Подбор насосов.

Насосы - машины, предназначенные для перемещения жидкостей и сообщения им энергии. В котельных устанавливают питательные, подпиточные, сетевые, конденсатные, циркуляционные и другие насосы. Их подбирают по производительности и напору. Количество насосов должно быть не менее двух, один из которых резервный. В котельных применяют лопастные (центробежные, вихревые, осевые) и струйные (эжекторы, инжекторы) насосы. Приводным двигателем к насосу служат электродвигатели, которые обычно соединяются с помощью муфты.

1. Питательные насосы. В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы, которые могут быть центробежными и поршневыми (с электрическим или паровым приводом). Число их должно быть не менее двух с независимыми приводами, а один насос (или более) должен быть с паровым приводом.

Производительность одного насоса с электроприводом, кг/с

Напор, создаваемый питательным насосом, МПа

Подбор насоса производим по табл. 15.3 . Выбираем 2 производительных насоса.

Производительность питательного насоса (резервного) с паровым приводом должна быть не менее 50% номинальной производительности всех котлов

Напор остаётся такой же =1,672 МПа.

Подбор поршневых паровых насосов производим по табл. 15.7 .

2. Сетевые насосы. Предназначены для создания циркуляции и устанавливаются на обратной линии тепловых сетей, где температура воды не превышает 70 °С. Производительность сетевого насоса определяем по общему расходу сетевой воды =16,62 кг/с или 59,8 м 3 /ч.

1.1*=59,8*1.1=65,8

Напор сетевого насоса принимаем МПа

Подбор сетевых насосов производим по табл. 15.4…15.6 .

3. Конденсатные насосы

Производительность их определяем исходя из максимального количества конденсата, а напор должен быть достаточным для преодоления сопротивления конденсатопроводов, давления в деаэраторе и гидростатического напора из-за разности уровней мест установки насоса и деаэратора (ориентировочно МПа). Подбор конденсатного насоса производим по табл. 15.10 .

4. Подпиточные насосы. Служат для восполнения утечки воды из системы теплоснабжения. Производительность подпиточного насоса выбираем вдвое большей для возможности аварийной подпитки тепловой сети

Необходимый напор подпиточного насоса определяется давлением воды в обратной магистрали теплосети и сопротивлением трубопроводов и арматуры на линии подпитки, ориентировочно

Подбор подпиточного насоса производим по табл. 15.10 .

5. Насос исходной воды. Предназначен для подачи воды от источника водоснабжения котельной (резервуара, водопровода, скважины) в систему водоподготовки (ХВО). В качестве насосов сырой воды используем насос марки К.

Производительность насоса равна

Необходимый напор насоса исходной воды выбираем МПа

Подбор сетевого насоса производим по табл. 15.10 .

Результаты подбора всех насосов сводим в итоговую таблицу.

Таблица 10. Итоговая таблица подбора насосов

Циркуляционный насос для котла системы отопления выполняет достаточно важную функцию – именно он отвечает за бесперебойную циркуляцию теплоносителя по трубам и радиаторам. От выбора агрегата во многом зависит эффективность работы отопительной системы и комфортабельность проживания в частном доме или квартире.

Насос питательный для парового котла – устройство прибора

Каждый насос для отопительного котла выполняет свои задачи в отопительной системе замкнутого типа. Главный элемент такого насоса – ротор, от которого напрямую зависит эффективность работы агрегата. При работе насоса ротор вращается внутри статора, который неподвижно крепиться на прочном основании. Некоторые модели оборудуются керамическим статором, что защищает ротор от попадания на него известняка.


Края ротора оснащаются лопастями, вращение которых выталкивает теплоноситель далее по трубам. В большинстве своем насосы для котлов оборудуются одним ротором, однако попадаются модели с несколькими рабочими элементами.
Ротор приводится в движение посредством электрического двигателя. Моторы большинства моделей насосов отличаются высокой мощностью и длительным рабочим ресурсом. Все элементы насос помещены в прочный корпус из алюминия или нержавеющей стали.

Виды и особенности насосов для котлов

Имеющиеся на рынке насосы для котельных делятся на два вида. К ним относится:

Насосы последнего типа поддаются отдельной классификации по способу соединения двигателей. Их делят на муфтовые и фланцевые агрегаты. Наиболее распространенным является муфтовый насос для котла газового. Он обладает высокой надежностью, хорошей производительностью и может монтироваться на трубы, диаметром до 32 мм.

Насосы сетевые для котельных – роль в отопительных системах

Отопительные системы, в которых теплоноситель циркулирует естественным образом, обрели популярность достаточно давно. Тем не менее, они и сегодня пользуются высоким спросом среди жильцов. Именно такие системы нуждаются в наличии насоса подпиточного для котельной. В таких системах жидкость перемещается за счет законов физики. За основу циркуляции берется разница в плотности и массе холодного и горячего теплоносителя. Помогает в бесперебойной циркуляции жидкость и уклон труб. Общая схема работы таких отопительных систем указана на изображении ниже.


Вместе с тем, даже малейшие погрешности при расчете и установке труб приводят к понижению качества обогрева жилых помещений. Исправить это поможет циркуляционный насос для котла. Этот прибор выполняет несколько важных функций, среди которых необходимо выделить:

• Его наличие позволяет прокладывать трубы без уклона, что значительно упрощает монтаж системы;
• Для установки отопительной системы можно использовать трубы с разным сечением;
• Благодаря разнице температур внутри труб не образуются пробки, которые бы препятствовали свободному передвижению теплоносителя;
• Помещения прогреваются более равномерно, так как жидкость движется на определенной, всегда одинаковой скорости;
• Разница между температурами на входе и на выходе насоса всегда остается минимальной, что позволяет сэкономить определенное количество электроэнергии.

Помимо экономии электроэнергии, наличие насоса позволяет продлить сроки эксплуатации котла и всей отопительной системы. В таких условиях насос работает при определенной мощности, что исключает его перегрев.

Такая система позволяет использовать регуляторы температуры. Установив их на каждом радиаторе, жильцы могут сами регулировать уровень его нагревания. Одно из основных преимуществ применения насоса для котла заключается в возможности поддерживать стабильную температуру в помещениях в тех случаях, если котел или другие элементы системы временно не работают. Еще один большой плюс – это возможность использовать меньшие объемы теплоносителя, чем в системах без насоса.

Правила монтажа насосов для котла

Любое оборудование, будь то агрегат для отопительной системы, или насос для промывки котлов, должно монтироваться строго с рекомендациями производителя. Одно из самых важных условий – правильно подобрать расположение прибора. Вал насоса должен быть расположен строго горизонтально. В противном случае внутри системы образуются воздушные пробки, из-за чего подшипники и другие элементы агрегата останутся без смазки. Результатом этого станет быстрый износ деталей прибора.

Еще одно важное условие – это правильный выбор места для врезки насоса. Агрегат должен заставлять жидкость перемещаться по трубопроводу. Стандартная схема монтажа прибора указана на изображении ниже.

Основные элементы на схеме изображены в таком порядке:

• котел;
• муфтовое соединение;
• вентили;
• система сигнализации;
• насос;
• фильтр;
• бак мембранного типа;
• отопительные радиаторы;
• линия подпитки жидкостью;
• блок управления;
• датчик температуры;
• аварийный датчик;
• заземление.

Данная схема обеспечивает максимально эффективную работу насоса и отопительной системы. При этом потребление электроэнергии каждым отдельным элементом системы сводится к минимуму.

Особенности подключения насосного оборудования

Если для обслуживания дома используется система принудительной циркуляции, то при отключении электрического питания насос для котла должен продолжать свою работу, получая энергию от запасного источника. В связи с этим лучше всего оснастить отопительную систему ИБП, который будет поддерживать работу конструкции еще на протяжении нескольких часов. Продлить сроки работы резервного источника помогут подключенные к нему внешние аккумуляторы.

При подключении насоса нужно избежать возможности попадания в клеммы конденсата и влаги. Если теплоноситель разогревается более чем до 90 °C, то для подключения используется термостойкий кабель. Также потребуется избежать соприкосновения стенок труб и силового кабеля с мотором и корпусом насоса. Силовой кабель подключается к коробке клемм с правой или левой стороны с изменением расположения заглушки. В случае с боковым расположением коробки клемм кабель должен заводиться только с нижней стороны. Обязательное условие – к насосу должно быть подключено заземление.

Для функционирования современной системы отопления, оснащенной принудительным движением теплоносителя по контурам, используется циркуляционный насос. Именно благодаря этому устройству теплоноситель движется по магистралям системы отопления, а также насос используется в системе теплый пол и системе рециркуляции ГВС. Сложные многоконтурные системы больших домов могут оснащаться несколькими циркуляционными агрегатами.

Чтобы добиться эффективной теплоотдачи системы отопления необходимо, чтобы параметры циркуляционного насоса соответствовали параметрам системы. Для ориентирования в теме, как выбрать циркуляционный насос для системы отопления с учетом источника тепла (котла), следует ознакомиться с устройством и параметрами насоса.

Устройство и технические параметры насоса

Конструкция оборудования включает корпус, к которому присоединяется улитка, а к улитке – трубы контура. Корпус оснащен электродвигателем с платой управления и клеммами, чтобы подсоединять провода электросети. Для движения воды по магистралям системы применяется ротор с крыльчаткой: с его помощью вода засасывается с одной стороны, а с другой стороны нагнетается в трубы контура.

Выбирать циркуляционный насос следует, исходя из следующих технических параметров:

Классификация

Все насосы делятся на два типа:

Насос с сухим ротором

Рабочая часть ротора не имеет прямого контакта с водой благодаря защите нескольких уплотнительных колес. Изготавливаются эти детали из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Запуск устройства осуществляется за счет движения колец по отношению друг к другу. Поверхности деталей идеально отполированы, соприкасаясь друг с другом, они создают тонкий слой водяной пленки. В результате чего создается герметизирующее соединение. С помощью пружин кольца прижимаются навстречу друг другу, благодаря чему по мере изнашивания детали самостоятельно подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации колец приблизительно три года, что намного дольше эксплуатации сальниковой набивки, нуждающейся в периодической смазке и охлаждении. Показатель коэффициента полезного действия равен 80 процентов. Главная отличительная особенность работы агрегата – высокий уровень шума, в результате чего для его установки необходима отдельная комната.

Насос с мокрым ротором

Рабочая часть ротора – крыльчатка – погружается в теплоноситель, который одновременно выступает и как смазка, и как охладитель двигателя. С помощью герметичного стакана из нержавеющей стали, установленного между статором и ротором, электрическая часть двигателя защищается от попадания влаги.

Как правило, для производства ротора применяется керамика , для подшипников – графит или керамика, для корпуса – чугун, латунь или бронза. Главная особенность работы агрегата – низкий уровень шума, продолжительный период использования без техобслуживания, легкие и простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия составляет 50 процентов. Это объясняется тем, что герметизация металлической гильзы, которая отделяет носитель тепла и статор, если диаметр ротора большой, невозможна. Однако, для бытовых нужд, где обеспечивается циркуляция теплоносителя в трубопроводах небольшой протяженности, такие циркуляционные насосы применять целесообразно.

В состав модульной конструкции современного устройства «мокрого» типа входят:

• Корпус;
• Электрический двигатель со статором;
• Короб с клеммниками;
• Рабочее колесо;
• Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка удобна тем, что в любое время есть возможность замены вышедшей из строя части циркуляционного насоса на новую деталь, а из картуша легко устраняется скопившийся воздух.

Как подобрать циркуляционный насос для отопления?

Для подбора оборудования с учетом наиболее подходящих параметров необходимо воспользоваться определенными формулами . Однако, только специалисты знают, какие именно формулы необходимо использовать в каждом конкретном случае. А если устройство подбирает незнающий человек, то следует воспользоваться следующими рекомендациями:

• Маркировка циркуляционного насоса . Например, оборудование Grundfos UPS 25-50, где первые две цифры указывают диаметр резьбы гаек – 25 миллиметров (1 дюйм), которые поставляются в комплекте с устройством. Еще существуют насосы с диаметром гаек 32 миллиметра (1,25 дюйма). Вторые две цифры – это максимальная высота подъема теплоносителя в системе отопления – 5 метров, то есть при помощи циркуляционного насоса может создаваться избыточное давление не более 0,5 атмосфер. Также существуют насосы, в которых высота подъема равна 3, 4, 6 и 8 метров.
• Производительность агрегата . Является главным параметром, определяющим работу агрегата. Представлен объемом теплоносителя, перекачиваемого с помощью насоса. Для расчета применяется формула:
  • Q=N:(t2-t1),
  • где N – мощность источника тепла. Это может быть котел либо газовая колонка;
  • t 1 – показывает температуру воды, которая находится в обратном трубопроводе. Как правило, она равняется +65-70 0 С;
  • t 2 – показывает температуру воды, которая находится в подающем трубопроводе (выходит из котла или газовой колонки). Зачастую котел поддерживает +90-95 0 С.
  • Расчет системы отопления и ее потерь осуществляется для того, чтобы правильно выбрать расчетные параметры того агрегата, который способен справиться с сопротивлением в системе отопления.
• Уровень подъема системы отопления . Показывает максимальный напор, на который способна отопительная система. Это суммарная величина гидравлического сопротивления в системе отопления. При расчетах гидравлического сопротивления не учитывается этажность обогреваемого здания с замкнутой отопительной системой. В таком случае берется среднее значение – 2-4 метра водяного столба. В малоэтажных домах с традиционной системой отопления этот показатель идентичен.
• Потребность здания в энергии. Это еще один параметр, который стоит учитывать при выборе циркуляционного насоса, хоть и косвенно. Этот показатель указывается в паспорте здания во время его проектирования. Если эти значения отсутствуют, их можно рассчитать. Каждая страна имеет свои стандарты тепла на один квадратный метр. По европейским стандартам для отопления 1 квадратного метра одно- или двухквартирного здания требуется 100 Вт, для многоквартирного здания – 70 Вт. Российский стандарт представлен в СНиПе 2.04.05-91.
• Расход электроэнергии . Любой циркуляционный насос отопления обладает тремя положениями подключения в электрическую сеть. Все сведенья по поводу потребления насосом электрического тока содержатся в табличке на корпусе агрегата (параметры нагрузки). Каждому положению переключателя соответствует новая производительность насоса, то есть количество теплоносителя в час, перекачиваемого устройством по системе отопления. Третье положение переключателя показывает максимальную производительность данного агрегата, а показатель максимального потребления тока насосом указывается в табличке на корпусе насоса.

Оборудование, выпускаемое серийно, имеют усредненные характеристики. Поэтому необходимо учитывать индивидуальность каждой системы отопления.

Обратите внимание! Выбирать подходящий насос следует с учетом возможности работы агрегата в нескольких режимах, при этом его мощность должна превышать расчетную мощность на 5-10 процентов.

Заключение

Подбирать насос следует с учетом трех его основных параметров – расход, присоединительный диаметр и высота напора. Стоит отметить, что полученные при расчете характеристики – это максимальные показатели работы насоса . И поскольку такой режим в период всего отопления котлом будет длиться непродолжительное время, то выбирать насос необходимо с несколько заниженными показателями. Такой подход существенно сэкономить средства и сократит расходы электроэнергии.

В котельных преимущественно применяются центробежные насосы с электрическим приводом, которые по своему назначению подразделяются на питательные, подпиточные, сетевые, сырой воды и конденсатные.

Основными характеристиками насосов являются:

Подача (объем воды, подаваемый насосом в единицу времени) в м 3 / ч (л/с);

Напор (разность давлений после насоса и до него) в м вод.ст.;

Допустимая температура воды на входе в насос, при которой вода в насосе не вскипает, в 0 С.

С целью повышения надежности водоснабжения устройств котельной обычно используется не менее двух параллельно соединенных насосов с одинаковыми характеристиками, из которых один насос является рабочим, а второй резервным. Если насосы работают одновременно, то давление воды за насосами остается прежним, а подача воды увеличивается и становится равной сумме подач каждого из насосов (рис. 66).

Регулирование подачи насосов производится задвижками, установленными на напорных участках трубопроводов, а при наличии обводной линии (байпаса) перепуском части воды из напорного трубопровода во всасывающий трубопровод.

Рис. 66. Насосная установка:

1 - насос; 2 - электродвигатель; 3 - фундамент; 4 - пружинный амортизатор; 5 - гибкая вставка; 6 - переходный патрубок; 7 - обратный клапан; 8 - задвижка; 9 - манометр; 10 - байпасный трубопровод.

Из центробежных насосов в котельных широко используются одноступенчатые консольные насосы типа К (КМ), одноступенчатые насосы с двухсторонним всасыванием типа Д. и многоступенчатые насосы типа ЦНСГ, а также многоступенчатые конденсатные насосы типа КС

Консольные насосы предназначены для перекачивания чистой неагрессивной воды с температурой до 85 0 С в количестве от 5 до 350 м 3 . При этом создаваемый ими напор составляет 20 - 80 м вод.ст.

По способу установки и крепления насосы делятся на два типа: К и КМ (рис. 67). Насосы типа К имеют самостоятельную стойку, которая крепится к опорной раме. Вал насоса соединяется с валом электродвигателя упругой муфтой.

Рис. 67. Насосы консольные:

1 - крышка корпуса; 2 - корпус; 3 - уплотняющее кольцо; 4 - рабочее колесо; 5 - сальниковая набивка; 6 - защитная втулка; 7 - крышка сальника; 8 - вал; 9 - шарикоподшипник; 10 - электродвигатель.

У насосов типа КМ (моноблочный) рабочее колесо установлено на удлиненном валу электродвигателя, а корпус насоса крепится к фланцу электродвигателя. В остальном насосы имеют одинаковое устройство. Их насосные части унифицированы и имеют идентичные технические характеристики.

Спиральный корпус насоса типа К имеет отлитые с ним заодно нагнетательный патрубок и две опорные лапы. Спереди насоса по его оси к корпусу крепится крышка с всасывающим (входным) патрубком. Это позволяет в случае необходимости, сняв крышку, извлечь рабочее колесо, не производя полной разборки насоса. В нижней части корпуса расположено сливное отверстие, а вверху отверстие для выпуска воздуха при заполнении насоса водой. Отверстия закрываются пробками с резьбой. Рабочее колесо посажено на консольную часть вала, который вращается в двух шарикоподшипниках. Смазка подшипников производится маслом, находящимся в корпусе подшипников. От протечек воды вдоль вала насос защищает сальниковая набивка, уплотняемая крышкой сальника.

Марка консольного насоса обозначается тремя цифрами, например, К 50 - 32 - 125. Первая цифра обозначает диаметр всасывающего патрубка в мм, вторая цифра указывает на диаметр нагнетательного патрубка в мм, а третья - на диаметр рабочего колеса, мм

Центробежные горизонтальные одноступенчатые насосы двустороннего входа используются в качестве сетевых насосов, так как имеют наибольшую для центробежных насосов подачу (рис.68).. Ее величина находится в интервале от 200 до 800 м /ч. Напор, создаваемый насосами, расходуется на преодоление сопротивлений в котельной и в тепловых сетях и находится в пределах от 40 до 95 м вод. ст.

1, 3 - подвод пара; 2 - отвод отработанного пара; 4 - блок паровых цилиндров; 5 - отвод воды в котел; 6, 8 - нагнетательные клапаны; 7 - всасывающие клапаны; 9 - подвод воды; 10 - блок водяных цилиндров; 11 - золотник.