Cirkulationspumper til varmesystemer

Indholdet af artiklen

• Varmepumper – historie
• Enhed og driftsprincip
• Typer af cirkulationspumper
• Varmepumper – hvordan man vælger dem
• Valg af placering og installation af cirkulationspumpe

I denne artikel: Historien om cirkulationspumper anordning og driftsprincip; typer af pumper til opvarmning; hvordan man vælger en cirkulationspumpe; hvor og hvordan man installerer pumpen til opvarmning.

Hvis det samlede areal af opvarmede værelser er hundreder af kvadratmeter, og hvis disse meget meter indtager flere etager, vil klassisk opvarmning baseret på den naturlige cirkulation af kølemidlet ikke være nok. Og det er ikke overraskende – trykket i systemer med naturlig cirkulation overstiger ikke 0,6 MPa. Der er kun to måder at øge trykket og forbedre vandcirkulationen i sådanne varmesystemer – at opbygge et lukket system med rør med stor diameter eller indføre en cirkulationspumpe i det. Rør med stor diameter er ikke billige, så den bedste løsning til opvarmning af områder fra 100-150 m² – cirkulationspumpe.

Varmepumper – historie

For et århundrede siden forsøgte ingeniører at løse problemet med kølevæskecirkulation i vandvarmesystemer og forsøgte på en eller anden måde at overlade denne opgave til en pumpe med en elektrisk motor. Men de elektriske motorer, der eksisterede i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, havde åbne kontakter, indtrængen af ​​vand på dem førte til øjeblikkelige ulykker.

I 1920’erne skabte den tyske ingeniør Gottlob Bauknecht, der grundlagde Bauknecht-firmaet, den første hermetiske elektriske motor. Få år senere skabte Wilhelm Oplander, ejer og grundlægger af Wilo, en cirkulationspumpe, der brugte en Bauknecht-elektromotor. I den “tørre” Oplender-pumpe blev drevet fra motoren til det aksiale hjul, der var installeret i røralbuen, udført af en aksel, der var forseglet med pakningskassepakninger. Wilhelm Oplender kaldte sin cirkulationspumpe “cirkulationsaccelerator”; fra 1929 til 1955 blev pumper af dette design produceret og brugt i varmesystemer i Europa og USA overalt.

Den største ulempe ved Opleder-cirkulationspumpen var pakningskasseforseglingen, der hurtigt slides ved de mindste uregelmæssigheder på skaftets overflade, og pakningskassens materiale var ikke særlig stærk. Hyppige pakningsændringer i kirtlen var påkrævet, skaftets overflade krævede periodisk slibning og polering.

For 70 år siden blev den første “våde” cirkulationspumpe oprettet – den blev opfundet af Karl Rutchi, en schweizisk ingeniør og grundlægger af Rutschi pumpen AG. Den elektriske motor i Ryutchi-pumpen var monteret på et knæ, hvorigennem vand blev pumpet, og blev pålideligt forseglet. I dette tilfælde fik vand rollen som et smøremiddel.

Senere blev knæet, som kølevæsken passerede igennem, erstattet af en “snegl”, fra det øjeblik bruges “sneglen” til design af enhver moderne pumpe til varmesystemer.

Enhed og driftsprincip

Cirkulationspumper har en snæver specialisering – de er designet til tvungen cirkulation af varmebæreren (vand) i lukkede varmesystemer. I deres struktur ligner de dræningspumper: et legeme lavet af rustfrie metaller eller legeringer (stål, støbejern, aluminium, messing eller bronze); stål eller keramisk rotor; rotorakslen er udstyret med et løbehjul; rotor motor.

Når pumpen installeres i varmesystemet, suges vand i den ene side og pumper det ind i rørledningen på den anden på grund af den centrifugalkraft, der opstår, når løbehjulet roterer – der opstår et vakuum i indløbsrøret og kompression på udløbsrøret. Ved ensartet pumpedrift ændres kølevæskestanden i ekspansionsbeholderen ikke, dvs. med sin hjælp vil det ikke være muligt at hæve trykket i varmesystemet – en boosterpumpe er nødvendig for at fuldføre denne opgave. Cirkulationspumpens opgave er at hjælpe kølevæsken med at overvinde modstanden, der opstår i visse dele af varmesystemer.

Typer af cirkulationspumper

Grundlæggende er opvarmningspumper opdelt i to typer – “tør” og “våd”.

I strukturer af den første type kommer rotoren ikke i kontakt med det pumpede vand, dets arbejdsdel adskilles fra den elektriske motor af O-ringe, der oftest er fremstillet af kulstofagglomerat, mindre ofte af rustfrit stål eller keramik, aluminiumoxid eller wolframcarbid (materialet i slutforseglingen afhænger af typen af ​​kølemiddel). Når pumpemotoren startes, roterer O-ringe i forhold til hinanden – mellem de polerede og omhyggeligt monterede ringe er der et tyndt lag vandfilm, som forsegler forbindelsen på grund af trykforskellen i den udvendige atmosfære og i varmesystemet (trykket er højere i varmesystemet). Fjederen skubber en tætningsring til en anden. Under drift slides ringerne og selvtilpasning til hinanden, deres levetid vil være mindst 3 år – de er mere effektive end pakningskasse-pakning, som kræver konstant smøring og afkøling. Effektiviteten af ​​cirkulationspumper med en tør rotor er op til 80%. Sammenlignet med “våde” pumper udsender tørrotorpumper en høj støj under drift, så de installeres i et separat rum med god lydisolering.

Når du bruger pumper med en tør rotor med mekaniske tætninger, skal du nøje overvåge tilstedeværelsen af ​​ophængt stof i det pumpede vand og tilstanden af ​​støv i luften i det rum, hvor pumpen er installeret. Betjeningen af ​​en “tør” pumpe forårsager luftturbulens, der tiltrækker støvpartikler – støvpartikler og suspenderet stof i kølevæsken kan beskadige overfladerne på tætningsringene og forringe deres tæthed.

Uanset typen af ​​tætning, uanset om det er en pakningskasse eller en glidende mekanisk tætning, i drift af en “tør” pumpe, ødelægges de, så de har brug for tilstedeværelse af væske til rollen som et smøremiddel – i mangel af det er ødelæggelsen af ​​den mekaniske tætning uundgåelig.

“Tørre” pumper er opdelt i tre typer: vandret (cantilever), lodret og blok. For pumper af den første type er sugeforgreningsrøret placeret på endesiden af ​​”volutten”, og udledningsgrenrøret er placeret radialt på kroppen. Konsolpumpens elektriske motor er monteret vandret.

Lodrette pumper (in-line) er udstyret med samme boredyser placeret langs den samme akse. Placeringen af ​​den elektriske motor i udformningen af ​​sådanne pumper er lodret.

Kølevæsken kommer ind i blokeringspumpen i retning af aksen, det frigøres i radial retning.

“Våde” varmepumper adskiller sig fra tørre, idet pumpehjulet i deres design nedsænkes i kølevæsken sammen med rotoren, mens kølemidlet udfører funktionerne smøring og afkøling af den kørende motor. Et metalbæger, der adskiller rotoren og statoren, hvis materiale er rustfrit stål, sikrer tætheden af ​​den del af den elektriske motor, der er aktiveret. Rotoren af ​​en “våd” pumpe til varmesystemer er lavet af keramik, lejer er keramik eller grafit, huset er normalt støbejern – til varmesystemer er “våde” cirkulationspumper i en messing eller bronze foringsrør bedre egnet. Sammenlignet med “tørre” pumper er “våde” pumper mindre støjende, kræver ikke vedligeholdelse i årevis og er lettere at reparere og justere. Men deres største og markante ulempe er deres lave effektivitet og ikke over 50%. Årsagen til den lave ydelse af “våde” pumper skyldes det faktum, at det praktisk taget vil være umuligt at tætne bøsningen, der adskiller statoren og kølevæsken med en større rotordiameter. Det er netop på grund af den lave effektivitet, at pumper af “våd” type for det meste bruges til at forbedre cirkulationen i varmesystemer med kort længde, dvs. i husvarme.

Moderne “våde” cirkulationspumper er modulopbyggede. Der er fem sådanne modeller: pumpehus; elektrisk motor med stator; kasse med terminalblokke; Arbejdshjul; en patron indeholdende en rotor og en skaft med lejer. En enkelt patronenhed gør det nemt at fjerne luft, der er akkumuleret i pumpehuset ved opstart, og selve det modulære design letter reparationsarbejdet – udskift bare det defekte modul med et nyt.

Derfor er “våde” pumper til opvarmning udstyret med en- og trefasede elektriske motorer. Pumperne er fastgjort til rørledningen til varmesystemet med en gevind- eller flangeforbindelse – dens type afhænger af pumpens ydelse.

Da vand i pumper med en våd rotor spiller smøremidlets rolle, skal vand konstant strømme til lagrene gennem bøsningen, der adskiller kølevæsken og statoren. Den eneste måde at forsyne lejerne med tilstrækkelig smøring er strengt vandret position af akslen – enhver anden position af skaftet får pumpen til at fungere og snart bliver den ubrugelig.

Varmepumper – hvordan man vælger dem

Lad os først beregne, hvor meget kølevæske der passerer gennem kedlen pr. Minut. De fleste producenter af varmekedler anbefaler at bruge en simpel beregningsmetode – ligestille kedeleffekten med vandstrømningshastigheden, dvs. med en effekt på 30 kW passerer 30 liter vand gennem kedlen pr. minut. Ved beregning af kølevæskets strømningshastighed i forhold til en bestemt del af cirkulationsringen bruger vi den samme metode: vi kender kraften i varme radiatorerne, og følgelig beregnes vandstrømmen.

Det næste trin er at beregne strømningshastigheden for kølevæsken i rørledningen i henhold til diameteren på rørene, hvorfra det er bygget:

• i rør med en diameter? in. vandstrømningshastighed vil være 5,7 l / min.
• i rør med en diameter? tomme vandstrømningshastigheden vil være 15 l / min.
• i rør med en diameter på 1 tomme vil vandforbruget være 30 l / min.
• i rør med en diameter på 1? i. vandforbruget vil være 53 l / min.
• med en rørdiameter på 1? i. vandforbruget vil være 83 l / min.
• med en rørdiameter på 2 inches vil vandstrømmen være 170 l / min.
• med en rørdiameter på 2? tomme, vandforbruget vil være 320 l / min.

Kølervæskets bevægelseshastighed tages som 1,5 m pr. Sekund – som regel er dette en tilstrækkelig hastighed til vand i varmesystemer.

Lad os beregne pumpens effekt til opvarmning på grundlag af, at der kræves et hoved på 0,6 m til et ti meter stort afsnit af rørledningen – til en hundrede meter varmesystem er det derfor nødvendigt med en pumpe, der skaber et hoved på 6 meter. I henhold til de opnåede resultater skal der vælges en pumpe.

Hvis dit varmesystem bruger rør med en mindre diameter end dem, der er angivet ovenfor, skal du øge den indstillede pumpeeffekt, da den hydrauliske modstand i dem vil være højere. Og vice versa – med en større diameter af rør kræves en cirkulationspumpe med mindre effekt.

Ovenstående beregning af pumpeegenskaber til varmesystemer er temmelig vilkårlig og enkel – hvis en beregning er påkrævet for et varmesystem med lang længde og kompleks konstruktion, ville det være mest korrekt at henvende sig til specialister inden for varmeteknik. Du vil ikke være i stand til uafhængigt at beregne for et komplekst og flerniveauvarmesystem! Men hvis du alligevel beslutter at prøve, er beregningsformlen angivet i SNiP 2.04.05-91 *.

Cirkulationspumpe med mindste karakteristika – effekt 30 W, maksimal hoved 2 m, vandstrøm 2 m³/ t, med en tommerforbindelse – koster i gennemsnit 4 300 rubler. De største leverandører af indenlandske og industrielle pumper til varmesystemer på det russiske marked er italienske “DAB”, “Lowara”, “Ebara” og “Pedrollo”, “Grundfos” (Danmark), “Wilo” (Tyskland). Russiske producenter producerer som regel industrielle pumper, der er ingen indenlandske cirkulationspumper i deres produktlinje.

Husk, at du ikke vil være i stand til at vælge en pumpe, der er 100% egnet – hvert varmesystem har sine egne egenskaber, og pumperne er en serieproduceret enhed med gennemsnitlige parametre. Valg af en pumpemodel med meget kraft, end hvad der virkelig er nødvendigt, medfører støj i rørene under drift. Derfor er det værd at vælge pumpemodellen, der har flere justerbare driftstilstande og indstille empirisk den tilstand, hvor pumpen fungerer mest effektivt. Det vil være korrekt at vælge en pumpe, hvis effekt overskrider det krævede til dette varmesystem med 5-10%.

Valg af placering og installation af cirkulationspumpe

Den “våde” pumpe kan installeres i både retur- og forsyningsrøret. Populariteten af ​​installationen på returledningen er forbundet med de gamle pumpemodeller – de blev kun installeret på returlinjen, fordi passage af koldere vand gennem dem forlænger levetiden til pakningsboksen, rotoren og lejerne.

Under pumpens drift oprettes forskellige tryk i rørledningen før ekspansionsbeholderen og i rørledningen efter den: i det første tilfælde komprimering, i det andet vakuum. Det statiske tryk, som ekspansionsbeholderen skaber, vil påvirke driften af ​​varmesystemet med en cirkulationspumpe. Det skal huskes, at det hydrostatiske tryk i pumpeleveringszonen vil være højere end det normale (ved hviletid) vandtryk. På den anden side, i den del af varmesystemet, hvorfra pumpen suger kølemidlet, vil trykket være lavt, dens niveau kan ikke kun falde til atmosfærisk, men også føre til et vakuum. Forskelligt tryk i varmesystemet kan forårsage, at vand koges, og luft kan frigives eller suges ind..

Cirkulationen af ​​kølevæsken i varmesystemet vil ikke blive forstyrret, hvis der tages højde for en betingelse, når det konstrueres – på ethvert tidspunkt i sugezonen skal det hydrostatiske tryk kun være for stort. Overholdelse kan opnås på følgende måder:

1. Hæv ekspansionsbeholderen 0,8 m over varmepumpens højeste punkt. Denne metode er den enkleste, hvis varmesystemet ændres fra naturlig cirkulation til tvungen cirkulation, men dets implementering er kun muligt med en tilstrækkelig højde på loftsrummet, og det vil være nødvendigt at isolere ekspansionsbeholderen godt;
2. Placer ekspansionsbeholderen øverst på rørledningen for at bringe det øverste afsnit af varmesystemet ind i pumpeudladningsområdet. Moderne varmesystemer (denne teknik kan bruges til dem), der er designet på forhånd til tvungen cirkulation, er bygget med en rørledningshældning “til kedlen” og ikke “derfra” som i varmesystemer med naturlig cirkulation. Målene er som følger: med en sådan skråningskonstruktion vil luftbobler bevæge sig langs vandstrømmen, medtaget af trykket fra cirkulationspumpen, dvs. modstrømsbevægelsen for luftbobler, som er almindelig i systemer med naturlig cirkulation, vil ikke være mulig. Som et resultat vil det højeste punkt i varmesystemet ikke være på hovedstigningen, men på det fjerneste. Det er op til dig at bruge denne metode eller ej, men det vil være vanskeligt at ændre det eksisterende varmesystem for det, og det er ikke helt praktisk at opbygge et nyt system baseret på den, fordi der er enklere måder;
3. Overførsel af røret med en ekspansionsbeholder fra forsyningsstigeren og dets indføring i returledningen nær cirkulationspumpen foran sugerøret. Med en sådan rekonstruktion af det eksisterende varmesystem vil vi opnå optimale betingelser for drift af tvungen pumpecirkulation;
4. Denne metode er ikke egnet til alle pumpemodeller – tilslutning af cirkulationspumpe til forsyningssektionen af ​​rørledningen, direkte bag ekspansionsbeholderens indgangspunkt. Udad ser en sådan ændring af det eksisterende varmesystem simpelt ud, men temperaturen på kølemidlet i dette afsnit af varmekredsen vil være særlig høj – sørg for, at denne pumpemodel virkelig kan modstå sådanne ugunstige driftsbetingelser.

Når vi har besluttet, hvor pumpen skal installeres, fortsætter vi med selve installationen. Du har brug for et groft filter, en kontraventil (til lukkede systemer under tryk), en bypass og skruenøgler (fra 19 til 36 mm) – alle elementer til pumpens gevinddiameter. På hovedrøret, mellem indløbet og udløbet af den indskårne bypass, er det nødvendigt at installere en afstandsventil langs dens diameter. Det er især praktisk, hvis den valgte pumpemodel har aftagelige gevind, ellers bliver du nødt til at købe dem separat.

Omkørslen, der bruges i varmesystemer, er et lille afsnit af rørledningen, der er installeret parallelt med afstands- og reguleringsventiler, og dens opgave er at skifte varmesystemet til naturlig cirkulation i tilfælde af strømafbrydelse og pumpeforstyrrelse. Ved normal drift af opvarmningsanordninger skal bypassrørets diameter være lig med diameteren på stigerøret, som det skærer i.

Proceduren for installation af enheder på bypass i retning af kølevæske: filter, kontrolventil (om nødvendigt) og cirkulationspumpe. Bypassindløb ind i stigeren skal udføres gennem stophanerne – når systemet skiftes til naturlig cirkulation, og i tilfælde af nedbrud af enhederne på bypass, lukkes disse vandhaner, åbnes stophanen under bypass.

For effektiv drift af den “våde” pumpe og for at forhindre ophobning af luft installeres bypassen strengt vandret. Bare i tilfælde af, at enhederne, der er installeret på bypass, kan en automatisk luftventil installeres – hvor som helst, ikke vigtigt, men i en lodret position. Fordelene ved en auto-luftventil i forhold til det klassiske Mayevsky-tap, der er udstyret med nogle varme radiatorer – frigørelse og efterfølgende nedlukning af denne enhed er automatisk, og Mayevsky designventilen skal skrues af og skrues manuelt ned.

Lignende poster:

1. Oversigt over cirkulationspumper Cirkulationspumper er afgørende for mange brancher og er nyttige til at styre luft- og vandgennemstrømning. Vi tilbyder et stort udvalg af cirkulationspumper, der har høj ydeevne og holdbarhed, og som...
2. Induktionskedel er den bedste kilde til elektrisk varme til varmesystemer Induktionskedel er et af de mest effektive og pålidelige varmesystemer. Det har en utrolig høj energiudnyttelse og er en jævn, ren og sikker strømkilde. Fordelene inkluderer hurtig opvarmning, lave vedligeholdelsesomkostninger...
3. Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af metalpolymerrør Vandforsyning og varmesystemer, lavet af metalpolymerrør til et hus, giver mange fordele. Designet er fleksibelt, let at installere og holder længere end traditionelt stålrør. Installationen giver en stabil og effektiv...
4. Design og installation af vandforsyning og varmesystemer til et hus lavet af kobberrør Kobberrør-lavet hus? Fremragende! Med vores design og installationsservice af vandforsyning og varmesystemer får du ikke kun hele huset komfortabelt klar til brug, men gavner også af kobberrørspesificke fordele som holdbarhed,...

Læs mere  Sådan vælges en antenne til DVB-T2-tv til hjem og have