Conținutul articolului
- Pompe de încălzire – istoric
- Dispozitiv și principiu de funcționare
- Tipuri de pompe de circulație
- Pompe de încălzire – cum să le alegi
- Selectarea locului și instalarea pompei de circulație
În acest articol: Istoria pompelor de circulație dispozitiv și principiu de funcționare; tipuri de pompe pentru încălzire; modul de alegere a unei pompe de circulație; unde și cum să instalați pompa pentru încălzire.
Dacă suprafața totală a spațiilor încălzite este de sute de metri pătrați și dacă acești metri conțin mai multe etaje, atunci încălzirea clasică bazată pe circulația naturală a lichidului de răcire nu va fi suficientă. Și acest lucru nu este surprinzător – presiunea în sistemele cu circulație naturală nu depășește 0,6 MPa. Există doar două moduri de a crește presiunea și de a îmbunătăți circulația apei în astfel de sisteme de încălzire – de a construi un sistem închis cu conducte cu diametru mare sau de a introduce o pompă de circulație în el. Țevile cu diametrul mare nu vor fi ieftine, deci cea mai bună soluție pentru zonele de încălzire de la 100-150 m2 – pompă de circulație.
Pompe de încălzire – istoric
În urmă cu un secol, inginerii au încercat să rezolve problema circulației lichidului de răcire în sistemele de încălzire a apei, încercând într-un fel să încredințeze această sarcină unei pompe cu un motor electric. Dar motoarele electrice existente la începutul secolului XX aveau contacte deschise, intrarea apei pe ele a dus la accidente imediate.
În anii 1920, inginerul german Gottlob Bauknecht, care a fondat compania Bauknecht, a creat primul motor electric închis ermetic. Câțiva ani mai târziu, Wilhelm Oplander, proprietarul și fondatorul Wilo, a creat o pompă circulantă care a folosit un motor electric Bauknecht. În pompa Oplender „uscată”, acțiunea de la motor la roata axială instalată în cotul conductei a fost efectuată de un arbore sigilat cu garnituri de cutie de umplutură. Wilhelm Oplender a numit pompa de circulație „accelerator de circulație”; din 1929 până în 1955, pompe de acest proiect au fost produse și utilizate în sistemele de încălzire din Europa și Statele Unite de pretutindeni.
Principalul dezavantaj al pompei de circulație Opleder a fost sigiliul cutiei de umplutură, care se uzează rapid la cele mai mici nereguli pe suprafața arborelui, iar materialul cutiei de umplutură nu a fost deosebit de rezistent. Înlocuirea necesară frecventă a ambalajului cutiei de umplutură, suprafața arborelui necesară măcinare periodică și lustruire.
Acum 70 de ani, a fost creată prima pompă de circulație „umedă” – a fost inventată de Karl Rutchi, un inginer elvețian și fondatorul Rutschi pumppen AG. Motorul electric din pompa Ryutchi a fost montat pe un genunchi, prin care a fost pompată apa și a fost sigilat în mod sigur. În acest caz, apa a primit rolul de lubrifiant.
Ulterior, genunchiul, de-a lungul căruia a trecut lichidul de răcire, a fost înlocuit cu un „melc”; din acel moment, „melcul” este utilizat în proiectarea fiecărei pompe moderne pentru sistemele de încălzire.
Dispozitiv și principiu de funcționare
Pompele de circulație au o specializare îngustă – sunt proiectate pentru circulația forțată a purtătorului de căldură (apa) în sistemele de încălzire închise. În structura lor, acestea sunt similare cu pompele de drenaj: un corp format din metale inoxidabile sau aliaje (oțel, fontă, aluminiu, alamă sau bronz); rotor din oțel sau ceramică; arborele rotorului este echipat cu un rotor-rotor; motor rotor.
Fiind instalată în sistemul de încălzire, pompa aspiră apă dintr-o parte și o pompează în conducta pe cealaltă datorită forței centrifuge care rezultă din rotația rotorului – apare un vid în conducta de intrare și compresia pe conducta de ieșire. Odată cu funcționarea uniformă a pompei, nivelul lichidului de răcire din rezervorul de expansiune nu se modifică, adică. nu va fi posibilă creșterea presiunii în sistemul de încălzire cu el – este necesară o pompă de rapel pentru a finaliza această sarcină. Sarcina pompei de circulație este de a ajuta lichidul de răcire în depășirea rezistenței apărute în anumite secțiuni ale sistemelor de încălzire.
Tipuri de pompe de circulație
Practic, pompele de încălzire sunt împărțite în două tipuri – „uscat” și „umed”.
În construcțiile de primul tip, rotorul nu intră în contact cu apa pompată, partea sa de lucru este separată de motorul electric prin inele O realizate cel mai adesea din aglomerat de carbon, mai rar din oțel inoxidabil sau ceramică, oxid de aluminiu sau carbură de tungsten (materialul garnitului final depinde de tipul de răcire). Când motorul pompei este pornit, inelele O se rotesc unul față de celălalt – între inele lustruite și montate cu grijă există un strat subțire de film de apă, care sigilează conexiunea datorită diferenței de presiune din atmosfera externă și a sistemului de încălzire (presiunea este mai mare în sistemul de încălzire). Arcul împinge un inel de etanșare pe altul, în timpul funcționării inelele se uzează și se reglează unul la celălalt, durata lor de serviciu va fi de cel puțin 3 ani – sunt mai eficiente decât ambalarea cutiei de umplere, care necesită o lubrifiere și răcire constantă. Eficiența pompelor de circulație cu rotor uscat este de până la 80%. În comparație cu pompele „umede”, pompele cu rotor uscat fac un zgomot puternic în timpul funcționării, astfel încât sunt instalate într-o cameră separată, cu o izolare fonică bună..
Când folosiți pompe cu rotor uscat cu garnituri mecanice glisante, monitorizați cu atenție prezența materiei suspendate în apa pompată și starea de prafitate în aerul din camera în care este instalată pompa. Funcționarea unei pompe „uscate” provoacă turbulența aerului care atrage particule de praf – particulele de praf și materia suspendată din lichidul de răcire pot deteriora suprafețele inelelor de etanșare, afectând etanșeitatea acestora.
Indiferent de tipul de sigiliu, fie că este vorba de o cutie de umplutură sau un garnitură mecanică glisantă, în funcționarea unei pompe „uscate”, acestea sunt distruse, astfel încât au nevoie de prezența lichidului pentru a acționa ca un lubrifiant – în absența acestuia, distrugerea sigiliului mecanic este inevitabilă.
Pompele „uscate” sunt împărțite în trei tipuri: orizontal (cantilever), vertical și bloc. Pentru pompele de primul tip, conducta de ramură de aspirație este amplasată pe partea de capăt a „volutei”, iar conducta de ramură de refulare este amplasată radial pe corp. Motorul electric al pompelor consolei este montat pe orizontală.
Pompele verticale (în linie) sunt echipate cu aceleași duze situate de-a lungul aceleiași axe. Locația motorului electric în proiectarea unor astfel de pompe este verticală.
Lichidul de răcire intră în pompa bloc în direcția axei, este eliberat în direcția radială.
Pompele de încălzire „umede” diferă de cele uscate, prin faptul că, în proiectarea lor, rotorul este cufundat în lichidul de răcire împreună cu rotorul, în timp ce lichidul de răcire îndeplinește funcțiile de ungere și răcire a motorului pornit. Un bol metalic care separă rotorul și statorul, materialul pentru care este oțel inoxidabil, asigură etanșeitatea acelei părți a motorului electric care este alimentat. Rotorul unei pompe „umede” pentru sistemele de încălzire este confecționat din ceramică, rulmenții sunt ceramici sau grafit, carcasa este de obicei din fontă – pentru sistemele de încălzire, pompele circulante „umede” dintr-o carcasă din aramă sau bronz sunt mai potrivite. În comparație cu pompele „uscate”, pompele „umede” sunt mai puțin zgomotoase, nu necesită întreținere de ani de zile și sunt mai ușor de reparat și ajustat. Dar dezavantajul lor principal și semnificativ este eficiența scăzută, care nu depășește 50%. Motivul pentru performanțele scăzute ale pompelor „umede” se datorează faptului că va fi practic imposibil să sigilați manșonul care separă statorul și lichidul de răcire cu un diametru mai mare al rotorului. Tocmai datorită eficienței scăzute, pompele de tip „umed” sunt utilizate în mare parte pentru a îmbunătăți circulația în sistemele de încălzire de lungă scurtă, adică. în încălzirea casnică.
Pompele circulante moderne „umede” au design modular. Există cinci astfel de modele: carcasa pompei; motor electric cu stator; cutie cu blocuri terminale; Roată de lucru; un cartuș care conține un rotor și un arbore cu rulmenți. O singură unitate de cartuș facilitează eliminarea aerului acumulat în carcasa pompei în timpul pornirii, iar schema de proiectare modulară în sine facilitează lucrările de reparație – trebuie doar să înlocuiți modulul defect cu unul nou.
În consecință, capacitatea pompelor „umede” pentru încălzire sunt echipate cu motoare electrice monofazate și trifazate. Pompele sunt fixate pe conducta sistemului de încălzire cu o conexiune filetată sau cu flanșă – tipul său depinde de capacitatea pompei.
Deoarece apa din pompele cu rotor umed joacă rolul unui lubrifiant, apa trebuie să curgă constant către lagărele prin manșonul care separă lichidul de răcire și stator. Singura modalitate de a asigura rulmenții cu o lubrifiere suficientă este poziția strict orizontală a arborelui – orice altă poziție a arborelui va provoca defectarea pompei și în curând va deveni inutilizabilă..
Pompe de încălzire – cum să le alegi
Mai întâi, să calculăm cât de mult din lichidul de răcire trece prin cazan. Majoritatea producătorilor de cazane de încălzire recomandă utilizarea unei metode simple de calcul – echivalarea puterii centralei la debitul de apă, adică. la o putere de 30 kW, 30 de litri de apă vor trece prin cazan pe minut. Atunci când calculăm debitul lichidului de răcire în raport cu o secțiune specifică a inelului de circulație, vom folosi aceeași metodă: cunoaștem puterea radiatoarelor de încălzire și, în consecință, se calculează debitul de apă.
Următorul pas este să calculăm debitul lichidului de răcire din conductă, în funcție de diametrul conductelor din care este construit:
- în conducte cu diametrul? in. debitul de apă va fi de 5,7 l / min;
- în conducte cu diametrul? inch debitul de apă va fi de 15 l / min;
- în conductele cu diametrul de 1 inch, consumul de apă va fi de 30 l / min;
- în conducte cu diametrul de 1? inch debitul de apă va fi de 53 l / min;
- cu diametrul conductei de 1? în. Consumul de apă va fi de 83 l / min;
- cu diametrul conductei de 2 inci, debitul apei va fi de 170 l / min;
- cu diametrul conductei de 2? inch, consumul de apă va fi de 320 l / min.
Viteza de mișcare a lichidului de răcire este luată la 1,5 m pe secundă – de regulă, aceasta este o viteză suficientă pentru apa în sistemele de încălzire.
Să calculăm puterea pompei pentru încălzire, pe baza faptului că este necesar un cap de 0,6 m pentru o secțiune de zece metri a conductei – în consecință, pentru un sistem de încălzire de o sută de metri, o pompă va trebui să creeze un cap de 6 metri. În funcție de rezultatele obținute, pompa trebuie selectată.
Dacă sistemul dvs. de încălzire folosește conducte cu un diametru mai mic decât cele date mai sus, atunci trebuie să creșteți puterea setată a pompei, deoarece rezistența hidraulică din ele va fi mai mare. Și invers – cu un diametru mai mare de conducte, este necesară o pompă de circulație cu o putere mai mică.
Calculul de mai sus al caracteristicilor pompei pentru sistemele de încălzire este destul de arbitrar și simplu – dacă este necesar un calcul pentru un sistem de încălzire cu lungime lungă și construcție complexă, atunci ar fi cel mai corect să contactăm un specialist în domeniul tehnologiei de încălzire. Nu veți putea calcula independent pentru un sistem de încălzire complex și multi-nivel! Dar, dacă totuși decideți să încercați, formula de calcul este dată în SNiP 2.04.05-91 *.
Pompă de circulație cu caracteristici minime – putere 30 W, cap maxim 2 m, debit de apă 2 m3/ h, cu o conexiune inch – costă în medie 4 300 de ruble. Cei mai mari furnizori de pompe interne și industriale pentru sisteme de încălzire de pe piața rusă sunt italienii „DAB”, „Lowara”, „Ebara” și „Pedrollo”, „Grundfos” (Danemarca), „Wilo” (Germania). Producătorii ruși, de regulă, produc pompe industriale, nu există pompe de circulație internă în linia lor de produse.
Rețineți că nu veți putea alege o pompă 100% potrivită – fiecare sistem de încălzire are propriile caracteristici, iar pompele sunt o unitate produsă în serie cu parametri medii. Alegerea unui model de pompă cu putere excesivă decât este cu adevărat necesară va provoca zgomot în conducte în timpul funcționării. Prin urmare, merită să alegeți modelul de pompă care are mai multe moduri de funcționare reglabile și să setați empiric modul în care pompa funcționează cel mai eficient. Va fi corect să alegeți o pompă a cărei putere depășește necesarul pentru acest sistem de încălzire cu 5-10%.
Selectarea locului și instalarea pompei de circulație
Pompa „umedă” poate fi instalată atât în conductele de retur, cât și în cele de alimentare. Popularitatea instalației pe conducta de retur este asociată cu vechile modele de pompe – acestea au fost instalate doar pe linia de retur, deoarece trecerea apei mai reci prin ele a prelungit viața cutiei de umplutură, a rotorului și a rulmenților.
În timpul funcționării pompei, în conductă sunt create diferite presiuni înaintea rezervorului de expansiune și în conducta după acesta: în primul caz, compresia, în al doilea, vid. Presiunea statică pe care o creează vasul de expansiune va afecta funcționarea sistemului de încălzire cu o pompă de circulație. Trebuie avut în vedere că presiunea hidrostatică din zona de livrare a pompei va fi mai mare decât presiunea normală (în repaus) a apei. Pe de altă parte, în acea parte a sistemului de încălzire din care pompa aspiră lichidul de răcire, presiunea va fi redusă, nivelul acestuia nu poate doar să scadă la atmosferică, ci să conducă și la un vid. Presiunile diferențiale în sistemul de încălzire pot provoca fierberea apei și aerul poate fi eliberat sau aspirat..
Circulația lichidului de răcire în sistemul de încălzire nu va fi perturbată dacă se ia în considerare o condiție la construirea acestuia – în orice punct al zonei de aspirație, presiunea hidrostatică trebuie să fie excesivă. Conformitatea poate fi obținută în următoarele moduri:
- Ridicați vasul de expansiune la 0,8 m deasupra celui mai înalt punct al conductei de încălzire. Această metodă este cea mai simplă dacă sistemul de încălzire este schimbat din circulație naturală în circulație forțată, însă punerea sa în aplicare este posibilă doar cu o înălțime suficientă a încăperii mansardei, iar rezervorul de expansiune va trebui să fie bine izolat;
- Plasați vasul de expansiune în partea de sus a conductei pentru a aduce secțiunea superioară a sistemului de încălzire în zona de descărcare a pompei. Sistemele de încălzire moderne (această tehnică este aplicabilă pentru ele), proiectate în prealabil pentru circulația forțată, sunt construite cu o pantă de conductă „către cazan”, și nu „de la ea”, ca în sistemele de încălzire cu circulație naturală. Obiectivele sunt următoarele: cu o astfel de construcție în pantă, bulele de aer se vor deplasa de-a lungul fluxului de apă, îndepărtat de presiunea de la pompa de circulație, adică. nu va fi posibilă mișcarea în contracurent pentru bulele de aer, care este comună în sistemele de circulație naturală. Drept urmare, cel mai înalt punct al sistemului de încălzire nu va fi pe linia principală, ci pe cea mai îndepărtată. Depindeți de dvs. să utilizați sau nu această metodă, cu toate acestea, modificarea sistemului de încălzire existentă va fi dificilă, iar construirea unui nou sistem bazat pe aceasta nu este în întregime convenabilă, deoarece există modalități mai simple;
- Transferul conductei cu un rezervor de expansiune de la colțul de alimentare și introducerea acesteia în linia de retur nu departe de pompa de circulație, în fața conductei de aspirație. Cu o astfel de reconstrucție a sistemului de încălzire existent, vom obține condiții optime pentru funcționarea circulației forțate a pompelor;
- Această metodă nu este potrivită pentru toate modelele de pompă – conectarea pompei de circulație la secțiunea de alimentare a conductei, direct în spatele punctului de intrare a rezervorului de expansiune. În exterior, o astfel de modificare a sistemului de încălzire pare simplă, dar temperatura lichidului de răcire din această secțiune a circuitului de încălzire va fi deosebit de ridicată – asigurați-vă că înainte acest model de pompă poate rezista într-adevăr la condiții nefavorabile de operare..
După ce am decis locul de instalare a pompei, mergem la instalația în sine. Veți avea nevoie de un filtru grosier, o supapă de control (pentru sisteme închise sub presiune), o ocolire și chei (de la 19 la 36 mm) – toate elementele pentru diametrul filetat al pompei. Pe conducta principală, între orificiul de intrare și ieșirea din ocolul de tăiere, este necesar să instalați o supapă de închidere de-a lungul diametrului său. Este deosebit de convenabil dacă modelul de pompă selectat are fire detașabile, altfel va trebui să le cumpărați separat.
By-pass-ul folosit în sistemele de încălzire este o secțiune mică a conductei instalate în paralel cu robinetele de închidere și de control, sarcina sa este de a schimba sistemul de încălzire în circulație naturală în caz de avarie și de avarie a pompei. Pentru funcționarea normală a dispozitivelor de încălzire, diametrul conductei de ocolire trebuie să fie egal cu diametrul înălțătorului în care se taie.
Procedura de instalare a dispozitivelor pe by-pass, în direcția lichidului de răcire: filtru, supapă de control (dacă este necesar) și pompă de circulație. Conductele de ocolire în rider trebuie făcute prin intermediul blocajelor – atunci când sistemul este comutat în circulație naturală și, în cazul defecțiunilor dispozitivelor pe bypass, aceste robinete sunt închise, se închide blocul sub ocolire..
Pentru funcționarea eficientă a pompei „umede” și pentru a preveni acumularea de aer, bypass-ul este instalat strict pe orizontală. În cazul în care, printre dispozitivele instalate pe by-pass, se poate instala o aerisire automată – în orice loc, nu important, dar într-o poziție verticală. Avantajele unei aerisiri automate față de robinetul clasic Mayevsky, care sunt echipate cu câteva radiatoare de încălzire – eliberarea și închiderea ulterioară a acestui dispozitiv este automată, iar robinetul de proiectare Mayevsky trebuie să fie deșurubat și înșurubat manual..
Ce funcție au pompele de circulație în sistemele de încălzire? Cum se aleg pompele potrivite pentru un sistem de încălzire?