Konstrukce a princip činnosti oběhových čerpadel

Čerpadla na schématech topného systému jsou obvykle označena takto:

Jeden z vrcholů trojúhelníku směřuje k pohybu chladicí kapaliny. Čerpadlo podporuje pohyb vody / chladiva / v topném systému a překonává odpor v potrubí. Nezvyšuje vodu. Jak velké množství teplé vody v topném systému stouplo, stejné množství studené vody kleslo.

Čerpadlo překonává pouze tření a voda se pohybuje v kruhu /topný systém, od kotle ke kotli/. Proto oběhová čerpadla pro privát /t.j. pro domácí topné systémy/ mají nízký výkon, a tedy nízkou spotřebu – asi 100 wattů, jako žárovka. Je třeba zdůraznit, že spotřeba energie čerpadla závisí také na jeho vlastnostech. Charakteristiky čerpadel budou podrobněji rozebrány v příslušné kapitole.

Pokud čerpadlo vypnete, po nějaké době se voda, jako rotující kolo, zastaví, a pokud ji nevypnete, voda se bude neustále pohybovat.

To je základ pro možnost řídit dodávku tepla z kotle do radiátorů domu. Čerpadlo lze zapnout na plný výkon, vypnout nebo spustit na poloviční výkon.

Vybereme čerpadlo pro topný systém bytového domu <strong>+ 7-932 2000–535</strong>

Čerpadla od německých firem – Grundfos, Wilo и Unitherm, používané hlavně při instalaci domácích topných systémů, mají tři úrovně výkonu. To umožňuje ovládat systém i při absenci dodatečné automatizace. Pokud je dům horký a čerpadlo pracuje na plný výkon, můžete snížit výkon čerpadla, průtok chladicí kapaliny v systému se sníží a teplota na topných zařízeních klesne. V současné době jsou stále oblíbenější elektronicky řízená čerpadla. Takové modely umožňují 2 – 3 časy snižují spotřebu energie a elektronické ovládání čerpadla přizpůsobuje jeho charakteristiky konkrétnímu systému, ve kterém je instalováno.

Čerpadlo můžete také připojit přes teplotní čidlo. V tomto případě se čerpadlo automaticky zapne pouze tehdy, když teplota v domě klesne pod požadovanou teplotu. Toto čidlo se také nazývá termostat. Moderní systémy jsou obvykle vybaveny regulátory vytápění, které řídí kotel, čerpadla a různá další zařízení. Systémy s termostaty se již prakticky nepoužívají.

PS – o výhodách elektronické regulace

V souladu s ustanoveními SNiP se oběhová čerpadla pro topný systém vybírají na základě podmínek jeho maximálního tepelného zatížení. Ve skutečnosti je tak intenzivní zásobování teplem potřeba jen pár dní v roce. Výkon čerpadla tak po většinu roku převyšuje požadovaný. Za prvé to znamená zbytečné náklady na energii. Za druhé, pokud termostatické ventily udržují nastavenou pokojovou teplotu, při poklesu průtoku z neregulovaného čerpadla na nich dochází k nadměrnému poklesu tlaku, který způsobuje hluk. V některých případech může použití nastavitelného „cirkulačního“ čerpadla snížit jeho spotřebu energie o – 50,0. 60,0 %. Vzhledem k tomu, že tento prvek systému je provozován v průměru přes 5 500 hodin ročně, ekonomický efekt je patrný i u nízkopříkonových instalací.

Oběhové čerpadlo se skládá z litinového tělesa, uvnitř kterého je rotor /rotační část/ a na rotoru nasazené oběžné kolo. Rotor se otáčí a oběžné kolo pohání vodu. Jedno ze základních pravidel pro instalaci čerpadla do systému: osa rotoru musí být umístěna vodorovně / u standardního typu čerpadel /, nebo odpovídat instalačnímu schématu / u bezhřídelových čerpadel s plovoucím rotorem-oběžné kolo druhý typ/ . Níže jsou uvedena instalační schémata a konstrukční vlastnosti dvou hlavních typů oběhových čerpadel existujících na trhu. Existují různé druhy čerpadel a třetí typ – čerpadla se „suchým rotorem“. V domácích topných systémech se prakticky nepoužívají.

TYP 1 – standardní provedení čerpadla, bezucpávková čerpadla

Schematické schéma je na obrázku – čerpadlo je konstrukčně vyrobeno v lité skříni. V tomto případě rotor /1/ ponořený do chladicí kapaliny. Mezi statorem /2/ a rotor /1/ je zapečetěná „sklo“ z nerezové oceli /3/. Rotor je připojen k oběžnému kolu /4/ pomocí hřídele /5/. Hřídel se otáčí v radiálních ložiskách /6/, ložiska jsou mazána a chlazena chladicí kapalinou topného systému. Na koncovém krytu čerpadla je šroub /6/ pro odvětrání. Ze zbývajících prvků: 8 – spirála čerpadla /litina/; 9 – pouzdro části elektromotoru 10 – spínací a ovládací skříňka, elektrické připojení;

Při správné instalaci jsou oběhová čerpadla prakticky tichá. To, zda pumpa funguje, poznáte pouze podle mírných vibrací, když se jí dotknete rukou.

Čerpadla s mokrým rotorem

Tato „oběhová čerpadla“ se objevila již poměrně dávno, na začátku – 1950 let. V zemích s decentralizovaným zásobováním teplem se rozšířily.

Konstrukce čerpadla „mokrého“ typu je znázorněna na obrázku výše. Jeho rotor je spolu s oběžným kolem ponořen v čerpaném médiu. Kapalina maže ložiska hřídele a zároveň ochlazuje motor. Těsnost části motoru, která je pod napětím, zajišťuje oddělovací sklo z nerezové nemagnetické oceli. Hřídel rotoru je často vyroben z keramiky; ložiska jsou vyrobena z keramiky nebo grafitu. Skříň čerpadel pro topné systémy je ve většině případů odlita z litiny. Pro zásobování horkou vodou se zpravidla používají modely s bronzovým nebo mosazným tělem.

Čerpadla tohoto typu jsou téměř tichá a mohou pracovat roky bez údržby; jejich instalace, opravy a výměny nevyžadují tak pracné operace, jako je například centrování. Negativní stránka”oběhové čerpadlo” z “mokré» rotor má nízkou účinnost /10,0. 50,0 %/. Pro zařízení”suché» jako je tento indikátor – 40,0. 80,0 %, proto jsou preferovány ve velkých systémech vytápění a zásobování teplou vodou. U moderních modelů čerpadel dochází také k významným technologickým inovacím – hřídel čerpadla je vyrobena z keramiky a ve středu hřídele je kanál, kterým je chladicí kapalina vytlačována do oblasti kluzného ložiska, čímž je zajištěno lepší mazání a delší životnost provoz jednotky. Z nejnovějších modelů, které používají přesně tento design – Grundfos Alpha, Řada Unitherm UPC. U modelů jiných výrobců je hřídel obvykle vyrobena z jednoho kusu, vyrobena z nerezové oceli. V důsledku toho se ložiska opotřebovávají rychleji.

PS – Kluzná ložiska jsou zničena při provozu čerpadla “schnout“, těsnění se přehřívají, což může vést k vniknutí kapaliny do elektrické části a ke zkratu! Při provozu v tomto režimu přes – 10 sekund pravděpodobně rušení!

TYP 2 – bezhřídelové provedení čerpadla, čerpadla s mokrým rotorem

Nový vývoj

Jedním ze směrů pro zlepšení „mokrých“ čerpadel se staly modely, které jsou konstrukčně bez hřídele /bezhřídelové/ a rotor je vyroben z jednoho prvku s oběžným kolem /rotor-oběžné kolo – 1/. Princip činnosti je v tomto případě následující: ve statoru čerpadla se vytváří běžící magnetické pole, které zachycuje permanentní magnet v rotoru-oběžném kole. V souladu s tím se rotor-oběžné kolo začne otáčet a čerpá chladicí kapalinu. Kombinace rotoru a oběžného kola umožnila konstruktérům zbavit se hřídele, respektive kluzných ložisek a těsnění, což výrazně zvyšuje odolnost čerpadla proti poruchám a zjednodušuje jeho konstrukci. Rotor-oběžné kolo v tomto případě nemá pevné spojení se skříní čerpadla, ale otáčí se na polokulovém keramickém ložisku. Díky této plovoucí konstrukci se při vstupu pevných částic do čerpadla nezasekává.

Modely s tímto designem představují společnosti – Unitherm /Německo, série UPM, UPH/ A Grundfos /Dánsko/, jakož i Vír. Jejich rotory jsou polokulového tvaru se zabudovaným oběžným kolem. Tato konstrukce maximálně usnadňuje proplachování a odstraňování vodního kamene z čerpadla a také eliminuje možnost zaseknutí. Je pravda, že to poněkud snižuje účinnost. Další významnou výhodou této konstrukce je následující – při práci „na sucho“ kvůli absenci olejových těsnění voda nikdy nevstoupí do elektrické části čerpadla, což vede ke zkratu a úplnému selhání zařízení. Ačkoli tato konstrukce neumožňuje tento režim provozu. Tyto modely čerpadel mají také omezení instalace – zpravidla je povolena instalace čerpadla ve vodorovné poloze potrubí / tělesem dolů /, druhou možností je svislé potrubí, tělesem směrem ven / čerpadlo v tomto pouzdro musí čerpat kapalinu zdola nahoru/.

1. – rotor-oběžné kolo, volně „plovoucí“ na ložisku;
2. – zcela utěsněný stator;
3. – polokulové keramické ložisko;
4. – přepážka z nerezové oceli, bez otvorů;
5. – spirála čerpadla /mosaz pro čerpadla – TUV, litina – pro topení/.

PS – Polokulové ložisko při provozu čerpadla “schnout“může selhat v důsledku přehřátí, ale kapalina se nedostane do elektrické části, protože Nejsou zde žádná těsnění ani ložiska.

TYP 3 – Suchá rotorová čerpadla

V současné době se jako „oběhová čerpadla“ široce používají čerpadla s tzv. „oběhovými čerpadly“.suché» rotor. /Jejich motory nepřicházejí do styku s čerpanou vodou/. Patří mezi ně tradiční konzole, monoblok, stejně jako Inline pumpy. Charakteristickým znakem posledního typu je kluzná mechanická ucpávka. Jednoduše řečeno, skládá se ze dvou velmi precizně vyleštěných prstenů. Během provozu se kroužky vůči sobě otáčejí. Protože je voda v topném okruhu pod zvýšeným tlakem oproti atmosféře, vytváří se mezi kluznými plochami tenký vodní film. Jelikož jsou kroužky k sobě přitlačovány pružinou, při opotřebení těsnění se samo seřídí. Tím je čerpadlo utěsněno. Materiály pro kluznou mechanickou ucpávku jsou v závislosti na druhu chladicí kapaliny a její teplotě grafit, keramika, nerezová ocel, karbid wolframu, oxid hlinitý atd. Při čerpání běžné vody za běžných provozních podmínek je životnost těsnicích kroužků 2 – 4 rok. Nevyžadují žádnou údržbu a jsou nezávislé na směru otáčení motoru. Pokud jde o tradiční ucpávku, ta neposkytuje takovou těsnost a vyžaduje přívod vody pro mazání a chlazení a také pravidelnou údržbu. Proto obvykle přední výrobci vybavují těsněním pouze velká konzolová čerpadla instalovaná na základ

PS – Během provozu čerpadla se ničí ucpávka a kluzné mechanické ucpávky “schnout” Pokud je zařízení dobře navrženo, ani v tomto případě se kapalina nebude moci dostat do elektrické části čerpadla.

Charakteristika čerpadla a sítě

Výrobci doprovázejí čerpadla grafy, kde je na svislé ose měřen jejich tlak /H, m/ a na vodorovné ose produktivita neboli průtok /Q, m3/h/. Maximální hodnota tlaku je možná, když čerpadlo pracuje na uzavřeném ventilu /Q = 0/. Jak se ventil postupně otevírá, tlak klesá a průtok se zvyšuje. Teoreticky tato klesající křivka dosáhne vodorovné osy, pokud má tekutina energii pohybu a není tam žádný tlak. Ale protože potrubní systém má vždy odpor, skutečná charakteristika čerpadla končí dříve, než se protne se stupnicí výkonu.

Příčinou odporu je tření částic vody o stěny potrubí a mezi sebou, jakož i překážky pohybu tekutiny v armaturách. Čím větší je objem čerpané kapaliny, tím vyšší je rychlost jejího pohybu a také odpor sítě. To znamená, že k zajištění dodávky je zapotřebí vyšší tlak. Při konstantním průřezu potrubí je dodržen následující kvadratický vztah: H1/H2 = (Q1/Q2)2. Příklad plánu čerpadla je uveden níže / pro čerpadla Unitherm/. Pro přehlednost je zde další popis tohoto grafu. Čerpadlo dosáhne maximálního tlaku, pokud je průtok nulový – například připojením k čerpadlu UPH 20–60 (T) /viz graf tohoto čerpadla níže/ skleněná svislá trubice vysoká 6 metrů a po zapnutí čerpadla uvidíme následující obrázek – sloupec vody stoupne ke značce – 6,0 metrů, ale už nebude vytékat z horního otevřeného konce – indikátory čerpadla nestačí. Pokud tuto trubku přeřízneme ve výšce – 4,5 metrů – pak z horního konce této trubice poteče voda v objemu – 2 000 litrů/hod /viz průsečík červených čar na grafu/.

Vytápění a zásobování vodou je mnohostranný inženýrský proces,

vyžadující znalosti a dovednosti PROFESIONÁLA.

Zdarma objasníme vaši situaci a zodpovíme vaše dotazy +7-932-2000-535

Instalatérské práce Tyumen

Похожие статьи:

1. Projekt kotelny. Sekce – TM. Návrh vnitřních inženýrských systémů samostatného bytového domu. Sekce – OV. Adresa místa: Tyumen
2. Projekt rekonstrukce kotelny. Sekce – TM. Adresa umístění: Tyumen, vesnice Reshetnikova
3. Оборудование
4. Plynové kondenzační kotle Viessmann /Německo/