Urządzenia pompujące zajmują ważne miejsce w organizacji systemów zaopatrzenia w wodę i ogrzewania. Na poziomie podstawowym technika ta zapewnia pompowanie cieczy od źródła do punktu poboru. Jednak wraz z optymalizacją i racjonalizacją procesów transportu mediów ciekłych wyróżniono zadanie utrzymania odpowiedniej prędkości ruchu w obwodzie podawania. Urządzenie pompy cyrkulacyjnej, oparte na silniku elektrycznym z wirnikiem, kieruje się jego wykonaniem.
Projekt jednostki
Nadwozie jest w przeważającej mierze wykonane na bazie monobloku, co zwiększa stopień szczelności, ale także ogranicza możliwość czynności naprawczych. Pracę infrastruktury hydraulicznej zapewnia silnik elektryczny z wyjściem do podłączenia do sieci (w niektórych konstrukcjach możliwe jest dwustronne wprowadzenie kabla). Swoją drogą, w nowoczesnym urządzeniuPompa obiegowa wody jest wyposażona w szeroki zakres zabezpieczeń elektrycznych, w tym adaptery obciążenia o zmiennej prędkości, blok bezpieczeństwa i system automatycznego wyłączania.
Podstawa pompy obejmuje również stojan, wirnik, wał, elementy kołnierzowe, skrzynkę zaciskową, rury do podłączenia komunikacji podwodnej itp. Jest to grupa robocza, na której opiera się większość pomp przeznaczonych do systemów grzewczych. Szczególną uwagę należy zwrócić na urządzenia pomocnicze pompy obiegowej. Operacje naprawcze z reguły wiążą się z ich wymianą. Dotyczy to w szczególności uszczelnień, łożysk oporowych, zatyczek i materiałów izolacyjnych. Elementy te mają inny zasób eksploatacyjny, ale w określonych odstępach czasu ulegają deformacji lub zużyciu, wymagając wymiany.
Wiele niezawodności pompy obiegowej i jej komponentów zależy od jakości materiałów produkcyjnych. Korpus jest często wykonany z żeliwa lub stopu stali, chociaż niektóre modele wykorzystują bardzo wytrzymałe tworzywo sztuczne, aby zmniejszyć wagę. Kształtki wykonane są z kompozytów, gumy (kauczuk syntetyczny), termoplastów oraz ekstrudowanego aluminium. W najnowszych wersjach pomp odrzucono metalowe elementy trące na rzecz ceramicznych. Ta decyzja wpływa na wzrost ceny, ale zwiększa zasoby tego samego łożyska.
Ogólna zasada działania sprzętu
Funkcja pomp obiegowych różni się tym, że nie są one bezpośrednio zaangażowane w operacje poboru i powrotu wody. Przynajmniej tradycyjna konstrukcja pompy obiegowej do ogrzewania ma na celu utrzymanie wystarczającej prędkości ruchu wody w obwodzie dzięki działaniu wirnika. W miejscu instalacji urządzenia ciecz wypływa pod wyższym ciśnieniem, co wpływa na prędkość przepływu. Innymi słowy, reżim prędkości na drodze do wirnika pompy jest przekształcany przez zwiększenie ciśnienia, co zapewnia co najmniej stały ruch chłodziwa.
Zauważono już, że systemy grzewcze są celami stosowania pompy obiegowej. Ale czy można je stosować w systemie zaopatrzenia w wodę? Podobnie jak w obiegu grzewczym, taki sprzęt może z powodzeniem służyć jako stabilizator ciśnienia i przepływu. Należy jednak wziąć pod uwagę, że funkcje regulacji ciśnienia w systemach grzewczych i wodociągowych różnią się w zależności od obciążenia. Jeśli w pierwszym przypadku wymagane jest tylko utrzymanie ruchu przepływu, to pełnowartościowe zaopatrzenie w wodę, na przykład na drugie piętro, wymaga znacznie więcej zasobów, dla których zasada działania pompy obiegowej nie jest obliczony. Urządzenie niektórych modeli umożliwia podłączenie zbiornika wyrównawczego (zbiornika hydraulicznego), którego obecność może zwiększyć wydajność ciśnieniową, ale odśrodkowe pompy samozasysające lepiej radzą sobie z zadaniami zaopatrzenia w wodę.
I odwrotnie, nie każda pompa powierzchniowa z grupy odśrodkowejmożna zintegrować z systemem grzewczym. Faktem jest, że czynnik chłodzący wyróżnia się nie tylko wysoką temperaturą do 110 ° C, ale także obecnością mieszanin niezamarzających. Do obsługi takich mediów należy wstępnie zastosować w instalacji grzewczej specjalne rury żaroodporne i pompy o dopuszczalnych właściwościach powierzchni wewnętrznych, które wyróżniają instalacje cyrkulacyjne.
Obsługa modeli z mokrym wirnikiem
W tym przypadku miejsce wirnika znajduje się w strefie wewnętrznego przepływu chłodziwa, czyli element ma bezpośredni kontakt z obsługiwanym medium. Kluczowym efektem operacyjnym tej konfiguracji jest pośrednie smarowanie płynem przenoszonym przez urządzenie. Skutkuje to zoptymalizowaną konstrukcją pompy obiegowej z mokrym wirnikiem, która nie ma specjalnej infrastruktury do smarowania trących się części silnika. Wśród zewnętrznych czynników zastosowania takiego sprzętu można wymienić niski poziom hałasu i łatwość konserwacji.
Jednak uproszczenie konstrukcji pompy ma swoje wady. Na przykład producenci ustalają rygorystyczne wymagania dotyczące umieszczania pomp. Jego korpus musi być umieszczony tak, aby wirnik zajmował ściśle poziomą pozycję, w przeciwnym razie sprzęt ulegnie awarii. Ponadto, ze względu na wrażliwość wypełnienia na zanieczyszczenia, urządzenie „mokrej” pompy obiegowej w niektórych wersjach wiąże się z wprowadzeniem filtra czyszczącego na rurze wlotowej. Wynika to właśnie z faktu, że smarchłodziwo może zawierać drobne wtrącenia stałe, które niekorzystnie wpływają na stan samego wirnika podczas długotrwałej pracy. Wynika z tego kolejny negatywny czynnik - spadek wydajności do 40%. Z tego powodu modele z mokrym wirnikiem są używane tylko w sieciach z kilkoma krótkimi odgałęzieniami.
Obsługa modeli z suchym wirnikiem
W tej konfiguracji pompy wirnik jest odizolowany od przepływu chłodziwa za pomocą uszczelek i elementów dławnicy. Zadanie smarowania ruchomych części jest rozwiązywane osobno za pomocą olejów technicznych. Ale są też różne warianty urządzenia i zasada działania pompy obiegowej z „suchym” wirnikiem:
- Modele konsolowe. Ma on oddzielić silnik elektryczny i jego infrastrukturę roboczą dzięki specjalnemu sprzęgłu. Obie części znajdują się w różnych blokach, ale na tym samym poziomie, co wyklucza możliwość ich nierównoległej interakcji.
- Konstrukcje monoblokowe. Również silnik jest oddzielony od części roboczej, ale wszystko jest umieszczone w jednym bloku, co ułatwia instalację i konserwację pompy.
- Konfiguracja w linii. Właściwie modyfikacja systemu konsoli, ale z ulepszoną implementacją osprzętu łączącego. W tym celu stosuje się nie tylko sprzęgło, ale także zestaw pierścieni uszczelniających wykonanych z ceramiki lub stali. Dzięki tym pierścieniom zapewniony jest wysoki stopień szczelności części wodonośnej, co zwiększa niezawodność urządzenia. Dodatkowo urządzenie pompy obiegowej w konfiguracji Inline zakłada liniowąumieszczenie rur wychodzących i dopływających. Dla porównania, inne wersje modeli suchych wirników charakteryzują się promieniowym lub kołowym rozmieszczeniem dysz w celu wsparcia komunikacji.
Na ogół izolacja wirnika od chłodziwa daje pozytywny efekt pod względem wydajności (sprawność powyżej 70%), dlatego technika ta jest często stosowana w utrzymaniu długich sieci ciepłowniczych o dużej przepustowości. To najlepsze rozwiązanie dla obiektów przemysłowych, ale w sferze domowej jest raczej kłopotliwe i niewygodne w utrzymaniu.
Wydajność
Przede wszystkim, oceniając charakterystykę pompy obiegowej, należy upewnić się, że zasadniczo nadaje się ona do pracy z docelowym medium ciekłym w określonym reżimie temperaturowym. Jak już wspomniano, taki sprzęt może wytrzymać od 90 do 110 ° C. Następnie możesz przejść do parametrów projektowych, z których głównym, oprócz wymiarów i konfiguracji umiejscowienia silnika, będzie średnica połączenia gwintowego. Na przykład urządzenie pompy obiegowej Grundfos UPS-25/40 umożliwia podłączenie do rur o średnicy gwintu zewnętrznego 25 mm. Druga cyfra w oznaczeniu jednostki duńskiej wskazuje siłę nacisku. W ujęciu liczbowym jest to 40 dm lub 4 m słupa wody, które można utrzymać przy maksymalnym wykorzystaniu pojemności. Ponownie, tej wartości nie należy traktować jako głównego parametru eksploatacyjnego, który dostarczy wodę na daną wysokość. to już koniecniż poziom wzrostu w sieci ciepłowniczej. Dla porównania modele ciśnienia wspomagającego dla systemów zaopatrzenia w wodę są w stanie podnieść ciecz w normalnym trybie pracy o 12-15 m. W ramach obsługi obiegów grzewczych pompy o średnicy rury wlotowej 32 mm i ciśnieniu podnoszenia około 60 dm mogą również być używany.
W celu ułatwienia obliczenia wymaganej mocy producenci pomp podają w szczególności prędkość chłodziwa. Wartość ta bezpośrednio zależy od potencjału mocy silnika i wielkości dyszy. Zwykle 1 kW odpowiada 0,06 m3/h. Alternatywny system obliczeniowy sugeruje, aby wyjść z tego, że jeśli średnica wylotu w urządzeniu pompy obiegowej do ogrzewania jest taka sama 25 mm, wówczas natężenie przepływu osiągnie 30 l / min. Ale to niewielka wartość, ponieważ większość nowoczesnych modeli nawet w segmencie gospodarstw domowych osiąga pod względem wydajności 170-180 l / min. Równowagę pomiędzy wydajnością projektową a mocą silnika zapewnia funkcja regulacji obrotów wału. Modele z tą możliwością pozwalają na skokową zmianę od 2 do 4 prędkości.
Elektrotechnika pomp
Zazwyczaj jako jednostkę zasilającą stosuje się asynchroniczne silniki elektryczne podłączone do sieci 220 V. Średnia siła prądu wynosi 0, 12-0, 18 A. Podstawą połączeń jest zespół skrzynki zaciskowej, przełącznik częstotliwości i połączenia kablowe. W urządzeniu pomp obiegowych Wilo z linii Star-RS znajduje się równieżzapewnia odprowadzenie skroplin oraz obustronne połączenie kablowe z zabezpieczeniem przed prądem blokującym.
Ale nie zawsze jest możliwe wdrożenie pełnej gamy urządzeń do ochrony elektrycznej w oparciu o samą pompę. Dlatego też urządzenia zewnętrzne będą odgrywać również istotną rolę w organizacji systemu zasilania. Jako minimum należy zapewnić stabilizator napięcia i system ochrony przed zwarciem - oczywiście nie można ignorować wymagań dotyczących uziemienia. Co ważniejsze, w sieciach, w których występują okresowe przerwy w dostawie prądu, rozważenie kwestii zasilania rezerwowego pompy obiegowej nie będzie nie na miejscu. Urządzenia do rozwiązywania takich problemów prezentowane są w szerokim zakresie - od zewnętrznych baterii (akumulatorów) po autonomiczne generatory. Wybór konkretnego sprzętu zależy od warunków i trybów pracy pompy. Jeśli mówimy o prywatnym domu, w którym w wyjątkowych przypadkach dochodzi do przerwy w dostawie prądu, to można dobrać baterię odpowiedniej wielkości z regularnym podtrzymaniem źródła energii. Ale w warunkach ostrego niedoboru energii elektrycznej w odległych miejscach lepiej jest użyć agregatu prądotwórczego zasilanego benzyną lub olejem napędowym z systemem automatycznego uruchamiania. Nawiasem mówiąc, praca pomp małej mocy do 30 W przez kilka dni może być wspomagana akumulatorami samochodowymi, ale ta opcja powinna być stosowana tylko w skrajnych przypadkach.
Instalacja pompy
Do czasu instalacji należy przygotować zarówno miejsce pracy, jak i samo urządzenie. Jeśli chodzi o pierwszy warunek, musimy być przygotowani na:podłączenie rury z zaworami odcinającymi przed punktami podłączenia w celu odcięcia wody. Z kolei pompę należy dokładnie przepłukać i sprawdzić pod kątem integralności strukturalnej. Wkładanie odbywa się za pomocą złącza i przeciwnakrętki z materiałami uszczelniającymi. Aby zwiększyć niezawodność obwodu regulacyjnego, w urządzeniu montażowym pompy obiegowej jest czasami przewidziany obejście. Jest to gąsienica w obwodzie rozmieszczania sprzętu, który jest odcinkiem rurociągu biegnącym równolegle do krytycznej strefy procesu i pełniącym funkcję zapasowej trasy dostarczania chłodziwa. W tym samym segmencie można zainstalować dodatkowe funkcjonalne wyposażenie, takie jak filtry, odpowietrzniki i po prostu zawory odcinające.
Konserwacja
W trybie intensywnej pracy zaleca się co miesiąc sprawdzać stan części roboczej i podłączać pompę. Kompleksowe prace konserwacyjne wykonywane są przed i po sezonie grzewczym wraz z próbą ciśnieniową instalacji wodno-kanalizacyjnej. Wśród głównych czynności konserwacyjnych pompy należy wyróżnić następujące:
- Sprawdzenie stanu technicznego i konstrukcyjnego sprzętu.
- Wymiana części zużywających się, jeśli to konieczne. Jak już wspomniano, urządzenie pompy obiegowej zawiera części o ograniczonych zasobach ustawionych przez producenta. Na przykład uszczelki i złącza wytrzymują średnio 1-1,5 roku, zanim będą musiały zostać wymienione.
- Czyszczenie powierzchni obudowy i funkcjonalneczęści przed zanieczyszczeniem.
- Sprawdzenie działania silnika - konieczne jest sprawdzenie jego zdolności do utrzymania obciążenia mocy, poziomu hałasu i wibracji.
- Szczególną uwagę należy zwrócić na szczelność konstrukcji i węzłów łączących.
- Sprawdzenie infrastruktury elektrycznej i jakości połączeń z urządzeniami podłączonymi do pompy.
Możliwe awarie i naprawy
Podczas pracy urządzenia możesz napotkać następujące problemy techniczne:
- Urządzenie nie uruchamia się. Możliwe przyczyny to przerwane połączenie elektryczne lub uszkodzony kondensator. Jeżeli w urządzeniu pompy obiegowej znajduje się wirnik „mokry”, to w wyniku jego zanieczyszczenia zanieczyszczeniami płynu chłodzącego silnik może się mocno zablokować. W związku z tym wymagana będzie ogólna rewizja układu elektrycznego z komunikacją, sprawdzenie kondensatora i czyszczenie wirnika.
- Pompa pracuje głośno i dużo wibruje. Z reguły takie problemy wiążą się z dużym zużyciem wody, co nie odpowiada pojemności sprzętu. Nie wyklucza się również wietrzenia obiegu grzewczego. System musi być regularnie odpowietrzany za pomocą automatycznego kanału powietrznego.
- Urządzenie włącza się i natychmiast wyłącza. Częsty problem, częściej spotykany w modelach z urządzeniem konsolowym. Naprawa pompy obiegowej do ogrzewania w tym przypadku sprowadza się do przywrócenia szczelności konstrukcji na styku jednostek roboczych. W obszarze między płaszczem stojana a wirnikiem należy równieżwyczyść kamień, jeśli jest obecny.
Wniosek
Obieg chłodziwa może być zorganizowany bez wsparcia sprzętu pompującego w naturalnym trybie ruchu. Takie schematy są stosowane w domach prywatnych, ale nie różnią się wysoką wydajnością pod względem wymiany ciepła. Jednocześnie na przykład urządzenie pompy obiegowej Grundfos zapewnia możliwość podłączenia urządzeń kotłowych, które pełnią funkcję jednostki daleko poza regulacją samego przepływu instalacji grzewczej. Pojawiają się nowe możliwości zapewnienia systemu CWU, ale w ramach możliwości technicznych i operacyjnych używanych urządzeń. Możliwe jest również połączenie obiegu grzewczego z systemem klimatyzacji, w którym będzie zastosowana pompa obiegowa, jednak takie konfiguracje wymagają starannych obliczeń już na etapie projektowania.
