Циркулационе пумпе за грејне системе

Садржај препоруке

• Пумпе за грејање – историја
• Уређај и принцип рада
• Врсте циркулационих пумпи
• Пумпе за грејање – како их изабрати
• Избор места и уградња циркулационе пумпе

У овом чланку: Историја циркулационих пумпи уређај и принцип рада; врсте пумпи за грејање; како одабрати циркулацијску пумпу; где и како инсталирати пумпу за грејање.

Ако је укупна површина грејних просторија стотина квадратних метара и ако ти мерачи заузимају неколико спратова, тада класично грејање засновано на природној циркулацији расхладне течности неће бити довољно. И то не чуди – притисак у системима са природном циркулацијом не прелази 0,6 МПа. Постоје само два начина за повећање притиска и побољшање циркулације воде у таквим системима грејања – изградња затвореног система са цевима великог пречника или увођење циркулационе пумпе у њега. Цеви великог пречника неће бити јефтине, па је најбоље решење за грејање подручја од 100-150 м² – циркулациона пумпа.

Пумпе за грејање – историја

Пре једног века, инжењери су покушали да реше проблем циркулације расхладне течности у системима грејања воде, покушавајући да некако повере овај задатак пумпи са електромотором. Али електрични мотори који су постојали почетком 20. века имали су отворене контакте, а улазак воде на њих довео је до непосредних несрећа.

У 1920-има, немачки инжењер Готтлоб Баукнецхт, који је основао компанију Баукнецхт, створио је први херметички затворен електромотор. Неколико година касније, Вилхелм Опландер, власник и оснивач Вило-а, створио је циркулацијску пумпу која је користила Баукнецхт-ов електромотор. У „сувој“ Оплендер пумпи, погон од мотора до аксијалног точка постављеног у лакту цеви извршен је осовином запечаћеном заптивачима кутије за пуњење. Вилхелм Оплендер је своју циркулацијску пумпу назвао „циркулатор за убрзање циркулације“, а од 1929. до 1955. Године пумпе овог дизајна су произведене и коришћене у системима грејања у Европи и Сједињеним Државама свуда.

Главни недостатак циркулационе пумпе Опледер било је бртвило кутије за пуњење, које се брзо истроши при најмањим неправилностима на површини осовине, а материјал кутије за пуњење није био посебно издржљив. Потребна је честа замјена амбалаже за кутије за пуњење, површина осовине потребно је периодично брушење и полирање.

Пре 70 година створена је прва „мокра“ циркулациона пумпа – изумио ју је Карл Рутцхи, швајцарски инжењер и оснивач Рутсцхи пумпен АГ. Електромотор у пумпи Риутцхи био је монтиран на колену кроз које се пумпала вода и поуздано је затворен. У овом случају, води је додељена улога мазива.

Касније је колено, дуж којег је пролазила расхладна течност, замењено „пужем“; од тог тренутка „пуж“ се користи у дизајну сваке модерне пумпе за грејне системе.

Уређај и принцип рада

Циркулационе пумпе имају уску специјализацију – дизајниране су за принудну циркулацију расхладне течности (воде) у затвореним системима грејања. По својој структури сличне су пумпама за дренажу: тело направљено од нерђајућих метала или легура (челик, ливено гвожђе, алуминијум, месинг или бронза); челични или керамички ротор; осовина ротора је опремљена ротор-ротор; ротор мотор.

Постављајући се у систем грејања, пумпа усисава воду са једне стране и убацује је у цевовод са друге стране због центрифугалне силе која настаје услед ротације ротора – долази до вакуума у ​​улазној цеви и компресије на излазној цеви. Са једноликим радом пумпе, ниво расхладне течности у експанзионом резервоару се не мења, тј. уз његову помоћ неће бити могуће подићи притисак у систему грејања – за овај задатак ће вам бити потребна пумпа за повишење притиска. Задатак циркулационе пумпе је да помогне расхладној течности у превазилажењу отпора који настаје у одређеним деловима грејних система.

Врсте циркулационих пумпи

У основи, пумпе за грејање подељене су у две врсте – „суве“ и „мокре“.

У конструкцијама првог типа ротор не долази у контакт са пумпом воде, његов радни део је одвојен од електромотора О-прстеновима направљеним најчешће од угљеног агломерата, ређе од нерђајућег челика или керамике, алуминијум-оксида или волфрам-карбида (материјал крајњег заптивача зависи од врсте расхладне течности). Када се покрене мотор пумпе, О-прстенови се окрећу један у односу на други – између полираног и пажљиво постављеног прстена налази се танки слој водене фолије, који спаја везу због разлике притиска у спољној атмосфери и у систему грејања (притисак је у систему грејања већи. Опруга гура један бртвени прстен на други, током рада прстенови се истроше и самоподешавају се једни другима, њихов радни век ће бити најмање 3 године – ефикаснији су од паковања за пуњење, за које је потребно стално подмазивање и хлађење. Ефикасност циркулационих пумпи са сувим ротором износи и до 80%. У поређењу са „мокрим“ пумпама, пумпе са сувим ротором емитују гласан шум током рада, па се постављају у посебну просторију са добром звучном изолацијом.

Када користите пумпе са сувим ротором са клизним механичким заптивачима, пажљиво пратите присуство суспендованих материја у пумпаној води и стање прашине у ваздуху у просторији у којој је пумпа инсталирана. Рад „суве“ пумпе изазива турбуленцију ваздуха која привлачи честице прашине – честице прашине и суспендоване материје у расхладној течности могу оштетити површине заптивачких прстенова, смањујући њихову непропусност.

Без обзира на врсту заптивке, било да се ради о кутији за пуњење или клизном механичком заптивачу, у раду „суве“ пумпе се уништавају, па им треба присуство течности за улогу мазива – у недостатку ње, уништавање механичког заптивача је неизбежно.

„Суве“ пумпе су подељене у три врсте: хоризонталне (конзоле), вертикалне и блок. За пумпе првог типа усисна цевна цев је смештена на крајњој страни „волуте“, а испусна цевна цев је радијално смештена на тијелу. Електромотор пумпе на конзоли монтиран је водоравно.

Вертикалне пумпе (линијске) опремљене су истим млазницама које се налазе дуж исте осе. Локација електромотора у дизајну таквих пумпи је вертикална.

Расхладно средство улази у блок пумпу у правцу осе, ослобађа се у радијалном смеру.

„Влажне“ пумпе за грејање разликују се од сувих по томе што су по свом дизајну ротора уроњена у расхладну течност заједно са ротором, док расхладна течност обавља функције подмазивања и хлађења покретачког мотора. Метална чаша која раздваја ротор и статор, чији је материјал нехрђајући челик, осигурава непропусност оног дијела електромотора који се напаја. Ротор пумпе за „мокро“ за системе грејања израђен је од керамике, лежајеви су од керамике или графита, кућиште је обично ливено гвожђе – за грејне системе су „мокре“ циркулационе пумпе у месинганом или брончаном кућишту. У поређењу са „сувим“ пумпама, „мокре“ пумпе су мање бучне, не захтевају одржавање годинама, а лакше их је поправити и прилагодити. Али њихов главни и значајан недостатак је њихова ниска ефикасност, која не прелази 50%. Разлог за слабе перформансе „мокрих“ пумпи је због чињенице да ће бити практично немогуће заптивати чахуру која раздваја статор и расхладну течност већим пречником ротора. Управо се због ниске ефикасности пумпе типа „мокри“ углавном користе за побољшање циркулације у грејним системима кратке дужине, тј. у грејању у домаћинству.

Модерне „мокре“ циркулационе пумпе су модуларног дизајна. Постоји пет таквих модела: кућиште пумпе; електромотор са статором; кутија са терминалним блоковима; Радни точак; уложак са ротором и осовином са лежајевима. Једнострука јединица са кертриџом олакшава уклањање ваздуха накупљеног у кућишту пумпе током покретања, а сама модуларна шема дизајна олакшава радове на поправци – само морате заменити неисправни модул новим.

Сходно томе, капацитет, „мокре“ пумпе за грејање опремљене су једнофазним и трофазним електромоторима. Пумпе су причвршћене на цевовод система грејања са навојним или прирубничким прикључком – његов тип зависи од капацитета пумпе.

Будући да вода у пумпама са влажним ротором игра улогу мазива, вода мора стално да тече до лежајева кроз чахуру која раздваја расхладну течност и статор. Једини начин да се лежајеви осигурају довољним подмазивањем је строго водоравни положај осовине – било који други положај осовине проузроковаће квар пумпе и ускоро ће постати неупотребљив.

Пумпе за грејање – како их изабрати

Прво израчунајмо колики део расхладне течности прође кроз котао у минути. Већина произвођача котлова за гријање препоручује кориштење једноставне методе прорачуна – изједначавање снаге котла с протоком воде, тј. при снази од 30 кВ, 30 литара воде ће пролазити кроз котао у минути. Приликом израчунавања протока расхладне течности у односу на одређени део циркулацијског прстена, користићемо исту методу: знамо снагу радијатора за грејање и сходно томе израчунава се проток воде.

Следећи корак је израчунавање протока расхладне течности у цевоводу, у складу са пречником цеви од које је изграђен:

• у цеви са пречником? ин. проток воде ће бити 5,7 л / мин;
• у цеви са пречником? инчни проток воде ће бити 15 л / мин;
• у цевима пречника 1 инча потрошња воде ће бити 30 л / мин;
• у цеви пречника 1? инчни проток воде биће 53 л / мин;
• са пречником цеви 1? у. потрошња воде ће бити 83 л / мин;
• са пречником цеви 2 инча, проток воде ће бити 170 л / мин;
• са пречником цеви 2? инча, потрошња воде ће бити 320 л / мин.

Брзина кретања расхладне течности узима се 1,5 м у секунди – у правилу је то довољна брзина воде у системима грејања.

Израчунајмо снагу пумпе за грејање на основу тога што је за десет метара одсека цевовода потребна глава од 0,6 м – у складу с тим, за систем гријања од сто метара биће потребна пумпа која ствара главу од 6 метара. На основу добијених резултата треба одабрати пумпу.

Ако ваш систем грејања користи цеви мањег пречника од горе наведених, тада морате повећати подешену снагу пумпе, јер ће хидраулички отпор у њима бити већи. И обрнуто – код већег пречника цеви потребна је циркулацијска пумпа мање снаге.

Горњи прорачун карактеристика пумпи за системе грејања прилично је произвољан и једноставан – ако је потребан прорачун за систем грејања велике дужине и сложене конструкције, тада би било најправедније контактирати стручњака из области топлотне технике. Нећете моћи самостално израчунати сложени и више нивоски систем грејања! Али, ако се ипак одлучите испробати, формула израчуна је дата у СНиП 2.04.05-91 *.

Кружна пумпа са минималним карактеристикама – снага 30 В, максимална глава 2 м, проток воде 2 м³/ х, са инчним прикључком – кошта у просеку 4 300 рубаља. Највећи добављачи кућних и индустријских пумпи за грејне системе на руском тржишту су италијански ДАБ, Ловара, Ебара и Педролло, Грундфос (Данска), Вило (Немачка). Руски произвођачи по правилу производе индустријске пумпе, у њиховој линији производа нема домаћих циркулационих пумпи.

Имајте на уму да нећете моћи да изаберете пумпу која је 100% погодна – сваки систем грејања има своје карактеристике, а пумпе су серијски произведена јединица са просечним параметрима. Ако одаберете модел пумпе са прекомерном снагом него што је заиста потребно, проузроковаће се бука у цевима током рада. Зато је вриједно одабрати модел пумпе који има неколико подесивих режима рада и емпиријски подесити начин на који пумпа ради најефикасније. Биће тачно одабрати пумпу чија снага прекорачује потребну за овај систем грејања за 5-10%.

Избор места и уградња циркулационе пумпе

Пумпа „мокра“ може се инсталирати и у повратној и у доводној цеви. Популарност инсталације на повратном цевоводу повезана је са старим моделима пумпи – инсталиране су само на повратној линији, јер пролазак хладније воде кроз њих продужио је живот кутије за пуњење, ротора и лежајева.

Током рада пумпе стварају се различити притисци у цевоводу пре експанзијског резервоара и у цевоводу после њега: у првом случају компресија, у другом вакум. Статички притисак који ствара експанзијска посуда ће утицати на рад система грејања циркулацијском пумпом. Мора се узети у обзир да ће хидростатски притисак у зони испоруке пумпе бити већи од нормалног (у мировању) притиска воде. С друге стране, у оном делу грејног система из кога пумпа усисава расхладну течност, притисак ће бити смањен, његов ниво не само да може пасти у атмосферски, већ ће довести и до вакуума. Диференцијални притисци у систему грејања могу довести до кључања воде и отпуштања или усисавања ваздуха..

Циркулација расхладне течности у систему грејања неће бити поремећена ако се приликом њене изградње узме у обзир један услов – у било којој тачки у усисној зони хидростатички притисак треба да буде само превелик. Усаглашеност се може постићи на следеће начине:

1. Подигните експанзиону посуду за 0,8 м изнад највише тачке цеви за грејање. Ова метода је најједноставнија ако се систем грејања с природном циркулацијом промијени у присилну циркулацију, међутим, његова примјена могућа је само уз довољну висину поткровље и потребно је добро изолирати експанзијску цистерну;
2. Поставите експанзиону посуду на врх цевовода како би горњи део грејног система довео у подручје пражњења пумпе. Савремени системи грејања (ова техника је применљива за њих), пројектовани унапред за принудну циркулацију, граде се нагибом цевовода „до котла“, а не „из њега“, као у системима грејања са природном циркулацијом. Циљеви су следећи: са таквом конструкцијом нагиба ваздушни мехурићи ће се кретати дуж тока воде, ношен притиском циркулационе пумпе, тј. кретање супротних струја за мехуриће ваздуха, што је уобичајено у системима природне циркулације, неће бити могуће. Као резултат, највиша тачка у систему грејања неће бити на главном успону, већ на најудаљенијем. На вама је да користите ову методу или не, међутим, измена постојећег система грејања ће бити тешка, а изградња новог система на основу њега није сасвим згодна, јер постоје једноставнији начини;
3. Пренос цеви са експанзионим резервоаром из доводног дизалице и његово стављање у повратни вод недалеко од циркулационе пумпе, испред усисне цеви. Таквом реконструкцијом постојећег система грејања створићемо оптималне услове за рад принудне циркулације пумпе;
4. Ова метода није погодна за све моделе пумпи – спајање циркулационе пумпе на доводни део цевовода, непосредно иза улаза експанзијског резервоара. Споља, таква модификација постојећег система грејања изгледа једноставно, али температура расхладне течности у овом делу круга грејања биће посебно висока – уверите се да овај модел пумпе заиста може да издржи такве неповољне радне услове.

Одлучивши се о месту уградње пумпе, прелазимо на саму инсталацију. Требаће вам груби филтер, повратни вентил (за затворене системе под притиском), бајпас и кључеви (од 19 до 36 мм) – сви елементи за пречник навоја пумпе. На главној цеви, између улаза и излаза улазне заобилазнице, потребно је уградити запорни вентил дуж његовог пречника. Посебно је погодно ако изабрани модел пумпе има одвојиве нити, у супротном ћете их морати купити засебно.

Бајпас који се користи у системима грејања мали је део цевовода инсталиран паралелно са запорним и контролним вентилима, његов задатак је да пребаци систем грејања у природну циркулацију у случају нестанка струје и квара пумпе. За нормалан рад уређаја за гријање, промјер заобилазне цијеви мора бити једнак промјеру дизалице у коју се уреже.

Поступак инсталирања уређаја на обилазницу, у смјеру расхладне течности: филтер, повратни вентил (ако је потребно) и циркулацијска пумпа. Улазни заобилазни отвор у ускочник треба да се врши преко запорних запорки – када се систем пребаци у природну циркулацију и у случају квара уређаја на обилазници, ови славини се затварају, зауставни отвор се отвара испод обилазнице..

За ефикасан рад „влажне“ пумпе и за спречавање накупљања ваздуха, бајпас је постављен строго водоравно. За сваки случај, међу уређајима инсталираним на обилазници, може се поставити аутоматски вентилациони отвор – било где, није важно, али у усправном положају. Предности аутоматског вентилационог вентила над класичним Маиевски вентилом, који су опремљени са неким грејачима – ослобађање и накнадно гашење овог уређаја врши се аутоматски, а дизајнерски вентил Маиевски мора се ручно одврнути и завртити..