МЫ ВЫПОЛНЯЕМ САНТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В ТЮМЕНИ +7-932-2000-535

Устройство и принцип действия циркуляционных насосов

Насосы на схемах систем отопления обычно обозначаются так :

Направление движения теплоносителя

Одна из вершин треугольника направлена в сторону движения теплоносителя. Насос побуждает двигаться воду /теплоноситель/ в системе отопления, преодолевая сопротивление в трубе. Он не поднимает воду. Сколько горячей воды в системе отопления поднялось, столько же холодной опустилось.

Насос преодолевает только трение, и вода движется по кругу /системе отопления, от котла к котлу/. Именно поэтому циркуляционные насосы для частного дома /т.е. для бытовых систем отопления/ имеют небольшую мощность, и, следовательно, низкое электропотребление – около 100 ватт, как лампочка. Стоит выделить, что энергопотребление насоса зависит и от его характеристик. Более подробно характеристики насосов будут рассмотрены в соответствующей главе. 

Если насос выключить, то вода через какое-то время, как и вращающееся колесо, остановится, а если не выключать, то вода будет двигаться постоянно.

100Ватт

На этом основана возможность управления подачей тепла от котла в радиаторы дома. Насос может быть включенным на полную мощность, либо быть выключенным, либо работать вполсилы.

Подберем насос для системы отопления жилого дома +7-932-2000-535

Насосы немецких фирм – Grundfos, Wilo и Unitherm, в основном используемые при монтаже бытовых систем отопления, имеют три ступени мощности. Это позволяет даже при отсутствии дополнительной автоматики управлять системой. Если в доме жарко, а насос работает в полную силу, можно уменьшить мощность насоса, поток теплоносителя в системе станет меньше, температура на отопительных приборах понизится. В настоящее время все большей популярностью пользуются насосы с электронным управлением. Такие модели позволяют в 2 – 3 раза сократить расход электроэнергии, а электронное управление насоса подстраивает его характеристики под конкретную систему, в которой он установлен.

Можно также подключать насос через термодатчик. Насос в этом случае будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме опустилась ниже желаемой. Такой датчик называют еще термостатом. Современные системы как правило оборудованы регуляторами отопления, которые и осуществляют управление котлом, насосами, различными иными устройствами. Системы с термостатами уже практически не используются.

P.S. – о пользе электронного регулирования

В соответствии с положениями СНиП, циркуляционные насосы для системы отопления выбираются исходя из условий ее максимальной тепловой нагрузки. В реальности такое интенсивное теплоснабжение требуется лишь несколько дней в году. Таким образом, большую часть года мощность насоса превышает необходимую. Во-первых, это означает неоправданные затраты электроэнергии. Во-вторых, если заданную температуру в помещении поддерживают терморегулирующие вентили, при снижении подачи от нерегулируемого насоса на них возникает чрезмерный перепад давления, который вызывает шум. В отдельных случаях применение регулируемого «циркуляционного» насоса позволяет снизить потребление им энергии на – 50,060,0 %. Учитывая, что данный элемент системы эксплуатируется в среднем свыше 5 500 часов в год, экономический эффект ощутим даже для маломощных установок.

Циркуляционный насос состоит из чугунного корпуса, внутри которого расположен ротор /вращающаяся часть/ и насаженная на ротор крыльчатка. Ротор вращается – крыльчатка продвигает воду. Одно из основных правил монтажа насоса в системе: ось ротора обязательно должна быть расположена горизонтально /для стандартного типа насосов/, либо соответствовать схеме монтажа /для безвальных насосов с плавающей ротор-крыльчаткой, второй тип/. Ниже приведены схемы монтажа и конструктивные особенности двух основных типов циркуляционных насосов, существующих на рынке. Существуют разновидности насосов и третьего типа – насосы с «сухим ротором». Они практически не используются в бытовых системах отопления.

ТИП 1 – стандартная конструкция насоса, насосы с мокрым ротором

Принципиальная схема представлена на рисунке – конструктивно насос выполнен в литом корпусе. При этом ротор /1/ погружен в теплоноситель. Между статором /2/ и ротором /1/ существует герметичный «стакан» из нержавеющей стали /3/. Ротор соединен с крыльчаткой /4/ с помощью вала /5/. Вал вращается в опорных подшипниках скольжения /6/, смазка подшипников и их охлаждение происходит с помощью теплоносителя системы отопления. На торцевой крышке насоса расположен винт /6/ для спуска воздуха. Из остальных элементов: 8 – улитка насоса /чугун/ ; 9 – корпус электромоторной части ;10 – коробка коммутации и управления, электро-подключении.

стандартная конструкция насосаПодключение

При правильном монтаже циркуляционные насосы практически бесшумны. Вы сможете определить, работает ли насос, только по легкой вибрации, когда дотронетесь до него рукой.

Насосы с «мокрым» ротором 

Эти «циркуляционные насосы» – появились уже довольно давно, в начале – 1950-х годах. В странах с децентрализованным теплоснабжением они получили большое распространение.

Устройство насоса «мокрого» типа показано на рисунке выше. Его ротор вместе с рабочим колесом погружен в перекачиваемую среду. Жидкость смазывает подшипники вала и одновременно охлаждает мотор. Герметичность той части двигателя, которая находится под напряжением, обеспечивает разделительный стакан, выполненный из нержавеющей немагнитной стали. Вал ротора часто изготавливается из керамики; подшипники – из керамики или графита. Корпус насосов для систем отопления в большинстве случаев отливается из чугуна. Для горячего водоснабжения, как правило, применяются модели с бронзовыми или латунными корпусами.

Насосы данного типа практически бесшумны и могут годами работать без технического обслуживания; их монтаж, ремонт и замена не требуют таких трудоемких операций, как, например, центрирование. Отрицательной стороной «циркуляционного насоса» с «мокрым» ротором является их низкий КПД /10,050,0 %/. Для устройств «сухого» типа этот показатель составляет – 40,0….80,0 %, поэтому им отдают предпочтение в больших системах отопления и горячего водоснабжения. В современных моделях насосов существуют и значительные технологические новшества – вал насоса выполняется из керамики, причем в центре вала существует канал, по которому теплоноситель принудительно поступает в зону подшипника скольжения, тем самым обеспечивая лучшую смазку и более долговечную работу узла. Из новейших моделей, в которых применяется именно такая конструкция – Grundfos AlphaUnithermсерии UPC. В моделях других производителей как правило вал исполнен цельный, из нержавейки. Соответственно подшипники изнашиваются быстрее.

P.S. – Подшипники скольжения разрушаются при работе насоса «на сухую», сальники перегреваются, что может привести к попаданию жидкости в электрическую часть и короткому замыканию! При работе в данном режиме свыше – 10 секунд вероятно заклинивание!

ТИП 2 – без вальная конструкция насоса, насосы с мокрым ротором

Новые разработки

Одним из направлений совершенствования насосов с «мокрым» стали модели, у которых конструктивно отсутствует вал /безвальные/, а ротор выполнен единым элементом с крыльчаткой /ротор-крыльчатка – 1/. Принцип работы в этом случае следующий – в статоре насоса создается бегущее магнитное поле, которое захватывает постоянный магнит в ротор-крыльчатке. Соответственно, ротор-крыльчатка начинает вращаться и перекачивает теплоноситель. Объединение ротора и крыльчатки позволило конструкторам избавится от вала, соответственно подшипников скольжения и сальников, что существенно увеличивает отказоустойчивость насоса, упрощает его конструкцию. Ротор-крыльчатка в этом случае не имеет жесткой связи с корпусом насоса, а вращается на полусферическом керамическом подшипнике. Благодаря такой плавающей конструкции при попадании в насос твердых частиц не происходит его заклинивание.

Модели с такой конструкцией представлены фирмами – Unitherm /Германия, серии UPM, UPH/ и Grundfos /Дания/, а также Vortex. Их роторы выполнены в форме полусферы со встроенным рабочим колесом. Такая конструкция максимально облегчает промывку и очистку насоса от накипи, а также исключает возможность заклинивания. Правда, при этом несколько снижается КПД. Ну и еще одним существенным преимуществом данной конструкции является следующая – при работе «на сухую» благодаря отсутствию сальников никогда не произойдет попадание воды в электрическую часть насоса, соответственно замыкание и полный выход прибора из строя. Хотя и данная конструкция не позволяет данный режим работы. Данные модели насосов имеют и ограничения по установке – как правило установка насоса допускается в горизонтальном положении трубы /корпусом вниз/, второй вариант – вертикальная труба, корпусом наружу /насос в этом случае должен перекачивать жидкость снизу-вверх/.

НасосПодключение-1

  1. – ротор-крыльчатка, свободно «плавающая» на подшипнике ;
  2. – полностью герметичный статор ;
  3. – полусферический керамический подшипник ;
  4. – перегородка из нержавеющей стали, без каких-либо отверстий ;
  5. – улитка насоса /латунь для насосов – ГВС, чугун – для отопительных/.

P.S. – Полусферический подшипник при работе насоса «на сухую» может выйти из строя вследствие перегрева, но жидкость не попадает в электрическую часть, т.к. отсутствуют сальники и подшипники.

ТИП 3 – Насосы с сухим ротором

В настоящее время в качестве «циркуляционные насосы» широко применяются – насосы с так называемым «сухим» ротором. /Их моторы не соприкасаются с перекачиваемой водой/. К ним относятся традиционные консольные, моноблочные, а также Inline-насосы. Характерным отличием последнего типа является скользящее торцевое уплотнение. Упрощенно говоря, оно состоит из двух очень точно отполированных колец. При работе кольца вращаются друг относительно друга. Так как вода в отопительном контуре находится под повышенным давлением по сравнению с атмосферой, между поверхностями скольжения образуется тонкая водяная пленка. Поскольку кольца прижаты друг к другу пружиной, при износе уплотнения происходит его само-подгонка. Это делает насос герметичным. В зависимости от вида теплоносителя и его температуры материалом для скользящего торцевого уплотнения служат графит, керамика, нержавеющая сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и т. д. При перекачке обычной воды в нормальных условиях эксплуатации срок службы уплотняющих колец составляет 24 года. Они не требуют обслуживания и не зависят от направления вращения двигателя. Что касается традиционной сальниковой набивки, то она не обеспечивает такой герметичности, нуждается в подводе воды для смазки и охлаждения, а также в регулярном обслуживании. Поэтому обычно ведущие производители оборудуют сальниками только крупные консольные насосы, устанавливаемые на фундаменте

P.S. – Сальниковые и скользящие торцевые уплотнения разрушаются при работе насоса «на сухую». При хорошей конструкции прибора даже в этом случае жидкость не сможет попасть в электрическую часть насоса. 

Характеристики насоса и сети 

Изготовители сопровождают насосы графиками, где по вертикальной оси отсчитывается их напор /H, м/, а по горизонтальной – производительность или подача /Q, м3/ч/. Максимальное значение напора возможно при работе насоса на закрытую задвижку /Q = 0/. При постепенном открытии вентиля давление снижается, а подача увеличивается. Теоретически эта нисходящая кривая достигает горизонтальной оси, если жидкость обладает энергией движения, а напор отсутствует. Но поскольку трубопроводная система всегда обладает сопротивлением, реальная характеристика насоса заканчивается до пересечения со шкалой производительности.

Причиной сопротивления является трение частиц воды о стены труб и между собой, а также препятствия движению жидкости в арматуре. Чем больше объем перекачиваемой жидкости, тем выше скорость ее движения, а также сопротивление сети. Значит, для обеспечения подачи необходим более высокий напор. При неизменном поперечном сечении трубы наблюдается следующая квадратичная зависимость: H1/H2 = (Q1/Q2)2. Пример насосного графика приведен ниже /для насосов Unitherm/. Для наглядности приведем еще такое описание данного графика. Максимальный напор насос достигает в случае если подача равна нулю – например подсоединив к насосу UPH 20-60(T) /смотри график этого насоса ниже/ стеклянную вертикальную трубку высотой 6 метров и включив насос увидим следующую картину – столб воды поднимется до отметки – 6,0 метров, но вытекать из верхнего открытого конца уже не будет – показателей насоса не хватает. Если же мы обрежем эту трубку на высоте – 4,5 метра – тогда из верхнего конца этой трубки будет литься вода в объеме – 2 000 литров/час /смотрите пересечение красных линий на графике/.

График-1

Отопление и водоснабжение – многогранный инженерный процесс,

требующий знаний и умений ПРОФЕССИОНАЛА.

Проясним Вашу ситуацию и ответим на вопросы бесплатно +7-932-2000-535

Сантехнические работы Тюмень


ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ ЧЕРЕЗ САЙТ
Работы на месте:
Устройство и принцип действия циркуляционных насосов


Навигация

КОНТАКТЫ
+7-932-2000-535, Юрий
ООО Теплостандарт
favicon - меню - копия
Проектирование и монтаж систем в Тюмени:
- радиаторного отопления
- воздушного отопления
- теплоснабжения
- тепловых сетей
- водоснабжения и канализации.
А также - прокладка теплотрасс, тепловых магистралей, монтаж котельных, ремонт отопительного оборудования.
По специальным ценам:
- установка систем очистки воды
- обустройство скважин, колодцев - установка глубинных насосов, насосных станций и автоматики
- канализация /сбор, очистка, утилизация/ - монтаж септиков для сбора и очистки сточных вод
Выполненные Объекты
Цена/Стоимость СМР и проектных работ
СТАТЬИ
САНТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ТЮМЕНЬ
Услуги по Сантехническим работам в Тюмени: - котлы отопления; - котельная или тепловой узел; - "тёплые полы"; - установка/монтаж септиков;
+7-932-2000-535, Юрий
Сантехнические работы Тюмень. Наша группа в  ВКонтакте

Сантехника для домохозяек!

Страницы