Принцип действия циркуляционного насоса: Как работает циркуляционный насос: принцип подключения

Как работает циркуляционный насос: принцип подключения

Организовывая отопление загородного дома, важно учесть метраж жилища. Если это не маленькая дача, а двух или трёхэтажный дом, в котором общая площадь исчисляется сотнями квадратных метров, то для  решения отопительных задач будет недостаточно естественной циркуляции теплоносителя. В таких системах давление в трубопроводе не будет выше 0,6 мПа и для эффективного движения горячей воды в системе нужно произвести подключение циркуляционного насоса. Чтобы правильно выбрать такой агрегат, подобрать подходящее место для установки, нужно понимать принцип работы этого прибора.

Особенности агрегата

Циркуляционный насос – это прибор, работающий в замкнутой отопительной системе и выполняющий перемещение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определённую температуру теплоносителя в системе. Прибор не восполняет потери теплоносителя и не наполняет систему. Наполнение системы осуществляется за счёт специального насоса либо определённого давления в трубах.

Принцип действия циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки прибор работает постоянно, главные требования к таким насосам – это низкий уровень шума при работе, экономное энергопотребление, надёжность, долговечность и простота использования.

Важно: циркуляционные насосы – это компактные приборы, которые не занимают много места и не создают шум при работе.

Сфера использования циркуляционных агрегатов для отопительных систем довольно обширная. Они устанавливаются:

БК 1хБет выпустила приложение, теперь уже официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по активной ссылке бесплатно и без каких либо регистраций.

• в традиционных радиаторных системах;
• при обустройстве водяного тёплого пола;
• в геотермальных системах;
• при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

В отличие от систем принудительной циркуляции, данное насосное оборудование не нуждается в трубах с увеличенным диаметром.  Кроме этого прибор имеет следующие преимущества:

Рекомендуем к прочтению:

• быстрота нагревания помещения;
• котёл можно установить в любое подходящее место;
• потери теплоносителя и воздушные пробки сведены к минимуму;
• за счёт термореле обеспечивается автоматическое управление температурными режимами;
• затраты на электроэнергию снижаются благодаря использованию авторегулировки частоты вращения ротора;
• поскольку в приборы отопления постоянно подаётся жидкость, продлевается срок их эксплуатации.

Разновидности циркуляционных насосов

Чтобы понять, как работает это прибор, необходимо знать отличия между двумя видами циркуляционного насосного оборудования. Хоть принципиально схема системы отопления на базе теплового насоса не меняется, два вида таких агрегатов отличаются особенностями работы:

1. Насос с «мокрым» ротором выполняется в корпусе из нержавеющей стали, чугуна, бронзы или алюминия. Внутри находится керамический или стальной двигатель. Крыльчатка из технополимера крепится на валу ротора. При вращении лопастей крыльчатки приводится в движение вода в системе. Эта вода одновременно выполняет функции охладителя двигателя и смазки для рабочих элементов прибора. Поскольку схема «мокрого» прибора не предусматривает использования вентилятора, работа агрегата проходит практически бесшумно. Такое оборудование работает только в горизонтальном положении, иначе прибор просто перегреется и выйдет из строя. Главные преимущества мокрого насоса в том, что он не нуждается в техническом обслуживании, а также обладает отличной ремонтопригодностью. Однако КПД прибора всего 45 %, что является небольшим недостатком. Но для бытового использования этот агрегат подходит как нельзя лучше.
2. Насос с «сухим» ротором отличается от своего собрата тем, что его двигатель не соприкасается с жидкостью. В связи с этим агрегат обладает меньшей долговечностью. Если прибор будет работать «на сухую», то риск перегрева и выхода из строя невысокий, однако появляется угроза нарушения герметичности из-за истирания уплотнителя. Поскольку КПД сухого циркуляционного насоса составляет 70 %, его целесообразно применять для решения коммунальных и производственных задач. Для охлаждения двигателя схема прибора предусматривает использование вентилятора, который и вызывает повышение уровня шума во время работы, что является недостатком этой разновидности насосов. Поскольку в данном агрегате вода не выполняет функции смазки для рабочих элементов, в ходе работы агрегата периодически необходимо проводить техосмотр и выполнять смазку деталей.

В свою очередь «сухие» циркуляционные агрегаты по типу установки и соединения с двигателем делятся на несколько видов:

• Консольные. В этих приборах у двигателя и корпуса есть своё место. Они разделены и прочно зафиксированы на нём. Приводной и рабочий вал такого насоса объединяет муфта. Для установки такой разновидности прибора потребуется соорудить фундамент, а обслуживание этого агрегата довольно затратное.
• Моноблочные насосы могут эксплуатироваться на протяжении трёх лет. Корпус и двигатель располагаются отдельно, но объединяются моноблоком. Колесо в таком приборе устанавливается на валу ротора.
• Вертикальные. Срок использования этих приборов доходит до пяти лет. Это герметичные усовершенствованные агрегаты с уплотнителем с торцевой стороны, изготовленным из двух отполированных колец. Для изготовления уплотнителей используется графит, керамика, нержавеющая сталь, алюминий. Когда прибор работает, эти кольца вращаются относительно друг друга.

Также в продаже есть более мощные приборы, имеющие два ротора. Такая сдвоенная схема позволяет повысить производительность прибора при максимальной нагрузке. В случае выхода одного из роторов, второй может взять на себя его функции. Это позволяет не только усилить действие агрегата, но и экономить электроэнергию, ведь при снижении потребностей в тепле, работает только один ротор.

Как работает агрегат?

Принцип действия циркуляционного агрегата очень схож с работой дренажного насоса. Если этот прибор установить в отопительную систему, то он будет вызывать движение теплоносителя за счёт захватывания жидкости с одной стороны и нагнетания её в трубопровод с другой стороны. Всё это происходит за счёт центробежной силы, которая образуется в процессе вращения колеса с лопастями.  В ходе работы прибора давление в расширительном баке не изменяется. Если требуется повысить уровень теплоносителя в отопительной системе, устанавливают повышающий насос. Циркуляционный агрегат только способствует преодолению водой силы сопротивления.

Схема установки прибора выглядит так:

Рекомендуем к прочтению:

• На трубопроводе с горячей водой, поступающей от нагревателя, устанавливается циркуляционный насос.
• На отрезке магистрали между насосным оборудованием и нагревателем монтируется пропускной клапан.
• Трубопровод между пропускным клапаном и циркуляционным насосом соединяется байпасом с обратным трубопроводом.

Такая схема установки подразумевает выброс теплоносителя из прибора только в том случае, если агрегат заполнен водой.

Чтобы длительно удерживать жидкость в колесе, на конце трубопровода сооружается приёмник, оборудованный обратным клапаном.

Циркуляционные насосы, используемые  в бытовых целях, могут развивать скорость теплоносителя до 2 м/с, а агрегаты, применяемые в промышленной области, ускоряют теплоноситель до 8 м/с.

Стоит знать: любой вид циркуляционного насоса работает от электросети. Это довольно экономичное оборудование, поскольку мощность двигателя у крупных производственных насосов составляет 0,3 кВт, а у приборов бытового назначения –  всего 85 Вт.

Устройство насоса

Главными элементами, из которых состоит циркуляционный насос, являются:

• корпус из нержавеющей стали, бронзы, чугуна или алюминия;
• роторный вал и ротор;
• колесо с лопастями или крыльчатка;
• двигатель.

Как правило, рабочее колесо – это конструкция из двух параллельных дисков, которые соединяются друг с другом посредством радиально выгнутых лопастей. В одном из дисков есть отверстие для протекания жидкости. Второй диск фиксирует крыльчатку на валу электродвигателя. Теплоноситель, проходящий через двигатель, выполняет функции смазки и охладителя для роторного вала в месте фиксирования рабочего колеса.

Поскольку статор двигателя находится под напряжением, он отделяется от ротора при помощи стакана, выполненного из нержавейки или углеродистого материала. Стенки стакана  толщиной 0,3 мм. Ротор фиксируется на керамических или графитовых подшипниках для скольжения.

ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ НАСОС ДЛЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Работа водяного отопления основана на движении горячего теплоносителя от источника нагрева (котла) к радиаторам.

Остывшая вода возвращается для повышения температуры по обратному трубопроводу. Для увеличения скорости движения жидкости монтируют циркуляционный насос. Также он может выполнять некоторые дополнительные функции.

Назначение насоса.

Рассматриваемое устройство предназначено для создания циркуляционного потока в отоплении. Насос устанавливается в системах закрытого принудительного типа, в гравитационных используется редко. Исключение – площадь отапливаемого дома свыше 100 м².

В этом случае естественная циркуляция не может обеспечить требуемую скорость горячей воды – происходит неравномерное распределение тепла. Поэтому радиаторы, расположенные дальше от котла, получают меньше энергии.

Во многих случаях насос является непременным компонентом обвязки газового отопительного котла.

Принцип работы.

Крыльчатка насоса создает напор, который преодолевает гидравлическое сопротивление элементов системы. В результате происходит увеличение скорости движения воды.

Кроме основного назначения циркуляционный насос выполняет также следующие функции:

• оптимизирует расход энергоносителя, вода не успевает до конца остыть при вторичном попадании в теплообменник, следовательно на ее нагрев тратиться меньше энергии;
• минимизирует разницу давления межу горячей и остывшей жидкостью;
• предотвращает изменение направления движения горячей воды.

Его установка обязательна для систем лучевого отопления и водяного теплого пола. Насосы стабилизируют давление на отдельных участках сети, предотвращая неравномерное распределение тепловой энергии.

Виды, конструкция и особенности работы.

Помпа состоит из литого корпуса, внутри которого расположен ротор из керамики или пластика, крыльчатка, статор и управляющий блок для подключения электропитания. Всасывающий патрубок сделан в форме улитки, нагнетающий находится с обратной стороны.

Во время работы возникает тепловая нагрузка на ротор, поэтому требуется его охлаждение. В зависимости от способа отвода тепла различают два типа насосов – с мокрым или сухим ротором.

Сухой ротор.

В этих моделях ротор не соприкасается с теплоносителем. Компоненты электродвигателя изолированы от камеры с водой. Установлена уплотнительная система из нескольких стальных колец. Для уменьшения трения между ними всегда присутствует тонкая пленка смазывающей жидкости.

По расположению компонентов помпы разделяются на три типа – консольные, вертикальные и блочные. Вертикально установленный двигатель повышает производительность, но могут возникнуть сложности с его монтажом.

Особенности такого конструктивного исполнения:

• продолжительный эксплуатационный срок;
• КПД – до 80%;
• при отсутствии энергоносителя не выходят из строя;
• монтаж возможен в любом положении.

Недостаток – высокий уровень шума. Модели монтируются на распределительных станциях централизованного отопления, в автономных системах теплоснабжения промышленных и коммерческих зданий.

Мокрый ротор.

Такие помпы предназначены для работы в системах со стабильным давлением жидкости, подходят для автономного отопления жилого дома или квартиры. Рабочее колесо и ротор постоянно омываются жидкостью. Она отводит тепло, частично выполняет функции смазки. Статор изолирован герметичным стаканом из углеродного волокна или немагнитной стали.

В блоке управления можно регулировать число подключенных обмоток, тем самым меняя мощность. Регулировка производительности дает возможность адаптировать помпу под параметры отопления.

Ключевые моменты:

• низкий уровень шума;
• не требуется периодической смазки;
• автоматическое охлаждение конструкции;
• относительно низкая стоимость и простое обслуживание.

Недостатком является низкий показатель КПД – до 30%. Насосы не смогут работать без теплоносителя.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Выбор подходящей модели насоса для котла отопления начинается с изучения базовых параметров. Предварительно делается расчет отопительной системы и на основе полученных данных подбираются компоненты.

Учитывается не только техническая составляющая, но и производитель. От качества сборки и соблюдения технологии зависит продолжительность безремонтной работы.

Основные технические характеристики:

• производительность;
• высота подачи;
• число скоростей;
• установочные размеры;
• потребляемая мощность;
• максимально допустимая температура теплоносителя.

Определяющая характеристика – производительность. Она указывает максимальный объем перекачиваемой жидкости за единицу времени. Для бытовых моделей варьируется от 25 до 60 л/мин. Зависит от фактического гидравлического сопротивления элементов системы.

Высота подачи или гидравлическое сопротивление, определяет максимальную высоту, на которую насос может поднять водяной столб. Может составлять от 3 до 7 м. Каждые 10 метров высоты соответствуют одной атмосфере давления.

Установочные параметры учитываются для правильного подключения помпы к системе отопления. Важно – диаметр патрубка насоса должен быть меньше сечения основной магистрали. В противном случае напор создаст область пониженного давления.

Потребляемая мощность незначительная, не превышает 0,8 кВт. Но ее нужно учитывать при расчете нагрузок теплоснабжения. В особенности это касается электрического отопления.

Количество скоростей для бытовых моделей не превышает трех. Этого достаточно для регулировки напора и оптимизации параметров работы.

Максимально допустимая температура воздействия зависит от режима работы отопления. Для низкотемпературного теплоснабжения, до +75/40⁰С этот параметр несущественен. Но для запаса рекомендуется покупать модели, рассчитанные на максимальные тепловые воздействия – до +110⁰С.

Расчет параметров насоса.

Для определения значений характеристик насоса нужно знать базовые параметры отопления – мощность котла и режим работы теплоснабжения. Они же зависят от тепловых потерь здания. По СНиП 2.04.07-86 при должном значении сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций на 1 м² жилой площади необходимо 177 Вт тепловой энергии.

При повышении этажности норма увеличивается до 101 Вт.

Для одноэтажного здания площадью 120 м² с соблюдением норм теплоизоляции мощность котла будет равна:

N=120*177= 21, 74 кВт.

Расчет производительности, или расхода, насоса выполняется по следующей формуле:

Q=N/(t2-t1).

Где:

• Q – производительность помпы, м³/ч;
• N – расчетная мощность отопительного оборудования, кВт;
• t1 и t2 – температура воды на выходе из котла и в обратной трубе, ⁰С.

Для котла с номинальной мощностью 22 кВт и при температурном режиме работы 90/70 можно рассчитать расход помпы:

Q=22000/(70-90)= 1100 л/час или 19 л/мин.

Рекомендуется взять небольшой запас производительности, чтобы оборудование не работало постоянно на максимальной мощности.

Высота подачи или напора, рассчитывается по сложным формулам. Для автономного теплоснабжения частного дома или квартиры можно взять приближенные значения. Опытным путем были выявлены данные гидравлического сопротивления определенных участков системы в зависимости от их конфигурации и назначения.

Величины гидравлического сопротивления, Па/м, для компонентов отопления:

• прямые участки трубопроводов – до 150;
• фитинги – до 45;
• трехходовые смесители – 30;
• терморегулирующая аппаратура – 105.

Значения для всех компонентов системы нужно суммировать. Для расчета напора полученный результат умножается на 0,0001.

Важно – перепады высот не берутся в расчет, так как они компенсируются вертикальным участком обратной трубы. Но кроме них нужно учитывать поворотные узлы. Для них гидравлическое сопротивление зависит от диаметра магистрали и значения угла поворота.

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Перед монтажом насоса изучается руководство пользователя. В нем описаны основные правила монтажа, рекомендации по обслуживанию агрегата. Помпу не врезают в магистраль, а делают для нее байпас – п-образную конструкцию с шаровыми кранами для перекрытия подачи воды и фильтром грубой очистки перед входным патрубком.

Это даст возможность оперативно заменить насос или выполнить ремонтные работы без отключения отопления.

Этапы планирования монтажа:

• выбор места для монтажа;
• количество насосов;
• положение помпы;
• подключение к электросети.

Место монтажа помпы – на основной трубе, сразу после котла или на обратной, после расширительного бака. Рекомендуется последний вариант – это приведет к стабилизации давления, будут отсутствовать рывки скорости движения воды.

Число насосов зависит от схемы трубопроводов. Для классической однотрубной или двухтрубной системы достаточно одной помпы. Если есть одно или несколько ответвлений, характерные для лучевого отопления – на каждую ветку устанавливается отдельный насос.

Общее правило положения насоса – направление ротора только горизонтальное. На каждом патрубке подключения есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя. Если выбрано вертикальное положение и это разрешено изготовителем – номинальная мощность может упасть до 30%.

Подключение электричества стандартное, все модели работают от сети 220 В. Исключения – промышленные помпы и предназначенные для организации централизованного теплоснабжения. Рекомендуется сделать отдельную линию с установкой автомата защиты.

Для подключения можно соединить три провода напрямую с клеммами коробки. Но лучше установить трехконтактную вилку и розетку.

Дополнительно при выборе обращают внимание на производителей. Хорошо зарекомендовали себя модели Willo, Sprut, Grundfos. Кроме того, важно правильно подобрать оптимальный вариант по производительности и высоте подачи воды.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Циркуляционные насосы: принцип работы, виды | Насосы

Если площадь, которую необходимо отопить исчисляется несколькими сотнями квадратных метров, и эти метры занимают несколько этажей, то классического отопления, которое основано на естественной циркуляции теплоносителя будет не хватать. Давление в системах с естественной циркуляцией не превышает 0,6 мПа. Повышения давления и улучшения циркуляции воды в таких системах можно добиться двумя способами: построить замкнутую систему с трубами большого диаметра или ввести в нее циркуляционный насос. Трубы большого диаметра обойдутся в довольно большую денежную сумму, поэтому для отопления помещения в 100-150 кв.м. идеально подойдет циркуляционный насос.

 

Как появились насосы для систем отопления

 

Решить проблему циркуляции теплоносителя в системе водяного отопления инженеры пытались еще век назад, сделать это они пытались при помощи насоса с электродвигателем. Такие насосы в ХХ веке имели открытые контакты, если на них попадала влага, могла возникнуть авария.

 

В 20-х годах прошлого века немец Готтлоб Баукнехт создал первый в мире закрытый электродвигатель. Спустя несколько лет после этого Вильгельмом Оплендером была разработан циркуляционный насос, в котором использовался электродвигатель конструкции Баукнехта.  Уже в 1929 году такие насосы стали выпускаться повсеместно по всей Европе и США.

 

Основным недостатком циркуляционного насоса Опледера было сальниковое уплотнение, которое изнашивалось за короткий период времени при небольших неровностях на поверхности вала, материал сальниковой набивки так же не отличался особой прочностью. Насос требовал частой смены сальников, а поверхность вала нуждалась в постоянной шлифовке.

 

Первый циркуляционный насос «мокрого» типа был создан 70 лет назад, его изобретателем стал швейцарец Карл Рютчи. Электродвигатель в насосе конструкции Рютчи монтировался на колене, по которому проходила вода, он был надежно герметизирован. Вода выступала в роли смазки.

 

Спустя несколько лет, колено по которому проходил теплоноситель было заменено на «улитку», с того момента «улитка» используется в конструкции всех циркуляционных насосов.

 

Принцип работы и устройство циркуляционного насоса

 

Циркуляционные насосы – это узкоспециализированные приборы, которые были созданы для принудительной циркуляции теплоносителя в системе. Приборы имеют схожую конструкцию с дренажными насосами. Корпус насосов изготовляется из нержавеющих металлов или сплавов, ротор выполняется из стали или алюминия, роторный вал оснащен лопастным колесом-крыльчаткой, есть вращающийся ротор и электродвигатель.

 

Циркуляционный насос устанавливается в систему отопления, там происходит засасывание воды с одной стороны, далее она нагнетается в трубопроводе с другой стороны за счет центробежной силы. Центробежная сила возникает при вращении крыльчатки, на вводном патрубке возникает разрежение, а на выводном компрессия. Задача циркуляционного насоса заключается в содействии теплоносителя в преодолении сопротивления, которое возникает на отдельных участках отопительной системы.

Типы циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы можно подразделить на две большие группы: сухие и мокрые.

Сухие насосы не вступают в контакт с водой, рабочая часть таких приборов отделена от электродвигателя уплотнительными кольцами, которые выполняются из угольного агломерата, гораздо реже и нержавейки, керамики, стали или карбида вольфрама. Когда происходит запуск насоса уплотнительные кольца начинают вращаться по отношению друг к другу, между подогнанными друг под друга кольцами располагается тончайший слой пленки, которая герметизирует соединение за счет разницы давление в отопительной системе и во внешней атмосфере.

 

Пружина подталкивает одно уплотнительное кольцо к другому, в процессе работы кольца изнашиваются и сами подгоняются друг под друга. Срок службы таких колец не превышает 3 года. Кольца являются намного эффективнее сальниковой набивки. КПД насосов с сухим ротором не превышает 80%. Такие приборы издают характерные громкие шумы во время работы, их необходимо устанавливать в помещениях с хорошей звукоизоляцией.

 

Стоит брать в расчет, что циркуляционные сухие насосы могут вызывать воздушные завихрения, которые притягивают частицы пыли и взвеси в теплоносителе, которые приводят к разгерметизации поверхности колец уплотнения. Независимо от того, какой уплотнитель использован в насосе, в процессе работы происходит его разрушение. Поэтому им все время требуется жидкость, которая выполняет роль смазки.

 

Насосы с сухим ротором могут быть: горизонтальными, вертикальными и блочными. У горизонтальных приборов всасывающий патрубок располагается на торцевой стороне «улитки», а нагнетательный патрубок находится на корпусе. Крепление электродвигателя осуществляется горизонтально.

 

Вертикальные насосы оснащаются патрубками одинакового прохода, которые расположены по одной оси. Электродвигатель располагается вертикально. В блочные насосы теплоноситель поступает в направлении оси, а его выход производится в радиальном положении.

 

Мокрые циркуляционные насосы имеют в своей конструкции крыльчатку, которая погружается в теплоноситель вместе с ротором. Теплоноситель выполняет функция смазки и охлаждает рабочий двигатель.

 

Разделяющий ротор и статор металлический стакан, материалом для которого служит нержавеющая сталь, отвечает за герметичность той части электродвигателя, которая находится под напряжением. Ротор мокрых насосов выполняют из керамики, корпус преимущественно из чугуна. Для систем отопления лучше всего приобретать насосы в латунном или бронзовом корпусе.

 

Приборы данного типа являются менее шумными, они не требуют частого тех обслуживания, они легко ремонтируются и настраиваются. Однако мокрые насосы имеют один огромный минус – низкий уровень КПД, который не превышает 50%. Причиной такой низкой производительности служит то, что герметизировать гильзу, которая служит разделителем практически невозможно. Из-за низкого КПД насосы мокрого типа используют для улучшения циркуляции в отопительных системах небольшой протяженности.

 

Современные мокрые насосы имеют модульную конструкцию. Таких модулей 5: корпус, коробка с клеммниками, рабочее колесо, картуш с ротором и валом, электромотор со статором. Единый блок картуша позволяет сразу же устранить воздух, который скапливается в корпусе насоса. Модульная схема конструкции облегчает ремонтные работы, достаточно будет изменить неисправный модуль на новый.

 

Циркуляционные насосы мокрого типа комплектуются одно- или трехфазным двигателем. С трубопроводом систем отопления насосы крепятся резьбовыми или фланцевыми соединениями. Вода выполняет роль смазки подшипников, поэтому вал должен располагаться в строго горизонтальном положении, любое другое положении приведет к сбою в работе прибора.

 

Выбор циркуляционного насоса

 

Прежде чем совершить покупку необходимо рассчитать какое количество теплоносителя проходит через котел за минуту. К примеру, при мощности котла в 30 кВт через котел за минуту пройдет 30 литров воды. Рассчитывая расход теплоносителя применительно к определенному участку кольца циркуляции можно воспользоваться тем же способом. Расход воды рассчитывается соответственно мощности отопительных радиаторов.

На очереди — вычисление расхода теплоносителя в трубопроводе, согласно диаметру труб, из которых он построен:

• в трубах диаметром ½ дюйма расход воды составит 5,7 л/мин;
• в трубах диаметром ¾ дюйма расход воды составит 15 л/мин;
• в трубах диаметром 1 дюйм расход воды составит 30 л/мин;
• в трубах диаметром 1¼ дюйма расход воды составит 53 л/мин;
• при диаметре труб 1½ дюйма расход воды составит 83 л/мин;
• при диаметре труб 2 дюйма расход воды составит 170 л/мин;
• при диаметре труб 2½ дюйма расход воды составит 320 л/мин.

Скорость движения теплоносителя принята за 1,5 м в секунду, это средняя скорость для воды в системах отопления.

На 10м трубы понадобится напор в 0,6 метра, т.е. для 100м трубы напор должен быть 6 метров. Если в системе отопления использованы трубы меньшего диаметра, то мощность насоса необходимо повысить, т.к. гидравлическое сопротивление будет выше. При большем диаметре трубы покупается циркуляционный насос меньшей мощности.

Стоит учитывать, что выбрать на 100% подходящий насос не удастся, т.к. у каждой отопительной системы есть свои нюансы, насосы являются серийно-выпускаемым агрегатом со средним параметром. Покупая насос излишней мощности может привести к шуму в трубах. Предпочтение стоит отдать модели, которая имеет несколько режимов мощности. Оптимальным будет прибор, мощность которого превышает норму для конкретной системы на 5-10%.

Принцип работы и расчет мощности циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы прекрасно зарекомендовали себя при обустройстве отопительных систем.   Конструктивно насос имеет очень схожее строение с конструкцией помпы. Как правило корпус насосного оборудования выполняется из достаточно прочных и коррозиестойких материалов (латунь, бронза, чугун, нержавеющая сталь). Данный материал способен отлично взаимодействовать как с агрессивной средой, так и с высокими температурами.

Принцип работы

Принцип работы циркуляционного насоса заключается в его способности создавать центробежную силу внутри корпуса, в следствии чего происходит повышение давления во внутреннем резервуаре насоса. Благодаря этому происходит выталкивание теплоносителя в выходное отверстие насоса. Повторение цикла обеспечивает устойчивый напор во всей системе.

Все циркуляционные насосы делятся на два типа:

• насосы с «мокрым» ротором;
• насосы с «сухим» ротором.

Оборудование с «сухим» ротором

Данный механизм отличается высоким уровнем КПД. Этот показатель доходит до 80%, что позволяет использовать данное оборудование при монтаже отопительных систем в больших и производственных помещениях. При этом непосредственно ротор работает без прямого контакта с жидкостью. Данный тип циркуляционных насосов имеет и ряд значительных недостатков. Главным из которых можно отнести тот факт, что работа насоса требует постоянного контроля за качеством перекачиваемой среды. Оборудование очень восприимчиво к наличию посторонних примесей и воздушных пузырьков, что может привести к нарушению герметичности в уплотнительных кольцах. Высокий шум работающего механизма так же можно отнести к его недостаткам при использовании в системах отопления частных домом и небольших помещений. На данный момент на рынке представлены следующие виды циркуляционных насосов с «сухим» ротором

• блочные
• вертикальные, здесь выходные и входные патрубки расположены вертикально на одной оси
• горизонтальные(консольные), здесь оба патрубка перпендикулярно друг другу.

Агрегаты с «мокрым» ротором

В данном случае ротор так же не имеет прямого контакта с перекачиваемой жидкостью. Но особенность конструкции позволяют осуществлять поддержку ротора в механизме за счет специальных металлических или керамических уплотнителей, выполненных в виде колец. Вот непосредственно наличие этих уплотнительных колец и обеспечивают защиту механизма от прямого воздействия жидкости на ротор. Принцип работы заключается в следующем: между двумя трущимися друг об друга уплотнительными кольцами возникает еле заметный, очень тонкий слой жидкости. Вот именно наличие этого слоя и обеспечивает поддержание необходимой разницы давления в рабочей камере насоса. Одновременно при работе оборудования происходит сильное сжатие колец друг другу, этот фактор обеспечивает еще большую герметичность насоса. Охлаждение и смазывание двигателя, в этом варианте исполнения, происходит за счет жидкости, которая проходит через рабочую полость агрегата. Данный вид циркуляционных насосов обладает рядом преимуществ перед насосами с «сухим» ротором. Практически бесшумный, обладает скромным весом и небольшими габаритами, не требует постоянного присутствия во время длительной эксплуатации, энергоэкономичен.

Наибольшей популярностью при установки автономного отопления естественно пользуются циркуляционные насосы с «мокрым» ротором. Неоспоримым лидером на российском рынке являются насосы голландской фирмы Grundfos. Давайте на примере ее линейки разберем основные функции, которыми обладают циркуляционные насосы сегодня.

Компания с многолетним опытом работы в области производства оборудования для систем отопления представляет насосы новой линейки Alpha. Данные модели пришли на смену уже известным насосам линейки UPS.

Модели насосов Grundfos

Насосы UPS – это агрегаты с циркуляционного типа, с мокрым ротором. На данных моделях применяется двигатель с асинхронным видом действия. Насос укомплектован специальной клеммой коробкой, которая обеспечивает подключение агрегата к электроэнергии. При первоначальном запуске рекомендуется открыть технологическое отверстие и спустить воздух из рабочей камеры насоса. Так же в конструкции предусмотрена возможность ручной прокрутки ротора в случае его закисания. Данные насосы обладают тремя скоростными режимами работ, которые выставляются вручную и обеспечивают устойчивую работу определенных систем.

Насосы новой модели AIpha 2 (L) являются первыми в общей линейки серии. Данный наос обладает более широкими возможностями чем насосы серии UPS. Здесь присутствует электродвигатель, который имеет постоянные магниты на корпусе. Если один из магнитов удалить, что во многих случаях делают русские умельцы, можно значительно сократить энергопотребление агрегата. Так же в новой конструкции отсутствует технологическая гайка для выпуска воздуха. В этой модели происходит автоматический сброс воздуха при кратковременном включении насоса на третьей скорости. Подключение к электропитанию стало проще, это происходит с помощью штекерного разъема. Данная модель обладает уже семью режимами работы. К имеющимся трем прибавилось еще два режима работы с постоянным перепадом давления и два режима пропорционального регулирования.

Работа насоса в режиме постоянного перепада – предполагает устойчивую работу насоса даже в тех случаях, когда в системе происходит изменения расхода жидкости и перепад давления. Создаваемый насосом определенный уровень давления, всегда будет автоматически поддерживается на одном уровне.

Режим пропорционального регулирования – данный режим работы обеспечивает надежное функционирование насоса в случае, когда в системе происходит переменный расход. Данный режим не заменим если в процессе эксплуатации происходит периодическое перекрывание радиаторов, что приводит к возрастанию давления в системе. Происходит автоматическое снижение скорость вращения насоса, в результате расход и напор в системе будет пропорционально уменьшаться. Основных режимов работ все же три. Системы, в которых они применяются;

• теплые полы,
• однотрубные системы,
• тупиковые системы,
• коллекторные системы,
• двухтрубные системы,
• радиаторные системы.

Самой инновационной можно назвать модель AIpha 3. Эту модель можно рассматривать как очень точный инструмент способным одновременно обеспечивать надежную работу всей системы и в тоже время позволяет контролировать расход теплоносителя. Эту возможность можно использовать совместно с приложением Grundfos GO Balance. Наличие этих приложений позволяют производит настройку всей топливной системы на удаленном расстоянии. Данное оборудование можно использовать и для измерения и балансировки всей системы отопления, устанавливая его на место другого циркуляционного насоса, подходящего по своим габаритам и размерам. Особенно хорош насос при балансировке радиаторов, коротких петель в системе теплый пол, а также при малых расходах теплоносителя. Наличие возможности трехкратной градации режимов как постоянного, так и пропорционального напора делают данную модель очень надежной и продуктивной. Ведь как известно, для любого мастера производящим монтаж отопительной системы, очень важным является способность монтируемого оборудования обеспечить нормальный расход теплоносителя, а для заказчика важным является надежность и экономичность данной системе. Циркуляционный насос дает положительный результат обоим. Экономичный и достаточно простой в обслуживании данный насос очень хорошо подходит для обустройства автономного отопления в загородных домах и отдельных квартирах.

Расчет мощности циркуляционного насоса

Для долговременной и качественной работы всей системы отопления необходимо грамотно произвести расчеты по выбору циркуляционного насоса. Не всегда, наличие нескольких насосов в системе обеспечивают надежную работу всей системы. Да к тому же это приводит к излишним, и довольно ощутимых материальным затратам, как в период монтажа, так и период эксплуатации. Правильно выбранное оборудование поможет существенно сэкономит бюджет и оградит от ненужных затрат в дальнейшем.

Все циркуляционные насосы обладают двумя основными характеристиками — это объём и напор. Эти характеристики необходимы знать, чтобы правильно рассчитать производительность выбранного оборудования. Рассмотрим вариант расчета подбора насосного оборудования для частного дома в 200 кв. м.

Первое, определимся с объемом, который насос способен прокачать. Эта одно из главных технических параметров насоса он должен обеспечивать надежную и долговременную работу оборудования. Объем вычисляется с помощью формулы П=3,6 х Q/ (c х ∆Т). Где 3,6 это постоянная величина. Q- это мощность тепловой системы, высчитывается из расчёта десять квадратных метров равна одному киловатту тепловой энергии. С- величина удельной теплоемкости теплоносителя, как правило роль теплоносителя исполняет вода, удельная емкость воды составляет 4,2 кДж/кг. И наконец ∆Т- это разница температуры теплоносителя. Замеры должны производится в двух точках- это на точке выхода теплоносителя из нагревающего оборудования и на точке возврата теплоносителя обратно в нагреватель. Нормальным параметром считается разница в 20 градусов. Для систем с теплым полом эта разница должна достигать всего пяти градусов.

В итоге получаем следующий расчёт:

П= 3,6х 20/(4,2х20)

Получили 0,857 куб/ч такой объем должен обеспечивать насос для перекачивания жидкости в доме площадью в 200 кв. м.

В дальнейшем нужно произвести расчёт напора, который должен выдавать насос. Данный показатель так же очень важен для нормальной работы всего оборудования. Произвести данные расчёты можно с помощью формулы; Н= NхК

 N– это количество этажей в доме, здесь нужно учитывать цокольные и подвальные помещения если предусматривается их отопление данной системой.

К- величина усредненного сопротивления в системе отопления, такая величина как правило составляет с лучевой разводкой 1,85, а с двухтрубной системой разводки величина составляет 1,1. Двухтрубная система имеет меньше изгибов что и обуславливает меньшую единицу сопротивления.

В рассматриваемом варианте мы возьмем самый распространённый способ разводки – это лучевая.

Производим расчёт, в данном случае мы имеет одноэтажное строение, но приборы отопления расположены в подвальном помещении из этого получаем: Н= 2х1,85, итого необходимый напор для обеспечения нормальной работы системы отопления требуется в размере 3,7 метра.

В итоге мы высчитали параметры, которые должен поддерживать циркуляционный насос. Стоит так же учитывать, что насос нужно выбирать с небольшим запасом по показателям.

Проведя эти достаточно простые вычисления можно произвести подборку циркуляционного насоса, который в полной мере удовлетворит стабильную работу всей системы отопления.

Читайте так же:

Как работает циркуляционный насос горячей воды

Горячая вода нужна каждому человеку в повседневной жизни, она используется для поддержания личной гигиены, мытья посуды, стирки, в санитарных целях. Благодаря функционированию централизованной системы горячего водоснабжения и существованию разнообразных автономных индивидуальных водонагревательных приборов горячая вода сегодня присутствует практически в каждом доме и квартире, тем не менее многие люди сталкиваются с рядом проблем: небольшой напор, остывание стояка, длительное протекание холодной воды из крана. В таких случаях пользование горячей водой сложно назвать комфортным, и наиболее оптимальным решением будет установка специального циркуляционного насоса.

Для чего устанавливают циркуляционный насос

В системах горячего водоснабжения циркуляционные насосы выполняют следующие функции:

• Обеспечивают достаточное давление горячей воды;
• Обеспечивают быструю подачу горячей воды.

Благодаря постоянной циркуляции осуществляется смешивание остывшей воды с горячей, благодаря чему при открытии крана не нужно долго ждать, что в свою очередь позволяет существенно снизить расходы воды и сэкономить на оплате коммунальных услуг.

Устройство и принцип работы

По своей конструкции такой насос напоминает дренажную установку:

• Корпус из корозионностойких материалов;
• Ротор с валом;
• Лопастное колесо;
• Электрический двигатель.

Двигатель приводит в движение роторный вал с лопастным колесом. Вода поступает в центр колеса и под воздействием центробежной силы отбрасывается вдоль лопаток и нагнетается в трубопровод под определенным давлением.

Особенности работы системы ГВС с насосом

Принцип работы циркуляционного насоса в системе ГВС абсолютно несложен и заключается в обустройстве замкнутого контура, по которому будет постоянно циркулировать горячая вода. Для автономной системы горячего водоснабжения вся схема будет выглядеть так:

• К накопительному водонагревателю подсоединен замкнутый трубопровод;
• От трубопровода к водозаборным точкам отводятся специальные трубки;
• Насос создает требуемое давление для постоянной циркуляции нагретой воды по трубопроводу;
• Неизрасходованная вода поступает обратно в водонагреватель;
• При открытии крана потребитель моментально получает горячую воду, а водонагреватель автоматически пополняется холодной водой из внешней сети.

Использование циркуляционного насоса абсолютно точно необходимо в тех системах, где есть много водозаборных точек, так как позволяет предотвратить падение напора в случае одновременного использования нескольких кранов. Современные насосы способны сами подстраиваться под текущую ситуацию, автоматически включаться и выключаться, а также изменять свою мощность

принцип работы, виды и преимущества использования

Насос циркуляционный для отопления

Решая задачи отопления дома, необходимо брать во внимание количество квадратных метров. Если площадь помещения исчисляется их сотнями, а не единицами, если здание имеет несколько этажей, то система естественной циркуляции теплоносителя не справится с задачами отопления. Давление в таких системах, как правило, не превышает 0,6 мПа, поэтому нужно будет обязательно ставить насосы для отопления.

Они позволят увеличить эффективность описываемых процессов. Лучше всего для этих целей подойдут циркуляционные приборы — только они способны принудить циркуляцию воды и обеспечить ожидаемый результат.

Циркуляционные насосы — принцип работы

По своему устройству насос циркуляционный похож на дренажную установку: корпус выполнен из нержавеющих металлов, имеет керамический ротор и вал, оснащенный лопастным колесом.

Ротор приводит в действие электродвигатель. Такая система забирает воду с одной стороны и нагнетает в трубопровод с другой. Центробежная сила помогает воде двигаться по системе. Насос позволяет преодолеть сопротивление, которое неизменно возникает на отдельных участках отопительного трубопровода.

Циркуляционные устройства разделяют на два типа:

Циркуляционные насосы «сухого» типа

Устройство для бытовых систем отопления

В первом типе ротор не контактирует с водой, которую перекачивает насос. Вся его «рабочая» поверхность отделена от электродвигателя специальными защитными кольцами. Они хорошо отполированы и тщательно подогнаны друг к другу.

Сухие циркуляционные насосы более эффективны, зато при работе создают очень сильный шум. Поэтому чаще всего их устанавливают только в отдельном, хорошо изолированном помещении.

Выбирая описываемую модель, необходимо учитывать тот факт, что при работе такой агрегат создает воздушные завихрения. Поднятые вверх частицы пыли способны легко попасть внутрь и повредить уплотнительные кольца, нарушить их герметичность. Тогда вся система выйдет из строя. Поэтому производители позаботились о защите — между кольцами все время присутствует тончайший слой водяной пленки. Она играет роль смазки, предотвращающей разрушение колец уплотнителя.

По отдельным элементам конструкции сухие циркуляционные насосы можно тоже разделить на три вида:

1. Консольные.
2. Вертикальные.
3. Блочные.

У консольных циркуляционных устройств всасывающий патрубок располагается на внешней стороне улитки, а нагнетательный — на корпусе в радиально противоположной стороне.

У вертикальных агрегатов патрубки расположены по одной оси. Они так называются, потому что электродвигатель располагается не в горизонтальном положении, как в первом случае, а в вертикальном. Насосы такого типа устанавливаются в том случае, если есть необходимость перекачивать большой объем воды.

Циркуляционные насосы «мокрого» типа

Насос с мокрым ротором

Данный тип насосов отличается от других моделей тем, что в них ротор с рабочим колесом находятся в той жидкости, которую агрегат перекачивает. При этом часть, где располагается электродвигатель, надежна загермитизирована металлическим стаканом, разделяющим ротор и стартер.

Такое устройство лучше всего подходит для небольших отопительных систем. Оно производит меньше шума, не требует дополнительного технического обслуживания, его гораздо проще ремонтировать и при необходимости корректировать параметры настройки.

Единственный недостаток — низкий КПД. Это объясняется тем, что не удается обеспечить герметизацию гильзы, которая разделяет статор и теплоноситель. Именно поэтому при монтаже отопительной системы частного дома используют циркуляционные насосы отопления grandfos с мокрым ротором и защищенным статором.

Модели последнего поколения оснащены «умной» автоматикой. Она позволяет переключать уровень обмоток и увеличивать производительность агрегата. Чаще всего подобные модели выбирают для стабильного или незначительно меняющегося расхода воды. Ступенчатая регулировка помогает выбирать оптимальные режимы работы, а значит, экономит расход электроэнергии, обеспечивающей работу насосного оборудования.

Как правильно установить циркуляционный насос?

Установка насоса

Чтобы циркуляция в системе отопления не была нарушена, необходимо выбрать правильное место расположения насоса. Нужно найти, где в зоне всасывания воды гидравлическое давление будет всегда избыточным. Существует несколько способов, позволяющих искусственно имитировать это условие.

Первый способ — поднять расширительный бак на 80 см от самой высокой точки трубопровода. Осуществить это можно лишь при наличии хорошей высоты помещения. Целесообразно установить расширительный бак на чердак, но тогда его придется дополнительно утеплять на зиму.

Второй способ — перенести трубку от расширительного бака с падающего стояка и врезать ее в обратку — туда, где рядом стоит всасывающий патрубок циркуляционного насоса. В результате такой перестановки создаются идеальные условия для принудительной циркуляции.

Третий способ — врезать циркуляционный насос в подающий трубопровод, прямо за точкой ввода воды расширительного бака. Но это можно сделать лишь в том случае, когда модель оборудования способна выдержать самую высокую температуру теплоносителя.

И последнее. Важно правильно рассчитать мощность мотора. Если в систему отопления будет врезан мотор большей мощности, чем необходимо, трубы постоянно будут шуметь. Поэтому нужно перед установкой знать, какое количество воды проходит через котел за минуту, учесть диаметр существующих труб и скорость движения воды. Для этого существуют универсальные формулы, позволяющие облегчить выбор насоса.

В чем отличие циркуляционного насоса от повысительного: функции и принцип работы

Содержание статьи:

Главное отличие циркуляционного насоса от повысительного (нагнетательного) — функция. Обеспечение движения жидкости по системе водоснабжения/отопления и создание повышенного давления на определенных участках — разные задачи. Эти задачи решает разное оборудование. Разбираемся с принципом работы приборов и выявляем, чем конкретно отличается циркуляционный насос от повысительного.

Повысительные насосы

Задача повысительного (нагнетательного) насоса — поднятие давления на определенном участке. Это узкопрофильное оборудование, из-за чего производители не могут похвастаться огромным количеством моделей. Впрочем, ассортимент достаточен, и даже есть лидеры:

• АС159–160А AQUARIO,
• PB WILO,
• UPA 15-90 GRUNDFOS.

Наибольшим спросом пользуется оборудование, способное поднять давление с 0,2 до 1 атм (то есть минимум на 0,8 атм). Для поднятия до 3,5 атм используют повысительные станции, превосходящие насос по размерам и обладающие несколько иной конфигурацией (накопительный бак зачастую входит в комплект).

Принцип работы

Крыльчатка, установленная на валу напротив всасывающего патрубка, размещенного в нижней части корпуса, задает воде радиальное движение (с минимумом гидравлических потерь) в направлении от центра. В процессе этого движения посредством работы внутренних радиальных лопастей крыльчатки происходит преобразование механической энергии в кинетическую. Скорость потока увеличивается. На выходе из крыльчатки установлена спираль, направляющая воду в диффузор. В нем часть кинетической энергии преобразуется в давление, то есть энергию напора.

Схема горизонтального устройства

Струйные устройства

Особенность — всасывающий эффект, создаваемый эжектором, установленным в корпусе и соединенным с камерой всасывания. Одна часть перекачиваемой воды проходит к нагнетательному патрубку, вторая — рециркулирует. Рециркуляция обеспечивает возникновение разрежения в камере всасывания. Струйные центробежные приборы выпускают в двух конфигурациях: цельные и с отдельным блоком, где расположены эжектор и камера всасывания. Эти модели используют в организации автономного водоснабжения от внешнего источника (колодец).

Вихревые устройства

Особенность — наличие множества радиальных лопаток на периферии крыльчатки. Лопатки передают механическую энергию воде, одновременно обеспечивая ее радиальную рециркуляцию между самими лопатками и двойными каналами, расположенными по обе стороны крыльчатки. В передаче энергии принимает участие каждая лопатка — давление наращивается постепенно. Итог: ровный и сильный поток, высокое давление на выходе.

Циркуляционные насосы

Задача оборудования — обеспечение непрерывного движения воды. Циркуляционные насосы используют в отопительных системах и системах горячего водоснабжения (включая теплые полы). Устройство приводит воду в движение, но давление в системе не меняет. Приборы подразделяют по типу ротора на мокрые и сухие.

Схема прибора

«Сухие» циркуляционные насосы

В устройствах «сухого» типа ротор напрямую с жидкостью не контактирует. Рабочая поверхность ротора и двигатель отделены друг от друга уплотнительными кольцами (нержавейка). Находящаяся между этими кольцами пленка воды в процессе работы устройства герметизирует соединение за счет разницы давления (внешнего и системного). Кольца самоподгоняемые (подгонку обеспечивает прижимная пружина).

Одно из достоинств «сухих» насосов — высокий КПД (до 80 %), недостаток — столь же высокий шумовой фон, создаваемый охлаждающим вентилятором.

«Мокрые» циркуляционные насосы

В устройствах «мокрого» типа ротор контактирует с жидкостью напрямую. Он состоит из корпуса (материалы: алюминий, бронза, нержавейка, чугун) с расположенным внутри керамическим или стальным двигателем и зафиксированной на валу крыльчатки. Статор и ротор разделены специальным стаканом, обеспечивающим изоляцию элементов, находящихся под напряжением. Все детали прибора работают в перекачиваемой среде (кроме изолированных).

Вода играет роль охладителя и смазки. Вентилятора нет, что сводит к нулю шумовой фон, но при этом значительно падает КПД — до 55 %.

«Мокрые» насосы применяют в индивидуальных системах, сухие — в промышленных и других, требующих мощности, а не тишины.

Чем отличается циркуляционный насос от повысительного

Циркуляционный и повысительный насосы отличаются принципиально. У них разные задачи, разные решения этих задач: циркуляционный — устройство, обеспечивающее движение теплоносителя в системе, нагнетательный — насос, повышающий давление на определенных ее участках.

Циркуляционный насос приводит жидкость в движение путем ее всасывания с одной стороны и выброса с другой за счет центробежной силы. Этот же принцип — основа работы дренажных насосов. Давление остается статичным.

Циркуляционный насос

Повысительный насос оказывает воздействие конкретно на давление — он его повышает.

Повысительный

Рассмотрим на примере:

• вода поступает на участки по магистрали от водонапорной башни;
• в магистрали давление 1 атм;
• в период активного водопотребления давление падает до 0,2 атм, чего недостаточно для подачи воды на вторые этажи;
• к магистрали подключают повысительный насос, и при сохранении активного водопотребления давление в системе держится на уровне 2 атм.

До подключения повысительного насоса система успешно функционировала с циркуляционным, но не справлялась в условиях повышенного водопотребления.

Что касается выбора, какой насос поставить — циркуляционный или повысительный, вопрос некорректный: система вполне может включать оба устройства — это зависит от ее сложности. Циркуляционный обеспечит движение теплоносителя, повысительный — давление на нужных участках, например у газового котла. Система может успешно функционировать без повысительного (относительно простые в них не нуждаются, именно поэтому прибор считается узкопрофильным), а с ним одним — нет: устройство повышает давление, а не обеспечивает движение теплоносителя. То есть «vs» тут не работает.

Когда расчеты делают специалисты, такой вопрос даже не встает: нужен нагнетательный насос — его включают в систему, не нужен — не включают. Учитывая важность расположения прибора в системе, рекомендуем обращаться к мастерам, а не пытаться собрать самостоятельно.

Видео: циркуляционный насос

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Циркуляционный насос для систем отопления.

Принцип работы циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы монтируются в системах отопления для подачи теплоносителя от котла к радиаторам и наоборот. Принудительная циркуляция нагретой воды позволяет быстро и равномерно прогреть все помещения дома. Аппараты компактные, экономичные, незаметные, но от них во многом зависит качество нагрева. Их успешно применяют в системах с двумя контурами, например, при установке комбинированного отопления — радиаторы плюс теплый пол.При выборе циркуляционного насоса необходимо рассчитать гидравлическое давление в системе, производительность самого устройства, а также учесть некоторые нюансы.

Что такое циркуляционные насосы и чем они отличаются

Устройство и принцип работы всех циркуляционных насосов аналогичны. Устройства состоят из прочного корпуса из нержавеющей стали, одно- или трехфазного электродвигателя, ротора и вращающейся крыльчатки. При включении электродвигателя он вращает ротор с крыльчаткой, за счет чего создается пониженное давление и вода поступает в устройство, а крыльчатка сбрасывает жидкость через выпускной патрубок в систему отопления.

Упрощенная схема циркуляционного насоса в системе отопления дома

Различают «сухую» и «мокрую» конструкции. В первом ротор закрыт от воды специальным уплотнительным кольцом, а во втором контактирует с теплоносителем. Сухие насосы сложнее установить, требуют регулярного осмотра и обслуживания, но они более производительны и долговечны. Влажные не нуждаются в уходе, они более долговечные, но их эффективность примерно на 20% ниже.

В частных домах обычно устанавливают мокрые насосы, отдавая должное их бесшумной работе.А в котельных, предназначенных для обогрева больших зданий или нескольких зданий, часто используют «сухие» приборы из-за их более высокой производительности.

Критерии выбора насоса: какие характеристики учитывать в первую очередь

Производительность. Этот показатель определяет объем жидкости, который насос перекачивает в единицу времени. При расчете производительности потери не учитываются. Соотношение заявленной производительности и реальной выражается через КПД.

Давление.Скорость и качество обогрева помещений зависит от давления, которое прибор создает в системе отопления.

Условия труда. Важны все условия — кубатура помещения, вид и температура теплоносителя, диаметр труб и т. Д.

Дополнительные условия. При установке насоса в доме принципиальное значение имеют дополнительные факторы — уровень шума при работе, габариты, сложность монтажа и обслуживания. Если устройство выбирается для отдельной котельной, в которой постоянно контролируется работа системы, то эти характеристики менее важны.

Правильно установленный насос. Условия проверки работоспособности

Как рассчитать требуемую производительность насоса

Стандартная формула для определения производительности насоса (Q) выглядит следующим образом:

Q = 0,86R / TF-TR, где

R — требуемая тепловая мощность;

ТФ — температура теплоносителя на входе в систему;

т.р. — температура охлаждающей жидкости на выходе.

Стандарты потребления тепла (R) варьируются от страны к стране.Обычно это 70-100 Вт / кв.м. Помимо теоретических расчетов важна степень теплоизоляции здания. Чем выше теплопотери в помещении, тем более производительное оборудование требуется для его обогрева.

Если дом качественно утеплен, а зимой не бывает сильных морозов, показатель R может составлять 30-50 Вт / кв.м. Примерно такая же необходимая тепловая мощность положена в основу расчетов производительности оборудования производственных помещений.

Таблица теплоемкости для помещений с различной теплоизоляцией

Формула для расчета гидравлического сопротивления

H = 1,3 * (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + … + ZN) / 10000, где

R потеря давления;

L — длина трубы,

1 — подающий трубопровод;

2 — труба обратная;

Z — сопротивление каждого отдельного элемента системы.

Индикаторы потери давления (R) можно определить из специальной таблицы, предложенной ниже, а сопротивление (Z), которое создают фитинги и фитинги, указано в технических паспортах. Если технические описания утеряны, вы можете определить сопротивление приблизительно — в процентах от общего сопротивления на прямых участках трубы. На системе управления смесителем потери до 20%, на терморегулирующем вентиле — до 70%, на арматуре — до 30%.

Примечание! Приведенная выше формула является самой простой. Существуют более сложные алгоритмы расчета производительности. При возникновении трудностей обратитесь к специалисту, который поможет спроектировать систему и подобрать оборудование.

Таблица для определения гидравлического сопротивления

Ручное и автоматическое регулирование скорости в современных моделях

Выбор марок и моделей насосов огромен.Многие современные приборы оснащены переключателями скорости, которые позволяют контролировать температуру в помещениях. Обычно это трехступенчатые модели. В периоды охлаждения увеличивают скорость движения теплоносителя по трубопроводам, а при нагревании снижают. Это очень удобно с точки зрения экономии энергозатрат и поддержания комфортного теплового режима.

Есть модели с ручными переключателями, а есть такие, которые управляются автоматически и меняют скорость при понижении или повышении температуры наружного воздуха.При выборе циркуляционного насоса с несколькими режимами работы обычно ориентируются на максимальную номинальную нагрузку и покупают модель, характеристики которой соответствуют этим расчетам или немного ниже. Если есть регулировка скоростей, брать насос «с запасом» мощности нецелесообразно.

Циркуляционный насос с регулируемой скоростью для системы отопления дома

Как выбрать циркуляционный насос для теплого пола

Существуют специальные циркуляционные насосы, предназначенные для установки в системах теплого пола.Они устроены так же, как и модели для водяного радиаторного отопления, но дополнительно оснащены трехходовым клапаном. Вы можете купить обычный насос, клапан и собрать смесительный узел самостоятельно, либо приобрести готовую конструкцию. Как правило, первый вариант дешевле, а второй удобнее. Если у вас есть навыки апгрейда устройств, лучше все делать самостоятельно. Клапан можно выбрать с ручной или автоматической регулировкой. Второй вариант предпочтительнее.

Какая модель лучше всего подходит для обогрева теплиц

Многие владельцы теплиц оборудуют системы отопления с естественной циркуляцией.Это самый простой и дешевый вариант. Часто циркуляционный насос является непозволительной роскошью, если отопление требуется всего несколько недель в году. Если теплицу или теплицу необходимо отапливать на протяжении всего отопительного сезона, без насоса не обойтись. В этом случае его выбирают по тем же критериям, что и для дома. Лучше всего подойдет модель с автоматической регулировкой скорости. Это позволит без вмешательства человека поддерживать нужную температуру в теплице, а при резком охлаждении растения не замерзнут.

Устройство системы отопления теплицы

При выборе циркуляционного насоса обращайте внимание на производителя. Популярные бренды — Grundfos, Wita, Speroni, Wilo, Wester. Претензии к их качеству встречаются крайне редко. Устройства работают долго и в обязательном порядке, стоимость приемлема. От приобретения «китайца» лучше отказаться. Разница в цене с «солидными» брендами не так велика, но по качеству очень заметна. Китайские модели часто не соответствуют заявленным характеристикам, при работе шумят, быстро выходят из строя.Экономия на насосе приведет к дополнительным расходам — ​​проверено.

Видео: как выбрать насос

При организации отопления загородного дома важно учитывать метраж жилища. Если это не небольшой коттедж, а двух- или трехэтажный дом, общая площадь которого составляет сотни квадратных метров, то естественной циркуляции теплоносителя будет недостаточно для решения проблем с отоплением. В таких системах давление в трубопроводе не будет выше 0.6 МПа и для эффективного движения горячей воды в системе необходимо подключить циркуляционный насос. Чтобы правильно выбрать такой агрегат, выбрать подходящее место для установки, нужно понимать принцип работы этого приспособления.

Характеристики агрегата

Циркуляционный насос — это устройство, которое работает в закрытой системе отопления и осуществляет движение воды в трубопроводе. Агрегат поддерживает определенную температуру теплоносителя в системе. Устройство не компенсирует потерю теплоносителя и не заполняет систему.Заполнение системы осуществляется за счет специального насоса или определенного давления в трубах.

Принцип работы циркуляционного насосного оборудования основан на создании непрерывной циркуляции жидкости в системе без изменения показателя давления. Поскольку после установки устройство работает непрерывно, основными требованиями к таким насосам являются низкий уровень шума при работе, экономичное энергопотребление, надежность, долговечность и простота использования.

Важно: циркуляционные насосы — это компактные устройства, не занимающие много места и не создающие шума при работе.

Сфера применения циркуляционных агрегатов для систем отопления достаточно обширна. Их установлено:

• в традиционных радиаторных системах;
• при устройстве водяного теплого пола;
• в геотермальных системах;
• при организации горячего водоснабжения коттеджей и дач.

В отличие от систем с принудительной циркуляцией, данное насосное оборудование не требует труб увеличенного диаметра. Кроме того, устройство имеет следующие преимущества:

• скорость обогрева помещения;
• котел можно установить в любом подходящем месте;
• минимизированы потери теплоносителя и воздушные пробки;
• за счет теплового реле предусмотрено автоматическое регулирование температурного режима;
• снижение затрат на электроэнергию за счет использования автоматической регулировки скорости вращения ротора;
№
• , так как в нагревательные приборы постоянно подается жидкость, увеличивается срок их службы.

Разновидности циркуляционных насосов

Чтобы понять, как работает это устройство, необходимо знать различия между двумя типами циркуляционного насосного оборудования. Хотя принцип работы системы отопления на основе теплового насоса принципиально не меняется, два типа таких агрегатов различаются особенностями работы:

1. Насос с мокрым ротором из нержавеющей стали, чугуна, бронзы или алюминия. Внутри — керамический или стальной двигатель. Рабочее колесо из технополимера установлено на валу ротора.Когда лопасти ротора вращаются, вода в системе приводится в движение. Эта вода одновременно служит охладителем двигателя и смазкой для рабочих элементов устройства. Поскольку схема «мокрого» устройства не предусматривает использование вентилятора, агрегат работает практически бесшумно. Такое оборудование работает только в горизонтальном положении, иначе устройство просто перегреется и выйдет из строя. Основные преимущества мокрого насоса в том, что он не требует обслуживания, а также отличается отличной ремонтопригодностью. Однако КПД устройства составляет всего 45%, что является небольшим недостатком.Но для бытового использования этот агрегат как нельзя лучше подходит.
2. Насос с сухим ротором отличается от своего аналога тем, что его двигатель не контактирует с жидкостью. В связи с этим агрегат имеет меньшую долговечность. Если устройство работает «всухую», то риск перегрева и выхода из строя невелик, но есть риск утечки из-за истирания уплотнения. Поскольку КПД сухого циркуляционного насоса составляет 70%, рекомендуется использовать его для решения коммунальных и производственных проблем. Для охлаждения двигателя в схеме устройства предусмотрено использование вентилятора, вызывающего повышение уровня шума при работе, что является недостатком этого типа помпы.Поскольку вода в данном агрегате не выполняет функцию смазки рабочих органов, необходимо периодически осматривать и смазывать детали в процессе работы агрегата.

В свою очередь, «сухие» циркуляционные агрегаты по типу установки и подключения к двигателю делятся на несколько типов:

• Консоль. В этих устройствах двигатель и корпус имеют свое место. Они разделены и прочно закреплены на нем. Приводной и рабочий вал такого насоса соединены муфтой.Для установки такого рода устройства необходимо построить фундамент, а обслуживание этого устройства стоит довольно дорого.
• Моноблочные насосы могут эксплуатироваться три года. Корпус и двигатель расположены отдельно, но объединены в моноблок. Колесо в таком устройстве установлено на валу ротора.
• Вертикальный. Срок использования этих устройств достигает пяти лет. Это герметичные передовые агрегаты с прокладкой на лицевой стороне из двух полированных колец.Для изготовления уплотнителей используются графит, керамика, нержавеющая сталь, алюминий. Когда прибор работает, эти кольца вращаются относительно друг друга.

Также в продаже есть более мощные аппараты с двумя роторами. Такой сдвоенный контур позволяет увеличить производительность устройства при максимальной нагрузке. В случае выхода одного из роторов его функции может взять на себя второй. Это позволяет не только усилить действие агрегата, но и сэкономить электроэнергию, ведь при снижении потребности в тепле работает только один ротор.

Как работает установка?

Принцип работы циркуляционного агрегата очень похож на работу дренажного насоса. Если это устройство установлено в системе отопления, оно вызовет движение теплоносителя за счет захвата жидкости с одной стороны и выталкивания ее в трубопровод с другой стороны. Все это происходит за счет центробежной силы, которая образуется при вращении колеса с лопастями. Во время работы устройства давление в расширительном бачке не меняется.Если вы хотите повысить уровень теплоносителя в системе отопления, установите подкачивающий насос. Циркуляционный блок только помогает преодолевать силы сопротивления воды.

Схема установки устройства выглядит так:

• На трубопроводе с подачей горячей воды от водонагревателя установлен циркуляционный насос.
• На отрезке линии между насосным оборудованием и подогревателем устанавливается обратный клапан.
• Труба между обратным клапаном и циркуляционным насосом переходит в обратную трубу.

Данная схема установки подразумевает выпуск теплоносителя из устройства только в том случае, если агрегат залит водой. Чтобы жидкость оставалась в колесе длительное время, на конце трубопровода встраивается ресивер, снабженный обратным клапаном.

Циркуляционные насосы, используемые в бытовых целях, могут достигать скорости охлаждающей жидкости до 2 м / с, а агрегаты, используемые в промышленной области, ускоряют охлаждающую жидкость до 8 м / с.

Стоит знать: любой тип циркуляционного насоса работает от сети.Это достаточно экономичное оборудование, так как мощность двигателя больших промышленных насосов составляет 0,3 кВт, а у бытовой техники — всего 85 Вт.

Насосное устройство

Основными элементами, составляющими циркуляционный насос, являются:

• корпус из нержавеющей стали, бронзы, чугуна или алюминия;
• вал ротора и ротор;
• рабочее колесо или рабочее колесо;
• двигатель.

Как правило, крыльчатка представляет собой конструкцию из двух параллельных дисков, которые соединены между собой радиально изогнутыми лопатками.Один из дисков имеет отверстие для протекания жидкости. Второй диск фиксирует рабочее колесо на валу двигателя. Охлаждающая жидкость, проходящая через двигатель, действует как смазка и охладитель для вала ротора в месте расположения рабочего колеса.

Поскольку статор двигателя находится под напряжением, он отделен от ротора с помощью чашки из нержавеющей стали или углеродного материала. Стенки чашки толщиной 0,3 мм. Ротор закреплен на керамических или графитовых подшипниках скольжения.

Сжигание классических видов топлива (газ, дрова, торф) — один из древних способов получения тепла.Однако истощение традиционных источников энергии побудило людей искать более сложные, но не менее эффективные альтернативы. Одним из них было изобретение теплового насоса, работа которого основана на школьных законах физики.

Работа теплового насоса

На первый взгляд, сам принцип работы тепловых насосов основан на нескольких простых законах термодинамики и свойств жидкостей и газов:

1. Когда газ переходит в жидкое состояние (конденсация), выделяется тепло
2. Когда жидкость переходит в газ (испарение), тепло поглощается

Большинство жидкостей могут закипать при достаточно высоких температурах, близких к 100 градусам. Но есть вещества с довольно низкими температурами кипения. Во фреоне примерно 3-4 градуса. Превратившись в газ, он легко сжимается, и температура внутри резервуара начинает повышаться.

Теоретически фреон можно сжимать до любой нужной температуры, но на практике она ограничивается 80-90 градусами, которые необходимы для полноценной работы классической системы отопления.

Каждый сталкивается с тепловым насосом более одного раза в день, когда проходит мимо холодильника.Однако в нем он работает в обратном направлении, забирая тепло продуктов и рассеиваясь в атмосфере.

Видео о технологии работы:

Контур теплового насоса

КПД большинства тепловых насосов основан на теплоте почвы, в которой в течение года температура практически не колеблется (в пределах 7-10 градусов). Тепло перемещается между тремя контурами:

1. Отопительный контур
2. Тепловой насос
3. Контур рассола (он же земляной)

Классический принцип работы тепловых насосов в системе отопления состоит из следующих элементов:

1. Теплообменник, передающий внутреннее тепло во внутренний контур
2. Компрессор
3. Второе теплообменное устройство, передающее энергию, полученную во внутреннем контуре, в систему отопления
4. Механизм понижения давления в системе (дроссель)
5. Рассольный контур
6. Зонд заземления
7. Отопительный контур

Труба, выполняющая роль первичного контура, помещается в колодец или закапывается прямо в землю. По нему движется незамерзающий жидкий теплоноситель, температура которого повышается до аналогичной земной характеристики (около +8 градусов) и попадает во вторичный контур.

Вторичный контур отбирает тепло от жидкости. Циркулирующий внутри фреон закипает и превращается в газ, который отправляется в компрессор. Поршень сжимает его до 24-28 атм, из-за чего происходит повышение температуры до + 70-80 градусов.

На этой рабочей стадии энергия сосредоточена в одном маленьком сгустке.За счет этого повышается температура.

Горячий газ поступает в третий контур, который представлен системами горячего водоснабжения или даже отопления дома. При теплопередаче возможны потери до 10-15 градусов, но они незначительны.

При остывании фреона происходит понижение давления, и он снова переходит в жидкое состояние. При температуре 2-3 градуса попадает во второй контур. Цикл повторяется снова и снова.

Основные типы

Принцип работы тепловых насосов устроен так, что они легко эксплуатируются без перебоев в широком диапазоне температур — от -30 до +40 градусов. Наибольшей популярностью пользовались следующие два типа моделей:

• Тип абсорбции
• Компрессионный тип

Модели абсорбционного типа имеют довольно сложное устройство. Полученную тепловую энергию они передают напрямую через источник. Их эксплуатация значительно снижает материальные затраты на потребление электроэнергии и топлива. Компрессионные модели теплопередачи потребляют энергию (механическую и электрическую).

В зависимости от используемого источника тепла насосы делятся на следующие типы:

1. Утилизация вторичного тепла — самые дорогие модели, завоевавшие популярность для обогревателей в промышленности, в которых вторичное тепло, произведенное из других источников, никуда не расходуется
2. Антенна — забирает тепло из окружающего воздуха
3. Geothermal — выберите тепло от воды или земли

По типу ввода / вывода все модели можно классифицировать следующим образом — почва, вода, воздух и их различные комбинации.

Геотермальные тепловые насосы

Популярны модели геотермальных насосов

, которые делятся на два типа: закрытого и открытого типа.

Простое расположение открытых систем позволяет нагревать проходящую внутрь воду, которая впоследствии повторно попадает в грунт. Идеально работает при наличии неограниченного объема чистого жидкого теплоносителя, который после расхода не наносит вреда окружающей среде.

Закрытые системы геотермальных тепловых насосов делятся на следующие разновидности:

• Вода — находится в пруду на незамерзающей глубине
• При вертикальном расположении — коллектор помещается в колодец на глубину до 200 м и применим на участках с неровным рельефом
• При горизонтальном расположении — коллектор укладывается в землю на глубину 0.5-1 м, очень важно на ограниченной площади обеспечить большой контур

Насос воздух-вода

Один из самых универсальных вариантов — воздушно-водяная модель. В теплые периоды года он очень эффективен, но зимой урожайность может значительно упасть.

Преимущество системы — простота установки. Подходящее оборудование можно установить в любом удобном месте, например, на крыше. Тепло, которое выводится из комнаты в виде газа или дыма, можно использовать повторно.

Тип вода-вода

Тепловой насос вода-вода — один из самых эффективных. Но его использование может быть ограничено наличием поблизости водоема или недостаточной глубиной, на которой зимой не бывает значительного понижения температуры.

Низкопотенциальная энергия может быть выбрана из следующих источников:

• Грунтовые воды
• Открытые пруды
• Промышленные сточные воды

Самый простой принцип работы тепловых насосов для моделей, забирающих тепло в водоеме.Если вы решили использовать грунтовые воды, возможно, потребуется пробурить скважину.

Тип грунтовые воды

Тепло из почвы можно получать круглый год, так как на глубине 1 м температура практически не меняется. В качестве теплоносителя используют «рассол» — незамерзающую жидкость, которая циркулирует.

Одним из недостатков системы почва-вода является необходимость большой площади для достижения желаемой эффективности. Его пытаются выровнять, прокладывая трубы кольцами.

Коллектор можно поставить в вертикальное положение, но требуется колодец глубиной до 150 м.Внизу монтируются зонтики, отводящие тепло почвы.

Плюсы и минусы систем отопления с тепловым насосом

Тепловые насосы широко используются в системах отопления частных жилых или производственных помещений. Они постепенно вытесняют более классические источники энергии за счет надежности и эффективности.

Среди множества преимуществ, которые обеспечивают работу теплового насоса, можно выделить:

• Экономия материала на обслуживании системы и охлаждающей жидкости
• Насосы работают полностью автономно
• В окружающую среду не выделяются вредные продукты сгорания и другие токсичные вещества.
• Пожарная безопасность навесного оборудования
• Возможность легкого реверса системы

Несмотря на множество преимуществ, необходимо учитывать отрицательные стороны работы теплового насоса:

• Крупные первоначальные вложения в оборудование системы отопления — от 3 до 10 тысяч долларов
• В холодное время года, когда температура сбрасывается ниже -15 градусов, нужно подумать об альтернативных вариантах отопления
• Отопление на основе работы теплового насоса наиболее эффективно только в системах с низкотемпературным теплоносителем

Еще одно схематичное видео:

Обобщить

Узнав и освоив принцип работы теплового насоса, вы можете подумать и определиться с целесообразностью его установки и использования.Первоначальные затраты, которые могут показаться очень большими, вскоре окупятся и начнут приносить своеобразную прибыль в виде экономии на классическом топливе.

Что такое циркуляционный насос и зачем использовать циркуляционный насос?

Достижения в области сантехнических и воздушных систем всегда впечатляют, поскольку они означают множество выгодных разработок для производителей, строителей, потребителей и окружающей среды. Хотя традиционные принципы сантехники и инженерии остаются неизменными, новые способы распространения материалов для вашей работы могут значительно повысить вашу эффективность, стоимость, влияние и производительность.Одно из этих современных изменений, которые внедряются в новые дома и бизнес-процессы, — это циркуляционный насос.

Что такое циркуляционный насос?

Циркуляционный насос — это насос, который перекачивает жидкость, воздух или другие материалы в замкнутом контуре как часть более крупной системы. Циркуляционный насос — это небольшое дополнение, обычно встречающееся в системе водоснабжения дома. Циркуляционный насос сам по себе небольшой, герметичный и обычно центробежный насос, потребляющий лишь долю лошадиных сил.Поскольку воду не нужно откачивать из резервуара этим конкретным циркуляционным насосом, для его работы не требуется много усилий.
Циркуляционный насос просто перекачивает материал в замкнутом контуре, готовый к повторному вводу в основной маршрут, когда это необходимо. Например, в домах обычно используется циркуляционный насос для поддержания циркуляции горячей воды, чтобы сократить время ожидания выхода горячей воды из крана.

Зачем нужен циркуляционный насос? Циркуляционные насосы

становятся все популярнее, особенно в новостройках и на предприятиях.Они также используются в производственных системах и линиях из-за их эффективности и максимизации функций вашего производства. Циркуляционный насос может использовать существующую водопроводную систему для создания более самодостаточного, комфортного и энергоэффективного потока.

В домашних условиях для циркуляции воды в трубопроводе чаще всего используется циркуляционный насос. Без циркуляционного насоса вода в кране останавливается и становится холодной, когда вы ее перекрываете. Когда вы вернетесь и захотите горячей воды для душа или мытья посуды, вам, возможно, придется дать ей поработать несколько минут, прежде чем горячая вода вернется.Это было больным местом для домовладельцев и окружающей среды, поскольку это означало буквально истощение денег и ресурсов, а также трату времени.

С циркуляционным насосом в водопроводной системе вашего дома горячая вода постоянно циркулирует в этом замкнутом контуре, используя очень мало энергии с помощью небольшого центробежного насоса. Эта горячая вода циркулирует до тех пор, пока она вам не понадобится, и она будет готова, как только вы это сделаете. Это означает, что вы не сливаете галлоны холодной воды, ожидая достижения нужной температуры.Это проще для окружающей среды, вашего кошелька и всей вашей сантехнической системы.

Циркуляционные насосы Davidson Sales & Engineering

В Davidson Sales & Engineering мы специализируемся на творческих инженерных решениях для вашего дома и бизнеса. Сюда входят насосы, фильтрация, бойлеры, системы очистки сточных вод и многое другое. Мы можем помочь вам найти подходящий циркуляционный насос, устранить неисправности вашего циркуляционного насоса или отремонтировать сломанный циркуляционный насос.

Davidson Sales & Engineering готова помочь вам с любой домашней или промышленной инженерной проблемой и найдет идеальное решение. Davidson Sales & Engineering может найти вам насос, подходящий для работы.

Как работает циркуляционный насос

Циркуляционный насос работает путем перекачивания или циркуляции жидкостей, газов или суспензий в контуре или замкнутом контуре. Чаще всего они используются для циркуляции воды в системах водяного охлаждения или отопления. Поскольку материалы, которые они перекачивают, перемещаются по замкнутому контуру, они не тратят много энергии. Например, когда вода сначала перекачивается вверх, она циркулирует по системе и в конечном итоге возвращается в исходное положение.С этого момента насосу нужно только достаточно мощности, чтобы противодействовать сопротивлению или инерции в трубах, чтобы эффективно продвигать воду вперед. Этот процесс повторяется снова и снова.

Поскольку для работы им требуется мало энергии, циркуляционные насосы, разработанные для дома, достаточно малы, чтобы их можно было использовать вместе с водопроводными системами.

Конструкция насоса

Циркуляционные насосы для домашнего использования обычно представляют собой компактные центробежные насосы с электрическим приводом. Как правило, их единственная цель — производить горячую воду по запросу.Без них пользователям придется некоторое время подождать, пока вода нагреется, каждый раз, когда они включают специальные краны. Три основных компонента циркуляционного насоса:

• Опорные подшипники
• Рабочее колесо насоса
• Ротор двигателя

Ротор электродвигателя приводит в действие рабочее колесо, которое затем толкает воду вперед или вверх. Рабочее колесо похоже на турбину в том смысле, что это колесо с рядом расположенных под углом лопастей. Крыльчатка вращается очень быстро, выталкивая воду и сжимая ее.Двигатель заключен в водонепроницаемый кожух и соединен с рабочим колесом. В то время как циркуляционные насосы достаточно малы, чтобы их можно было устанавливать рядом с водопроводными системами, насосы промышленного типа имеют большую конструкцию, а двигатели обычно устанавливаются в отдельных местах вдали от системы трубопроводов.

Рециркуляция горячей воды

Одна из наиболее распространенных целей домашних циркуляционных насосов — устранить ожидание нагрева воды после открытия крана. В обычной системе горячего водоснабжения горячая вода вырабатывается нагревателем и течет по трубам, а затем в краны.После закрытия кранов горячая вода в трубах остывает. Система обогрева будет нагревать воду только после того, как снова откроется кран, что потребует некоторого времени и приведет к потере воды. Циркуляционный насос исключает необходимость ожидания нагрева воды и обеспечивает постоянную подачу горячей воды. Энергопотребление минимально, а воды расходуется мало. Они также идеально подходят для районов с ограниченным запасом воды.

Насосы для домашнего использования обычно изготавливаются из бронзы для предотвращения коррозии, поскольку насыщенная кислородом питьевая вода постоянно проходит через них.

Солнечный водонагреватель

Еще одно популярное и относительно новое применение циркуляционных насосов — это солнечные водонагревательные системы. В этой установке вода перекачивается в солнечный коллектор, где она будет нагреваться. Затем эта вода поступает в резервуар для воды, где тепло передается воде. Насос снова отправит более прохладную воду обратно в солнечный коллектор для нагрева.

Циркуляционный насос

— обзор

Техническая оценка

Скорее всего, несколько заводов, если таковые вообще были построены за всю историю обрабатывающей промышленности, работали так, как ожидалось, при первоначальном введении кормов.В этом отношении завод в Бхопале не стал исключением. По этой причине не только принято, но и ожидается, что период «обкатки» следует сразу же после заключительного этапа строительства завода. Этот «льготный период» позволяет внести соответствующие корректировки за пределы типичных производственных давлений, которые доминируют в производительности предприятия при передаче процесса в эксплуатацию. В зависимости от сложности проблем, возникающих на этапе ввода в эксплуатацию, проверка готовности процесса к производству может занять всего несколько дней. В крайних случаях, когда существуют серьезные недостатки, этап ввода в эксплуатацию может длиться значительно дольше — возможно, даже до полного года. После этого терпение, проявленное до этого момента, обычно заканчивается. Если производство вообще возможно после завершения этапа ввода в эксплуатацию, то любые оставшиеся эксплуатационные вопросы обычно решаются онлайн. Время, затраченное на ввод процесса в эксплуатацию, предназначено для создания уверенности, необходимой для достижения приемлемого уровня безопасности, защиты окружающей среды, надежности и производственных показателей.Длительность ввода завода в эксплуатацию в Бхопале в сочетании с его низким объемом производства указывает на то, что процесс был остановлен из-за хронического сбоя механизма при запуске. Действительно, с самого начала производственная мощность предприятия была ограничена постоянной проблемой надежности активов с серьезными и широко распространенными последствиями.

Некоторые из этих последствий включали прерывание как отбора проб MIC, так и смешивания в резервуаре. Точка отбора MIC находилась на контуре циркуляционного насоса. Следовательно, качество MIC внутри резервуара для хранения не могло быть проверено, когда циркуляционный насос был выведен из эксплуатации для обслуживания.Никаких других условий для безопасного получения образца MIC из другого места не было [15].

Обратите внимание, как несовпадение приоритетов, наблюдаемое в этой части временной шкалы Бхопальской катастрофы, соответствует модели, обнаруженной ранее (глава: Выбор процесса). Ограничение производства возникло в этот отрезок времени вскоре после начала этапа ввода в эксплуатацию. Ограничение возникло из-за механизма хронического отказа механического уплотнения, который в равной степени затронул все пять насосов MIC.Ограничения производства требовали от заводских рабочих полного внимания с того момента, как в процесс были добавлены корма. На собственном опыте рабочие пришли к выводу, что утечки жидких МИК представляют небольшую угрозу для их личного здоровья и безопасности. Ношение основных средств индивидуальной защиты (СИЗ) и применение простых методов управления опасностями было достаточной защитой для предотвращения инцидента, о котором нужно было бы сообщать внутри компании. Этот ярлык позволил рабочим немедленно приступить к процессу, не опасаясь причинения вреда или дисциплины [16].Это помогло им ускорить процесс ремонта и минимизировать потери MIC, связанные с утечками.

Руководству было бы трудно поддерживать дисциплину в этом случае, поскольку действия рабочих были направлены на повышение производительности. Игнорирование политики PPE ограничит потерю MIC до изоляции процесса, а также уменьшит MTTR. При таких обстоятельствах рабочие были бы скорее вознаграждены, чем выговорены за свои самоотверженные действия. В системе, столь склонной к сбоям, только грубая сила не могла поддерживать производство.Тем не менее, это именно та ситуация, когда дисциплина (в карательном смысле) необходима больше всего — до того, как инцидент создаст двойные стандарты в отношении конструктивного использования дисциплины. Хорошо управляемая карательная дисциплина является важным компонентом оперативной дисциплины. Однако влияние продемонстрированного здесь отношения оказывает отрицательный эффект, как мы увидим в главе «Изоляция и сдерживание процесса».

Сравните продемонстрированную здесь приоритизацию опасностей с более ранними событиями, связанными с обращением с фосгеном и MIC на заводе.В этом случае мы увидели такое же несоответствие в способах обращения с двумя потенциально опасными продуктами. В случае, обсуждаемом в этой главе, мы обнаруживаем несоответствие в том, как расставляются приоритеты в отношении производства и обязательств по безопасности. В иерархии промышленных приоритетов безопасность всегда стоит на первом месте — в верхней части списка [5]. Тем не менее, на практике нередко обнаруживаются ситуации, подобные описанной на заводе в Бхопале, связанные с утечками насосов MIC, где безопасность отошла на задний план при производстве.

Относительная степень боли — вот что обычно определяет расстановку приоритетов при любых обстоятельствах. Эти отношения не ограничиваются только обрабатывающей промышленностью. Если ситуация более болезненная, чем другая, то более болезненный сценарий — это тот, который всплывает наверх. Любой, кто пытается напомнить кому-то о «голосовом» приоритетном сообщении, рискует быть немедленно отключен. Там, где есть боль, обычно следует внимание. Признавая эту тенденцию, находчивые руководители прилагают особые усилия, чтобы оставаться последовательными в вопросах между произнесенными словами и продемонстрированными действиями.

Производственные ограничения, возникающие в результате повторяющихся отказов уплотнения насоса MIC, стали непосредственным источником экономических проблем. Частое воздействие процесса утечки могло вызвать временный дискомфорт, но это не было даже близко к острой боли, вызванной производственным ограничением из-за низкой доступности насоса MIC. Серьезные производственные потери завода были главной проблемой после запуска. Всем было ясно, что, если производство не будет восстановлено, бизнес не сможет выжить. Действительно, рабочие многократно доказали, что интимный контакт с жидким МПК возможен без последствий, которые можно было бы ожидать при тесном контакте с газообразным фосгеном. Таким образом, рабочие и ремонтные бригады могут постоянно поддерживать в рабочем состоянии хотя бы один изношенный резервуар. Они привыкли обслуживать процесс MIC, не принимая тех же мер предосторожности, которые были необходимы при обслуживании фосгеновой системы.

Если техническое обслуживание перекрывается на обоих изношенных резервуарах, заводское производство остановится до тех пор, пока не станет доступен перекачивающий насос.Поскольку наработка на отказ каждого насоса MIC составляла около 24 дней, количество ремонтов было примерно в 75 раз больше, чем было необходимо, если бы процесс мог работать с более приемлемым 5-летним межремонтным циклом. При фактической скорости ремонта затраты на дополнительное обслуживание (детали и рабочая сила) не были ни реалистичными, ни приемлемыми. Требовалось больше людей, чтобы вмешаться в процесс отказа от сотрудничества. Больше сотрудников только увеличивало бюджетный дисбаланс. Что еще хуже, повторяющиеся сбои вызвали ограничения производства.Мало того, что безубыточные затраты возросли в связи с чрезмерным ремонтом насосов MIC, но и объем безубыточной добычи был невозможен из-за чрезмерного простоя [13]. В результате завод начал терять деньги с самого начала, еще до завершения этапа ввода в эксплуатацию.

Поскольку немедленный экономический ущерб, понесенный отказом уплотнения насоса MIC, был более разрушительным, чем хроническая проблема безопасности технологического процесса, быстро развивалась другая проблема. Утечки становились нормальным явлением для рабочих. Но не только рабочие привыкли к работе фабрики в этом отношении.Любые выбросы ВПК в атмосферу являлись нарушением окружающей среды, что также оказывало воздействие за пределами площадки. Сообщество, окружающее фабрику, также регулярно ожидало утечек и необъяснимых запахов. Эти запахи вскоре исчезнут без объяснения причин, и жизнь продолжится как обычно [17]. Поэтому случайные запахи с завода были обычным явлением для удаленного населения. Спустя короткое время знакомые запахи MIC стали привычной частью жизни рядом с фабрикой. Опять же, утечки насоса MIC внутри или за пределами завода не повлекли за собой серьезных последствий.

Важно осознавать влияние повседневной производственной деятельности на внешнее сообщество. В следующих главах мы сталкиваемся с не имеющей смысла информацией о том, как сообщество отреагировало на опасения рабочих, и с более прямыми предупреждающими признаками надвигающейся катастрофы. В контексте повторяющихся отказов уплотнения насоса MIC эти загадочные действия и решения сообщества имеют смысл.

Описанный здесь процесс кондиционирования представляет собой нормализацию отклонения.Этот опасный паттерн неоднократно становился предметом серьезной озабоченности по поводу безопасности технологического процесса в истории обрабатывающей промышленности. Мы можем наблюдать это уже здесь, на начальном этапе заводского производства. Подобно взрывам космических челноков, приведенная здесь нормализация отклонений связана с проблемой надежности активов. В контексте нормализации отклонения отказы механического уплотнения, случаи прорыва уплотнительного кольца и удары пены по передней кромке крыла — все равно.Все они представляют собой механизмы хронических отказов, которые стали нормальной частью работы активов в результате процесса кондиционирования, который привел к нормализации отклонений.

Наряду с этим отказы приборов и датчиков резервуара для хранения, на которые мы ссылались ранее, также были приняты как нормальная работа в течение относительно короткого периода времени на заводе в Бхопале. Это понятно с учетом типа механизма отказа, ограничивавшего производство в течение первого года работы завода.Любой отказ циркуляционного насоса приведет к отказу датчиков температуры и сигналов тревоги соответствующего накопительного резервуара MIC. Если температура окружающей среды повысится выше + 11 ° C, то постоянно звучащий сигнал тревоги не будет иметь никакого значения. Если температура окружающей среды поднимется выше + 25 ° C, то не только будет активирована сигнализация высокой температуры (и не будет никакой пользы), но датчики температуры также выйдут из строя. Эта взаимосвязь серьезно ограничивает чувствительность мониторинга процесса. Незначительные отклонения температуры больше не могут служить предупреждением о потенциально опасной ситуации внутри резервуаров для хранения.Поскольку датчики и датчики больше не функционируют так, как задумано, только более прямой предупреждающий сигнал может вызвать реакцию человека. Этот прямой сигнал мог означать только то, что происходило за пределами резервуаров, возможно, спустя много времени после того, как восстановление было практичным вариантом.

Циркуляционный насос имел решающее значение в этом аспекте. Для точного измерения температуры необходимо, чтобы циркуляционный насос постоянно работал. Однако сигнализация высокой температуры резервуара для хранения MIC была отключена на очень раннем этапе работы фабрики в Бхопале, чтобы исключить ложную сигнализацию [18]. Это понятно, так как постоянно сбойный (активный) сигнал тревоги не может дать абсолютно никакой пользы, если внутри резервуара произойдет сбой. В конце концов, если отказывает циркуляционный насос, причина срабатывания сигнализации высокой температуры была хорошо известна:

1.

Отказ циркуляционного насоса.

2.

Циркуляционный насос, который вышел из строя, пришлось отключить и изолировать, чтобы остановить утечку MIC.

3.

Застойное содержимое резервуара для хранения не охлаждали.

4.

Единственный способ сбросить сигнал тревоги — охладить содержимое резервуара.

5.

Для охлаждения содержимого бака потребовался ремонт циркуляционного насоса.

6.

Ремонт насоса был временным преимуществом, поскольку новое уплотнение снова выходило из строя в течение 24 дней после замены.

7.

Цикл будет повторяться каждый раз при выходе из строя циркуляционного насоса.

Эта последовательность событий объясняет, почему ремонту насосов было уделено столько внимания.Здесь мы видим развитие потенциально очень опасной ситуации. В случае отказа циркуляционного насоса не только повысится температура MIC, но и не будет возможности обнаружить небезопасные условия эксплуатации внутри резервуаров для хранения. Высокая температура внутри резервуара была нормальной — этого и следовало ожидать. Если в резервуаре была обнаружена небезопасная ситуация, то не было бы возможности получить доступ к линии отклонения MIC (глава: Осведомленность об опасностях процесса и анализ).

Оглядываясь назад, можно сказать, что решение отключить сигнализацию высокой температуры резервуара для хранения MIC может быть справедливо подвергнуто критике.Но опять же, в контексте повторяющихся отказов циркуляционного насоса MIC, аварийная сигнализация высокой температуры не служила абсолютно никакой цели, кроме как раздражать кого-либо, назначенного для работы в диспетчерской. Отключение будильника было неизбежным. Единственное решение заключалось в том, чтобы устранить механизм хронического отказа, действующий на всех пяти насосах MIC, чтобы тишина, согласно проекту, была нормой. Обеспечение непрерывной работы насосов без отключения из-за внепланового обслуживания было единственным способом обеспечить функционирование технологического процесса в соответствии с проектной основой.Если это было невозможно, то прослушивание постоянных сигналов тревоги не давало никакой защиты. Прослушивание постоянного сигнала тревоги не позволило обнаружить небезопасное состояние внутри резервуаров для хранения. Это было так же, как если бы тревоги вообще не было; таким образом, он был намеренно отключен, а не просто увеличен до более высокой температуры, чтобы остановить его [19]. Принятые меры, в том числе отключение защитных приспособлений, стали яркой демонстрацией нормализации отклонений. Высокая температура внутри резервуаров MIC происходила так часто и без происшествий, что стала допустимой.

Что касается хронических отказов уплотнения насоса MIC, общедоступные записи не содержат конкретных подробностей о механизме отказа. Судя по постоянству проблемы и действиям, которые будут обсуждаться более подробно позже, вероятно, что проблема была очень сложной для решения. В главе «Повторяющиеся отказы механического уплотнения: пример повышения надежности насоса» документируются уроки, извлеченные из истории болезни, связанной с хроническим отказом механического уплотнения насоса, не поддающимся никакому разумному объяснению в течение длительного периода времени.Чтобы решить проблему, потребовалось много времени и терпения. Эта информация может использоваться для диагностики конкретной причины необъяснимых повторяющихся отказов уплотнения. В этом случае, как и в этом случае, нормализация отклонения привела к серии повторных отказов. Однажды установленная нормализация отклонений делает невозможным отличить правильное от неправильного. Ответственная эксплуатация процесса требует настаивать на устранении повторяющихся отказов. Доступная информация о повышении надежности механического уплотнения помогает исключить постоянные повторяющиеся отказы, которые могут нанести значительный вред — как физически, так и морально.

В современной истории мы наблюдаем, как в конечном итоге заканчиваются хронические сбои, связанные с нормализацией отклонений. Основываясь на этой оценке, мы понимаем, почему та же участь в конечном итоге постигла производственный процесс, построенный в Бхопале, Индия. Во всех случаях, когда нормализация отклонений развивается, случаются плохие вещи. Поэтому его следует избегать любой ценой. Если способ управления процессом опасен, не верьте, что вы можете избежать наказания за неправильное управление без каких-либо последствий навсегда.Ваше решение в конечном итоге повлияет как на вас, так и на окружающих.

Говоря о защите окружающих, фабрика в Бхопале является ярким примером недобровольного участия сообщества. Хотя нормализация отклонений укоренилась внутри фабрики, она также распространилась на территорию вокруг фабрики. Нам дана способность чувствовать вред и реагировать на него. Это нормально — ожидать, что соседи будут заботиться о ваших интересах и защищать вас, но личная защита всегда более надежна.Факт остается фактом: технологические выбросы на заводе в Бхопале были обнаружены людьми, живущими за пределами завода.

В нефтеперерабатывающей промышленности то же самое с сероводородом (H ₂ S). H ₂ S — ядовитый газ, ежегодно уносящий жизни множества людей в мировой обрабатывающей промышленности. Это вещество с характерным запахом тухлых яиц. По этой причине его очень трудно игнорировать, когда он присутствует в низких концентрациях; это будет ситуация, когда кто-то приближается к утечке.При обнаружении запаха требуются немедленные действия. Защитите себя, двигаясь против ветра или бокового ветра, или используйте автономный дыхательный аппарат, пока источник утечки не будет обнаружен и изолирован.

Многократное воздействие любого вредного вещества без последствий создает ложное чувство безопасности. Люди в сообществе, которые подвергаются регулярным инцидентам высвобождения с близлежащего завода, могут потерять свой страх перед процессом, подобно тому, как эти события также влияют на тех, кто работает на заводе.Нормализация отклонений нарушает наше сенсорное восприятие потенциального вреда. Когда мы обнаруживаем знакомое происшествие, вместо того, чтобы немедленно принять меры для защиты себя и других, мы можем подождать, чтобы увидеть, что произойдет. В случае утечки H ₂ S или MIC ждать, чтобы увидеть, что произойдет, слишком долго. Дело в том, что никогда не существует приемлемой причины, по которой проблема сохраняется без ее решения. Наша способность обнаруживать опасность и принимать незамедлительные меры требует не привыкания к потенциально опасным, но повторяющимся условиям эксплуатации.Поскольку население за пределами завода в Бхопале перестало бояться процесса, только сигнализация и сирены могли обеспечить защиту в случае более серьезного нарушения процесса.

Сигналы тревоги и сирены, однако, контролируются людьми, на личное мнение которых также может влиять нормализация отклонений. Эти устройства общественного оповещения доступны только в том случае, если они независимы; то есть они не становятся инвалидами по вине кого-то, кто вынужден принимать опасности, связанные с конкретным процессом.К сожалению, те, кто контролировал сигналы оповещения населения, которые можно было активировать из диспетчерской фабрики в Бхопале, были теми, кто чувствовал себя комфортно, отключая сигнализацию высокой температуры резервуара для хранения MIC. Эту связь необходимо установить, чтобы объяснить контекст аналогичных действий, которые будут иметь место позже.

Еще раз важно отметить, что многие проблемы на заводе в Бхопале были переданы операциям в конце периода ввода в эксплуатацию. Утечки MIC, потеря перемешивания в резервуаре для хранения, отключенные сигнальные устройства и датчики, чрезмерные затраты на техническое обслуживание и перерывы в отборе проб резервуаров — вот лишь некоторые из трудностей, которые были выявлены до завершения фазы ввода в эксплуатацию.Однако самой насущной проблемой были колоссальные производственные ограничения, вызванные повторяющимися отказами механического уплотнения перекачивающего насоса MIC. Из-за этой конкретной проблемы фабрика не была прибыльной, и ей пришлось бы найти способ увеличить производство, чтобы хотя бы окупиться в финансовом отношении. Это потребует устранения производственных ограничений.

В событиях, описанных ранее на временной шкале, мы наблюдали, как проблемы решались путем внесения изменений. Единственное изменение, которое могло бы привести этот случай к удовлетворительному заключению, будет включать корректировки для увеличения MTBF насоса MIC.Однако, глядя на прецедент, созданный в способах решения предыдущих проблем, мы ожидаем конкретных действий в соответствии с шаблоном. Другими словами, было бы разумно предсказать, что проблема с насосами MIC будет решена импровизированным способом. Как мы уже заметили, импровизированные решения создают новые опасности.

Принцип работы, типы, характеристики и различия

Насос — это механическое устройство, которое используется для забора воды с уровня низкого давления на уровень высокого давления. По сути, насос изменяет поток энергии с механического на текучий. Его можно использовать в технологических процессах, требующих большого гидравлического усилия. Этот процесс можно наблюдать в тяжелом оборудовании. Это оборудование требует низкого давления всасывания и высокого давления нагнетания. Из-за низкого усилия на всасывающей части насоса жидкость будет забираться с определенной глубины, в то время как на стороне выталкивания насоса с большой силой она заставляет жидкость всасывать до желаемой высоты. С тех пор насос превратился в непрерывный ряд форм, размеров и областей применения.В этой статье обсуждается обзор того, что такое насос, принцип работы, типы, технические характеристики и разница между насосом и двигателем.

Что такое насос?

Насос определяет типичное механическое устройство, и основная функция этого устройства — заставить газ, иначе жидкость, двигаться вперед по трубопроводу. Они также используются для сжатия газов, иначе они заполняют шины воздухом. Насосы используют механическую энергию, чтобы втягивать жидкость внутрь и выпускать ее на выходе, создавая в них давление.Источники энергии насосов в основном включают ветроэнергетику, ручное управление, электричество и двигатели.

Насос

Принцип работы насоса

Принцип работы насоса заключается в том, что он увеличивает давление жидкости для обеспечения движущей силы, необходимой для потока. Как правило, насос подачи давления фильтра является центробежным насосом, а также принцип работы является то, что суспензия проникает насос во глазе вращающейся крыльчатки, которая сообщает круговое движению

типов насосы

Существуют различные типов насосов, доступные на рынке с различными размерами, а также формами от небольшого промышленного насоса до крупного промышленного насоса.Есть два типа насосов, такие как центробежные насосы и поршневые насосы прямого вытеснения. Классификация этих насосов может быть сделана по типу поршневых, импульсных, скоростных, бесклапанных, гравитационных и паровых насосов.

Типы насосов

Распространенными типами насосов являются поршневые насосы прямого вытеснения, и эти насосы обеспечивают перемещение жидкостей за счет улавливания заданного количества объема в выпущенной трубе, и находящийся объем остается стабильным в течение технологического цикла насос.С другой стороны, центробежный насос использует вращающееся рабочее колесо для создания вакуума для перемещения жидкостей из одного места в другое.

Технические характеристики насосов

Обычно они рассчитаны на объемный расход, мощность в лошадиных силах, давление открытия в метрах от напора, всасывание на входе в метрах от напора. Здесь голова может быть упрощена, потому что количество ног может двигаться вверх, иначе столб воды под действием атмосферной силы будет меньше. На начальном этапе проектирования инженеры часто используют величину, называемую точной скоростью, для определения наиболее подходящего насоса для точной комбинации расхода, а также для напора.

Различия между насосом и двигателем

Различия между насосом и моторным насосом заключаются в следующем. Прежде чем обсуждать различия между ними, мы должны знать основное определение, а также работу насоса и двигателя. Что такое насос, мы уже обсуждали выше.

Что такое мотор?

Двигатель — это не что иное, как электромеханическое устройство, используемое для преобразования электрической энергии в механическую. Мотор учитывает потребление энергии в половине мира, чтобы внести свой вклад в глобальную энергетическую экосистему.

Двигатель

Эти двигатели явились основным прорывом в области разработки и технологий и обычно делятся на два типа, такие как двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. Двигатели переменного тока работают с переменным током, тогда как двигатели постоянного тока работают с постоянным током.

Принцип работы этих двигателей может отличаться, однако основной закон, которым они подчиняются, одинаков для всех типов двигателей.

Различия между насосом и двигателем в основном включают определение, работу, функцию, типы, применения и основные сравнения.

Различия	Насос	Двигатель
Определение	Используемое механическое устройство для преобразования крутящего момента можно определить как механическое устройство . Он просто делает возможным перемещение жидкости из одного места в другое с помощью давления или всасывания.	Электродвигатели — это электромеханические устройства, которые в основном используются для преобразования энергии с электрической на механическую.
Эксплуатация	Насос используется для перемещения жидкостей с помощью таких сил, как воздух. Воздух движется вперед, потому что движущийся элемент начинает двигаться. Обычно они активируются электродвигателями, приводящими в действие компрессор. Таким образом, из-за движения воды может быть создан частичный вакуум, позже он наполняется дополнительным воздухом.	Электродвигатель работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, и этот закон является одним из основных законов электромагнетизма.
Функция	Насосы используют различные источники энергии для вращения своего компрессора, за исключением движущей силы воздуха. Они используют вращательное движение вала, которое действует как входная энергия для создания давления.	Электродвигатель взаимодействует с магнитным полем двигателя, и ток обмотки используется для выработки энергии, чтобы генерировать энергию от механической до электрической.
Типы	Обычно насосы делятся на два типа, а именно: поршневые и центробежные. Насосы далее классифицируются по методу вытеснения на гравитационные, импульсные, скоростные, бесклапанные и паровые.	Электродвигатели обычно делятся на типы переменного и постоянного тока. Двигатели переменного тока классифицируются на синхронные и асинхронные двигатели, а двигатели постоянного тока — на щеточные и бесщеточные.
Области применения	Насосы применяются в основном как в коммерческих, так и в промышленных, таких как водоочистные сооружения, бумажные фабрики, автомойки и т. Д. Насосы, такие как центробежные, используются в промышленности и энергетические приложения для различных функций.	Электродвигатели применяются в основном в вентиляторах, конвейерных системах, компрессорах, посудомоечных машинах, электромобилях, робототехнике, подъемниках, подъемниках, пылесосах, токарных станках, ножницах, шлифовальных машинах и т. Д.

Таким образом, из приведенной выше информации известно, что насос представляет собой механическое устройство, которое используется для перемещения или подъема жидкостей с помощью давления или всасывания. Вот вам вопрос, какие бывают типы насосов?

Насос с малым усилием сдвига — Насос с ламинарным потоком

Что такое ламинарный поток / граничный слой / вязкое сопротивление?

Дисковый насос Discflo основан на бесконтактной технологии без ударов.Принцип работы дискового насоса — вязкое сопротивление пограничного слоя. Его коммерческое применение в насосах является новым, но он широко используется в гидравлической инженерии уже более 100 лет. Типичным примером этого принципа является явление падения давления или потерь на трение в системе трубопроводов.

Исследование поперечного сечения трубы в условиях ламинарного (нетурбулентного) потока показывает, что слои жидкости движутся с разными скоростями. Стационарная труба оказывает «тяговое» усилие на текущую жидкость.Скорость слоя, прилегающего к трубе, равна нулю, эффект известен как «пограничный слой». Последовательные слои текут все более быстро, с максимальной скоростью в центральной точке между стенками трубы.

По сути, это тот же принцип вязкого сопротивления пограничного слоя, который используется в дисковом насосе. «Рабочее колесо» насоса состоит из ряда параллельных дисков, называемых Discpac. Когда диски вращаются, они создают сопротивление, и начальный пограничный слой жидкости прилипает к их поверхностям, когда поток входит в насос.

При вращении дисков пограничный слой, образующийся на поверхностях дисков, остается неподвижным относительно дисков. Точно так же жидкость движется все быстрее к центру зазора между дисками относительно дисков. Кинетическая энергия передается через слои молекул жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления на Discpac . Это создает мощную силу, которая «протягивает» продукт через насос плавным потоком без пульсаций.

Discflo преимущества перед центробежными насосами и насосами ПК

Поскольку система не использует толкание или столкновение для перемещения продукта через насос, она имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными технологиями крыльчатки и устройствами с прогрессивной полостью. Это особенно актуально для работы с трудными жидкостями, такими как:

• Абразивный
• Вязкая
• с высоким содержанием твердых частиц
• Крупные твердые частицы
• Жидкости с воздухом
• Жидкости и эмульсии, чувствительные к сдвигу

Для получения дополнительной информации о насосах Discflo отправьте нам запрос, оставьте вопрос в нашем чате или позвоните нам по телефону Ire +353 21 4510900 или UK +44 1633 877 505

Шум насоса

: 6 распространенных проблем и способы их устранения

В традиционной системе охлаждения у вас есть 2 типа водяных насосов: водяные насосы конденсатора и насосы охлажденной воды.

Водяные насосы конденсатора забирают горячую воду из конденсатора в градирню, а насосы охлажденной воды забирают холодную воду из чиллера в ваш кондиционер.

Когда насос выходит из строя, вода не циркулирует так эффективно или не циркулирует вообще, что снижает производительность всей системы. К счастью, помпы часто сигнализируют о том, что что-то не так, и эти сигналы обычно приходят в виде странных и громких шумов помпы.

Громкие и необычные звуки, исходящие от циркуляционных насосов, всегда являются красным флажком, признаком того, что что-то не так с насосом или водопроводом.

Давайте рассмотрим несколько проблем в системе здания, которые обычно являются причиной шума насоса, и способы их устранения.

1. Воздух в системе

Если у вас не установлен воздухоотделитель, вам, скорее всего, в какой-то момент придется иметь дело с воздухом в вашей системе. Когда это происходит, важно проверить водопроводные линии и удалить воздух из системы.

Современные насосы оснащены выпускными клапанами, что значительно упрощает процесс.Медленно открывайте клапан, пока не услышите шипение. Когда шипение прекратится, вы увидите легкую каплю воды, указывающую на то, что в насосе больше нет воздуха. На этом этапе вы можете закрыть клапан.

После этого убедитесь, что насос установлен правильно. Даже несколько градусов наклона или несоосность позволят воздуху заблокироваться в насосе.

2. Неправильный размер насоса

Насосы большего и меньшего размера могут создавать шумы в системе, но в каждом случае применяются разные решения.

Насосы могут быть увеличены по размеру по нескольким причинам. Это могло произойти из-за некоторой степени ошибки на этапе планирования и проектирования, когда инженерам нужно «угадать» длину трубопроводов и фитингов, или это могло быть специально спроектировано таким образом, чтобы система могла расширяться в будущем и иметь «правильный размер» насос сегодня не сможет удовлетворить будущий спрос завтра.

Иногда замена насоса требуется сразу же, а у поставщика не было подходящей замены на складе, или инженеры выбирают насос увеличенного размера, уже учитывая ожидаемое образование коррозии в трубах, требующих большего напора.

Независимо от причины, которая привела к увеличению размера насоса, его наличие всегда может вызвать чрезмерный шум и вибрацию, ослабить соединения и соединения и вызвать усталость трубопроводов.

Чтобы решить проблему, вы можете предпринять следующие действия:

• Дросселировать клапаны на стороне нагнетания до тех пор, пока шумы не исчезнут
• Обрезать диаметр рабочего колеса
• Уменьшить скорость насоса
• Добавить линию рециркуляции потока
• Установить частотно-регулируемый привод и снять регулирующие клапаны

Недостаточный размер насоса представляет собой более серьезную проблему.Это потому, что у вас, к сожалению, нет другого выбора, кроме как заменить насос и установить более мощный.

Если система малоразмерна, она не может обеспечить необходимую нагрузку, это также может привести к потере напора — когда нагнетание насоса закрыто из-за засора в линии или непреднамеренного закрытия клапана. Когда это происходит, жидкость перемешивается внутри насоса, пока не нагревается до пара, вызывая шум и повреждения. Насосы с закрытой головкой могут привести к прогоранию двигателя, повреждению рабочего колеса, утечке через уплотнение, потрескавшимся втулкам и повреждению эластомеров, что в конечном итоге приведет к поломке насоса.

В системах с насосами меньшего размера вы можете проверить, может ли существующий насос работать с двигателем большего размера, чтобы избежать мертвого напора. Несмотря на то, что это может быть самый дешевый способ решения проблемы, это не лучший вариант, и решение будет временным.

3. Чрезмерный износ подшипников

Только некоторые насосы имеют подшипниковые узлы, но не все. Однако все электродвигатели насосов имеют подшипники, и чрезмерный износ подшипников — будь то в сборе или внутри двигателя — может вызвать шум насоса.

Хорошая новость заключается в том, что в моделях насосов с подшипниковыми узлами компоненты обычно доступны для покупки, они недороги и их легко заменить.

Плохая новость заключается в том, что подшипники двигателя не продаются как компоненты, и когда подшипники в двигателе изнашиваются, вам необходимо заменить всю деталь.

Срок службы подшипника определяется тем, сколько часов требуется для «усталости» металла, но на это могут повлиять многие факторы, такие как статическая перегрузка, коррозия, недостаток смазки, перегрев, несоосность и загрязнение.Итак, лучший способ избежать слишком быстрого износа подшипников — это профилактическое обслуживание и всесторонняя проверка вашей системы.

4.

Засоренная система

Вода с ржавчиной и другими отложениями может привести к износу циркуляционного насоса и засорению крыльчатки. Когда это происходит, следствием этого становится шум. Чтобы избавиться от него, не существует волшебной пули: решение заключается в очистке системы.

Многие системы HVAC имеют специальные системы фильтрации и сепараторы грязи, предотвращающие засорение. Отложения можно легко удалить из системы с помощью продувки водой.

Эти системы защищают не только насосы, но и все другие блоки HVAC в системе.

5.

Неправильная установка скорости

Высококачественные и современные насосы обычно имеют 3 настройки расхода, тогда как более старые насосы могут иметь только одну или две. Вот почему старые насосы обычно более шумные, чем другие. Они менее эффективны, а потеря энергии обычно превращается в гудение.

Если ваш насос издает такой шум и у вас есть несколько вариантов настройки расхода, найдите переключатель потока и поверните его на один уровень ниже. Затем проверьте радиаторы и направляющие башни, чтобы убедиться, что они все еще нагреваются до необходимой температуры. Если да, то оставьте так.

Если вы работаете с частотно-регулируемым приводом, но помпа по-прежнему издает гудение, проверьте, правильно ли вы заземлили двигатель на частотно-регулируемый привод. Во многих случаях неправильное заземление позволяет системе действовать как передатчик шума.

6. Отсутствие NPSHa или неправильная установка, вызывающая недостаток NPSHa

Чтобы понять это, нам нужно сделать шаг назад и взглянуть на работу насоса. Принцип Бернулли показывает нам, что жидкость течет из областей высокого давления в области низкого давления.

Насосы

HVAC работают за счет создания низкого давления на входе, позволяя воде проталкиваться в насос. По мере прохождения жидкости через насос давление снижается. Если давление на входе падает ниже давления пара жидкости, на входе образуются пузырьки воздуха.Эти пузырьки могут вызвать кавитацию, что приведет к шуму насоса, повреждению и снижению производительности.

Чистый положительный напор на всасывании или NPSH — это разница между давлением жидкости на всасывании насоса и давлением паров жидкости и выражается в высоте столба жидкости. NPSH обычно должен составлять от 3 до 5 футов, чтобы избежать кавитации.

Если при осмотре обнаружена проблема с NPSH, можно сделать в основном две вещи: во-первых, есть возможность выбрать более подходящий насос для применения (наша рекомендация, если насос уже получил непоправимые повреждения из-за кавитации) .Во-вторых, система может быть переоценена, чтобы увидеть, может ли подъем градирни увеличить NPSHa (абсолютное давление на всасывающем патрубке насоса) или можно ли уменьшить арматуру, ограничивающую текущий NPSHa.

Если вам нужна помощь по любому вопросу, связанному с циркуляционными насосами, свяжитесь с нами. У нас есть 3 офиса в Калифорнии, и мы можем поехать куда угодно, чтобы проверить вашу помпу, если вы слышите громкие и необычные звуки.

Команда инженеров и технических специалистов по продажам компании Vertical Systems может указать причину шума насоса и определить лучшее решение для ее устранения.Эксперты по всем типам циркуляционных насосов, наши профессионалы могут решить любые проблемы с установкой, изношенными компонентами, утечками, а также вопросы, связанные с температурой воды, давлением и пузырьками воздуха.