (m)。
4. 实例应用举例来说，假设蓄能器中的质量为1000kg，比热容为2.5kJ/kg·°C，温度变化为100°C，高度为5m，蓄能介质的体积可以通过以下公式计算：体积 (V) = 面积 (A) * 高度 (h)现在我们假设蓄能器的面积为4m²，代入公式进行计算：体积 (V) = 4m² * 5m = 20m³根据热量计算公式，我们可以计算蓄能器的热量：热量 (Q) = 1000kg * 2.5kJ/kg·°C * 100°C = kJ5. 总结本文介绍了蓄能器热量和面积的计算公式。
热量计算公式包含质量、比热容和温度变化，面积计算公式包含体积和高度。
通过实例应用，我们可以更好地理解和应用这些公式。
蓄能器
蓄能器的结构、原理和计算蓄能器概述•蓄能器是一种能把液压储存在耐压容器里，待需要时又将其释放出来的能量储存装置；•蓄能器是液压系统中的重要辅助元件，对保证系统正常运行、改善其动态品质、保持工作稳定性、延长工作寿命、降低噪声等起着重要的作用；•蓄能器可以作为液压系统中的辅助动力源、紧急动力源，可以起到补充泄露、保持恒压、吸收液压冲击、吸收脉动和降低噪声等效果。
蓄能器工作原理•由于液压油是不可压缩液体，因此不能通过压缩液压油以蓄积压力能，必须依靠其他介质来转换、蓄积压力能。
•以囊式充气蓄能器为例，该蓄能器由油液部分和带有气密封件的气体部分（一般为氮气）组成，位于皮囊周围的油液与油液回路接通。
当压力升高时油液进入蓄能器，气体被压缩，系统管路压力不再上升；当管路压力下降时压缩空气膨胀，将油液压入回路，从而减缓管路压力的下降。
•1、重力式蓄能器重力式蓄能器通过提升加载在密封活塞上的质量块把液压系统中的压力能转化为重力势能存储起来。
其结构简单、压力稳定。
缺点是安装局限性大，只能垂直安装；不易密封；质量块惯性大，不灵敏。
这类蓄能器一般仅供暂存能量用。
•2、弹簧式蓄能器弹簧式蓄能器依靠压缩弹簧把液压系统中的压力能转化为弹簧的弹性势能存储起来，需要时再加以释放。
其结构简单、成本较低。
缺点是由于弹簧伸缩量有限，故而容量较小，弹簧对于系统压力变化不怎么敏感。
所以只适合小容量、低压系统，或是用作缓冲装置。
•3、充气式蓄能器充气式蓄能器的工作原理以PV=nRT=C为基础，通过压缩气体完成能量转化，使用时首先向蓄能器充入预定压力的气体。
当系统压力超过蓄能器内部压力时，油液压缩气体，将油液中的压力转化为气体内能；当系统压力低于蓄能器内部压力时，蓄能器中的油在高压气体的作用下流向外部系统，释放能量。
针对不同工况选择适当的充气压力是使用这种蓄能器的关键。
此类蓄能器可做成各种规格，适用于各种大小型液压系统，皮囊惯性小，反应灵敏，适合用作消除脉动；不易漏气，隔离式的没有油气混杂的可能；安装维护容易，附属设备少，是目前使用最为广泛的蓄能器。
蓄能器的选型和计算
3) 方法和用途 重要的是确定运行中的气体是等温状态还是绝热状态。 例如压缩（或膨胀）进行得慢（大约 3 分钟），从而气 体大约保持恒定的温度，该状态为等温。（例如：压力 稳定、容积补偿、配重、润滑线路）。其它情况（蓄能、 脉动缓冲、冲击缓冲等）由于传送速度高，热交换忽略 不计，因此该状态为绝热当压缩或膨胀时间小于 3 分钟 时，该绝热条件将作为先导而存在。
The limit values of P0 are ：0.25×P2≤ Po ≤0.9P1 Special values are used for Piston accumulator：
Po=0.95-0.97 P1 or Po=P1-(2～5 ) Pulsation damper and shock absorber
Poc=Po Tc 273 T 2 273
若 Tc=20℃，则：Po（20℃）=Po 293 T 2 273
注：蓄能器的预充压力直接由工厂在 20℃的温度下完 成。充注的气体是氮气。
The accurate choice of pre-charge pressure is fundamental in obtaining the optimum efficiency and maximum life from the accumulator and its components. The maximum storage (or release) of liquid is obtained theoretically when the gas pre-charge pressure P0 is as close possible to the minimum working pressure. For practical purposes to give a safety margin, and to avoid valve shut-off during operation, the value (Unless otherwise stated) is：Po=0.9P1
蓄能器的计算
3.蓄能器的计算3.1. 状态参数的定义P0=预充压力P1=最低工作压力P2=最高工作压力V0=有效气体容量V1=在P1时的气体容量V2=在P2时的气体容量t0=预充气体温度t min=最低工作温度t max=最高工作温度①皮囊内预先充有氮气，油阀是关闭的，以防止皮囊脱离。
②达到最低工作压力时皮囊和单向阀之间应保留少量油液（约为蓄能器公称容量的10%），以便皮囊不在每次膨胀过程中撞击阀，因为这样会引起皮囊损坏。
③蓄能器处于最高工作压力。
最低工作压力和最高工作压力时的容量变化量相当于有效的油液量。
△V=V1-V23.2.预充压力的选择贺德克公司的皮囊式蓄能器允许容量利用率为实际气体容量的75%。
因此预充氮气压力和最高工作压力间的比例限于1：4，另外预充压力不得超过最低系统压力的90%。
遵照这种规定可保证较长的皮囊使用寿命。
其它压缩比可采用特别的措施达到。
为了充分地利用蓄能器的容量，建议使用下列数值： 蓄能： P 0，tmax =0.9×P 1 吸收冲击：P 0，tmax =0.6÷0.9×P m （P m =在自由通流时的平均工作压力） 吸收脉动：P 0，tmax =0.6×P m （P m =平均工作压力） 或P 0，tmax =0.8×P 1（在多种工作压力时） 3.2.1 预充压力的极限值P 0≤0.9×P 1 允许的压缩比为 P 2：P 0≤4：1此外，贺德克公司低压蓄能器还需注意： SB35型：P 0max =20 bar SB35H 型：P 0max =10 bar 3.2.2 对温度影响的考虑：为了即使在相当高的工作温度下仍保持所推荐的预充压力，冷态蓄能器的充气和检验P 0charge 须作如下选择： P 0，to = P 0，tmax ×273＋ t 273＋ t max 0t 0=预充气体温度（℃）t max =最高工作温度（℃）为了在计算蓄能器时考虑温度影响，在t min 最低工作温度时的P 0须做如下选择： P 0，tmin = P 0，tmax ×273＋ t 273＋ t max min3.3 蓄能器计算公式一个蓄能器内的压缩和膨胀过程应遵循气体状态多变的规律。
蓄能器类型公用选用
Vi=(Qp-Qi) ti
ti为负值时，表示释放压力油； ti为正值时
表示储存压力油。显然， Vw至少应等n于Vi
中的最大值。极限情况下：Vw
=(1/2) |
i=1
V’i
|
3. 蓄能器总容积V0的计算
气囊式蓄能器在使用前先充气，压缩气体 使气囊占有了蓄能器的全部容积，此时气囊中 气体的体积为V0，绝对压力为P0；在工作状态 下，压力油进入蓄能器，使气囊受压缩，此时 压力为P2，体积为V2；压力油释放后，气体压 力降为P1，体积膨胀为V1。一般，P1>P0 。 由气体定律: P0V0n=P1V1n=P2V2n
从而有： Vw =V0P01/n[(1/P1)1/n]
式中 n－指数。
结束
§ 5－3油箱及热交换器
一、油箱 二、热交换器
一、油箱
油箱用以储存油液，以保证供给液压液压 系统充分的工作油液，同时还具有散热，使渗 入油液中的污物沉淀等作用。油箱可分为开式 油箱和闭式油箱两种。开式油箱中的油液的液 面与大气相通，而闭式油箱中油液的液面与大 气隔绝。开式油箱又分为整体式和分离式。所 谓整体式是指利用主机的底座等作为油箱。而 分离式油箱则与三机分离并与泵组成一个独立 的供油单元（泵站）。
进行油箱设计时，应注意以下几点：
1. 应考虑清洗，换油方便。
2. 油箱应有足够的容量。
3. 吸油管及回油管应隔开，最好用一个或几个 隔板隔开，以增加油液循环距离，使油液 有充分时间沉淀污物，排出气泡和冷却。
4. 吸油管距离箱底距离H 2D，距离壁大于 3D（D为吸油管外径）。
5. 油箱一般用2.5~4mm的钢板焊成，尺寸高大 的油箱要加焊角铁和筋板，以增加刚性。
弹簧式蓄能器 －弹簧 －活塞 －液压油
蓄能器的选型
蓄能器的选型⏹ 1.1蓄能器的作用蓄能器是把压力油的压力能储存在耐压容器中，需要时再将其释放出来的一种能量储存装置，它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要的时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。
当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量。
保证整个系统压力正常！蓄能器在液压系统中主要有以下几方面的用途：（1）做辅助动力源，短期大量供油；（2）维持系统压力；（3）缓和冲击压力和吸收脉动压力。
⏹ 1.2蓄能器的类型蓄能器可分为重力加载式、弹簧加载式和气体加载式三大类。
（1）重力加载式蓄能器重力加载式蓄能器利用重物的位能来储存能量,是最古老的一种蓄能器。
它能提供大容量、压力恒定的液体,但尺寸庞大,反应迟钝。
这种蓄能器只用于固定的重型液压设备。
（2）弹簧加载式蓄能器弹簧加载式蓄能器利用弹簧的压缩能来储存能量,其结构简单,反应较重力式灵敏,但其容积较小,一般用于小容量、低压系统。
（3）气体加载式蓄能器气体加载式蓄能器的工作原理建立在波义耳定律的基础上。
使用时首先向蓄能器充入预定压力的空气或氮气,当外部系统的压力超过蓄能器的压力时,油液压缩气体充入蓄能器,当外部系统的压力低于蓄能器的压力时,蓄能器中的油在压缩气体的作用下流向外部系统。
气体加载式蓄能器又分为非隔离式、气囊式、隔膜式、活塞式等几种。
对于液压系统，广泛使用的是活塞式蓄能器和气囊式蓄能器。
以下是两种蓄根据采油树液压控制系统实际情况，蓄能器用于作辅助动力源并维持系统的压力，需要蓄能器有良好的灵敏特性和更高的压力值，因此水下采油树选择气囊式蓄能器。
蓄能器的容量计算蓄能器的工作原理：利用气体的可压缩性，靠封闭气体的弹性变形储存和释放能量。
当进入蓄能器中的油液压力升高时，蓄能器气囊中的气体受压缩气体变小，储存能量，同时蓄能器内的油液体积增大。
当蓄能器内油液压力降低时，气囊内气体膨胀，释放能量，同时把油液挤出蓄能器。
蓄能器的计算
3.蓄能器的计算3、1、状态参数的定义P0=预充压力P1=最低工作压力P2=最高工作压力V0=有效气体容量V1=在P1时的气体容量V2=在P2时的气体容量t0=预充气体温度t min=最低工作温度t max=最高工作温度①皮囊内预先充有氮气,油阀就是关闭的,以防止皮囊脱离。
②达到最低工作压力时皮囊与单向阀之间应保留少量油液(约为蓄能器公称容量的10%),以便皮囊不在每次膨胀过程中撞击阀,因为这样会引起皮囊损坏。
③蓄能器处于最高工作压力。
最低工作压力与最高工作压力时的容量变化量相当于有效的油液量。
△V=V1-V23.2.预充压力的选择贺德克公司的皮囊式蓄能器允许容量利用率为实际气体容量的75%。
因此预充氮气压力与最高工作压力间的比例限于1:4,另外预充压力不得超过最低系统压力的90%。
遵照这种规定可保证较长的皮囊使用寿命。
其它压缩比可采用特别的措施达到。
为了充分地利用蓄能器的容量,建议使用下列数值:蓄能:P0,tmax=0、9×P1吸收冲击:P0,tmax=0、6÷0、9×P m(P m=在自由通流时的平均工作压力)吸收脉动:P0,tmax=0、6×P m(P m=平均工作压力)或P0,tmax=0、8×P1(在多种工作压力时)3、2、1 预充压力的极限值P0≤0、9×P1允许的压缩比为P2:P0≤4:1此外,贺德克公司低压蓄能器还需注意:SB35型:P0max=20 barSB35H型:P0max=10 bar3、2、2 对温度影响的考虑:为了即使在相当高的工作温度下仍保持所推荐的预充压力,冷态蓄能器的充气与检验P0charge须作如下选择:P 0,to = P 0,tmax ×273＋ t 273＋ t m ax 0 t 0=预充气体温度(℃)t max =最高工作温度(℃)为了在计算蓄能器时考虑温度影响,在t min 最低工作温度时的P 0须做如下选择:P 0,tmin = P 0,tmax ×273＋ t 273＋ t m ax m in 3.3 蓄能器计算公式一个蓄能器内的压缩与膨胀过程应遵循气体状态多变的规律。
液压蓄能器选型步骤(教学参考)
液压蓄能器选型步骤第一步：明确蓄能器的主要功能1辅助动力源☆提供一个辅助能源，即所储存的能源能在高峰时刻应用，以便选用较小的泵。
用较小的泵，也可以实现在瞬间提供大量压力油。
☆平稳保持液压系统中一定的流量和压力。
☆补充液体容积以保持一定的压力。
☆当液压装置发生故障、停泵或停电时，作为应急的动力源，以便安全地做完一个工作循环，如用于船舶液压方向舵。
☆较长时间地使系统维持一个必须的高压而无需开泵，以防止油料过热减少泵磨损并节约能源。
☆保持系统压力：补充液压系统的漏油，或用于液压泵长时期停止运转而要保持恒压的设备上。
☆驱动二次回路：机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时，可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。
☆稳定压力：在闭锁回路中，由于油温升高而使液体膨胀，产生高压可使用蓄能器吸收，对容积变化而使油量减少时，也能起补偿作用。
☆为设备的严重磨损区提供不问断但流量不大的润滑油。
建设工程、矿山设备中用于紧急情况下的操纵和刹车。
☆注模铸造设备操作中用于在一个短时间内提供高压。
☆机床上用于保持压力以便采用小规模的油泵。
☆汽轮机上用于提供润滑油。
☆油井、井口防喷器上用于作关闭闸门的备用动力。
☆流体储存，紧急能源，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，增加流量。
☆对于间歇负荷，能减少液压泵的传动功率。
当液压缸需要较多油量时，蓄能器与液压泵同时供油；当液压缸不工作时，液压泵给蓄能器充油，达到一定压力后液压泵停止运转。
☆具体分析一个例子：蓄能器的重要性在高压EH油系统中，当系统的多数油动机快速开启时（比如汽轮机开始冲转，2个中压调节门同时开启，或者2900转时的阀切换，6个高调门同时开启），系统油压必然快速下降，此时油泵来不及做出反映，蓄能器在设计上位置不仅靠近油动机并且能比油泵更加迅速的向系统补充油液，避免系统油压下降到9.7MPA时造成保护动作而停机。
2吸收脉动☆吸收液压泵的压力脉动。
☆减震，柱塞式/隔膜式泵等设备减少振动。
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蓄能器在系统中的应用、选型、计算
高压蓄能器在高压EH油系统中是如何发挥作用的?什么时候发挥作用?
高压蓄能器主要是平衡管路油压波动。
具体分析一个特殊例子：当系统的多数油动机快速开启时（比如汽轮机开始冲转，2个中压调节门同时开启，或者2900转时的阀切换，6个高调门同时开启），系统油压必然快速下降，此时油泵来不及做出反映，蓄能器在设计上位置不仅靠近油动机并且能比油泵更加迅速的向系统补充油液，避免系统油压下降到
9.7MPA时造成保护动作而停机。
蓄能器的重要性在高压EH油系统中举足轻重。
流体实际上是不可压缩的，不能储存能量，因而液压蓄能器利用气体（氮气）可压缩性来储存流体。
蓄能器实质上是一个储存压力流体的腔室，靠气体的可压缩性将不可压缩的流体能量得以储存，以备做有用功。
上述的流体与液压回路相联结，当系统压力升高，流体压缩气体而进入蓄能器；当系统压力降低，压缩气体膨胀，并迫使流体流回液压回路。
蓄能器的典型应用：流体储存，紧急能源，吸收脉动，涌流控制，噪声衰减，车辆减震，容积补偿，压力补偿，渗漏补偿，热胀吸收，力学平衡，增加流量。
储蓄液压能：
（1）对于间歇负荷，能减少液压泵的传动功率当液压缸需要较多油量时，蓄能器与液压泵同时供油；当液压缸不工作时，液压泵给蓄能器充油，达到一定压力后液压泵停止运转。
（2）在瞬间提供大量压力油。
（3）紧急操作：在液压装置发生故障和停电时，作为应急的动力源。
（4）保持系统压力：补充液压系统的漏油，或用于液压泵长时期停止运转而要保持恒压的设备上。
（5）驱动二次回路：机械在由于调整检修等原因而使主回路停止时，可以使用蓄能器的液压能来驱动二次回路。
（6）稳定压力：在闭锁回路中，由于油温升高而使液体膨胀，产生高压可使用蓄能器吸收，对容积变化而使油量减少时，也能起补偿作用。
缓和冲击及消除脉动：
（1）吸收液压泵的压力脉动。
（2）缓和冲击：如缓和阀在迅速关闭和变换方向时所引起的水锤现象。
注：
1.缓和冲击的蓄能器，应选用惯性小的蓄能器，如气囊式蓄能器、弹簧式畜能器等。
2.缓和冲击的蓄能器，一般尽可能安装在靠近发生冲击的地方，并垂直安装，油口向下。
如实在受位置限制，垂直安装不可能时，再水平安装。
3 .在管路上安装蓄能器，必须用支板或支架将蓄能器固紧，以免发生事故。
4.蓄能器应安装在远离热源地地方。
水泥厂立式辊磨中蓄能器的选择案例
磨辊的油缸压力在运行中的变化曲线。
当蓄能器太小，设定正常压力Pn太大时，则液压弹簧系统很硬，这时磨辊随着料层厚度变化使液压系统压力变化幅度很大。
为很好地发挥蓄能器缓冲振动作用，蓄能器要选得足够大，与液压油缸相连管道应有足够的断面，而且蓄能器应尽量靠近油缸。
蓄能器选得小，产生较大振动。
一般认为在磨辊加压的接杆上测得振动速度在1～5mm/s内较为合适，以此为标准来选择蓄能器。
还建议蓄能器氮气充气压力：Po=0．9×pmin
式中：Pmin一液压系统最小压力，MPa；液压系统压力变化值△P=Pmax—_Pmin=25％Pn ；Pn一正常工作压力，MPa。
蓄能器的容量计算
作辅助动力源
V0—所需蓄能器的容积（m3）
p0—充气压力Pa，按0.9p1＞p0＞0.25 p2充气
V x—蓄能器的工作容积（m3）
p1—系统最低压力（Pa）
p2—系统最高压力（Pa）
n—指数；等温时取n=1；绝热时取n=1.4
吸收泵的脉动
A—缸的有效面积（m2）
L—柱塞行程（m）
k—与泵的类型有关的系数：
泵的类型系数k
单缸单作用 0.60
单缸双作用 0.25
双缸单作用 0.25
双缸双作用 0.15
三缸单作用 0.13
三缸双作用 0.06
p0—充气压力，按系统工作压力的60%充气
吸收冲击
m—管路中液体的总质量（kg）
υ—管中流速（m/s）
p0—充气压力（Pa），按系统工作压力的90%充气
注：
1.充气压力按应用场合选用。
2.蓄能器工作循环在3min以上时，按等温条件计算，其余均按绝热条件计算。