Производительность циркуляционный насос: Как подобрать циркуляционный насос. Быстро, просто, правильно.
Расчет мощности циркуляционных насосов для систем отопления
Циркуляционный насос – это наиболее простой и эффективный способ повысить производительность отопительной системы. Установка небольшого насоса способна решить проблему неравномерного прогрева на разных участках контура, но для этого необходимо подобрать агрегат с подходящими характеристиками.
Формула расчета параметров насоса
Подбирать циркуляционный насос для отопительной системы, нужно исходя из таких параметров как производительность, напор и мощность. Оптимальный уровень производительности вычисляют по формуле: Q=0,86R/TF-TR. Значение параметров следующее:
- Q — объем перекачиваемой воды в м³/ч;
- R — необходимый уровень тепловой мощности в кВт;
- TF — разница температуры воды на входе и на выходе из системы.
Тепловую мощность вычисляют, беря за основу площадь дома и минимальные температурные показатели самого холодного времени года, используя стандартные значения. Для домов с 1-2 этажами на 1 м² площади необходимо 173-177 Вт/м² при температуре на улице около -30°C. Для зданий с 3-4 этажами необходимо около 97-101 Вт на м².
Умножив нормативные значения на площадь отапливаемого помещения, можно вычислить тепловую мощность. Кроме того, при расчете параметров насоса нужно учитывать мощность котла.
Преимущества установки насоса
Правильные расчеты помогут подобрать насос, который сделает работу системы более продуктивной. Его установка дает целый ряд преимуществ:
- повышает эффективность и снижает расходы на содержание системы отопления;
- дает возможность использовать трубы с меньшим диаметром, что снижает теплопотери в целом;
- позволяет реализовать самые сложные схемы прокладки труб;
- обогрев помещений, даже удаленных от котла происходит значительно быстрее и равномернее;
- насос поддерживает постоянное давление, снижая вероятность образования воздушных пробок;
- повышается производительность котла, поскольку ему не нужно прогревать большие объемы воды и выталкивать ее в трубы, вода поступает в него частями, прогревается и при помощи насоса выходит в систему, снижая энергопотребление котла.
Расчет насосного оборудования лучше доверить профессионалам. За консультацией можно обратиться в официальное представительство компании ДАБ в России в городе Москва.
Как подобрать циркуляционный насос для системы отопления
Как подобрать циркуляционный насос для отопительной системы возводимого дома? И от ответа на этот вопрос зависит многое – будут ли равномерно прогреты все радиаторы, будет ли скорость потока теплоносителя в отопительной системе достаточной, и в то же время не превышенной, не будет ли гула в трубопроводах, не будет ли насос потреблять лишнюю электроэнергию, правильно ли будут работать термостатические вентили отопительных приборов и т.п.
Подобрать циркуляционный насос для отопительной системы небольшого здания, проверить, правильно ли насос подобран продавцами в магазине, или убедиться в правильности подбора насоса, стоящего в существующей системе отопления, достаточно просто, если воспользоваться укрупненным методом расчета. Основной параметр подбора циркуляционного насоса — это его производительность, которая должна соответствовать тепловой мощности обслуживаемой им отопительной системы.
Необходимую производительность циркуляционного насоса с достаточной точностью можно рассчитать по простой формуле:
Q = 0,86 x P/d
где Q — необходимая производительность насоса в кубометрах в час, Р – тепловая мощность системы в киловаттах, dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Обычно принимается равной 20 градусам.
Итак, пробуем. Возьмем, для примера, дом общей площадью 200 квадратных метров, в доме есть подвал, 1 этаж и мансарда. Система отопления двухтрубная. Необходимую тепловую мощность, требуемую для обогрева такого дома, примем 20 киловатт. Производим несложные вычисления, получаем — 0,86 кубометра в час. Округляем, и принимаем производительность необходимого циркуляционного насоса – 0,9 кубических метра в час. Запомним ее и идем дальше. Второй важнейшей характеристикой циркуляционного насоса является напор. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.
Точный расчет гидравлического сопротивления сложен и требует определенной подготовки. Чтобы примерно рассчитать необходимый напор циркуляционного насоса используется формула:
H = N x K
где N – количество этажей здания, включая подвал, K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7 – 1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 для коллекторно-лучевых систем. В нашем доме три уровня, с двухтрубной отопительной системой. Коэффициент К принимаем 1,1 м.в.с. Считаем, 3 х 1,1 = 3,3 метра водяного столба.
Обратите внимание – общая физическая высота отопительной системы, от нижней до верхней точки, в таком доме составляет порядка 8 метров, а напор необходимого циркуляционного насоса только 3,3 метра. Каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому увлекаться большими напорами никакого смысла нет. Итак, мы получили два параметра циркуляционного насоса, производительность Q, m/h = 0,9 и напор Н, м = 3,3. Точка пересечения линий от этих величин, на графике гидравлической кривой циркуляционного насоса, является рабочей точкой необходимого циркуляционного насоса.
Допустим, Вы решили остановиться на немецких насосах Wilo. Пользуясь каталогом, или менеджерами нашей компании, определяете группу насосов, в параметры которых попадает необходимая рабочая точка. Решаем, что этой группой будет группа RS. Выбираем наиболее подходящий график гидравлической кривой, лучше всего подходит кривая насоса Wilo RS 25/6.
Рабочая точка насоса должна находиться в средней трети графика – эта зона является зоной максимального КПД насоса. У насоса есть три скорости работы, на графике это изображено двумя кривыми, где кривая min. — это первая скорость, max. — максимальная третья. Для подбора выбирайте средний график второй скорости, в этом случае Вы страхуете себя от недостаточной точности укрупненного расчета – у Вас останется резерв для увеличения производительности на третьей скорости и возможность ее уменьшения на первой. В данном случае высота в 3,3 метра с запасом обеспечивается производительностью насоса, около 1,5 куб. м.
Циркуляционный насос подобран!
Подбор циркуляционного насоса — расчет мощности, производительности, напора и другиие характеристики
Какой циркуляционный насос выбрать?
Кроме основных характеристик необходимо обратить внимание и на другие показатели этого прибора:
Схема подбора насоса для системы отопления.
Экономичность. Очень важный фактор, и зависеть он будет от типа насоса, конструкционных особенностей, наличия блока электронного управления. Он позволит сэкономить до 40% электрической энергии и продлить срок службы насоса. Это устройство контролирует скорость вращения ротора в зависимости от потребности в интенсивности отопления. Так как прибор будет работать на полную мощность не всегда, то и уровень шума, создаваемый им, значительно снизится.
Запас прочности. После расчета напора и производительности насоса, необходимого для вашей топливной системы, прибавьте к этим цифрам еще 10-20%. Таким образом, прибор, установленный вами, не будет работать на износ, а станет использовать свой ресурс оптимально.
Срок службы современных насосов зависит от качества их исполнения. При условии правильной установки и эксплуатации они служат около 10 лет. Чтобы достичь этого, монтаж приборов производите перед входом в отопительный котел. В этом месте системы температура теплоносителя самая низкая, и износ деталей насосов, соприкасающихся с водой, не такой сильный. Для удобства демонтажа агрегата и последующего его обслуживания до места установки насоса и после него монтируют запорные краны. Если в системе предусмотрен расширительный бак мембранного типа, то насос устанавливают за ним, по ходу движения теплоносителя. Такая точка подключения позволяет наиболее эффективно удалять воздух. Помните, что образование воздушных пробок недопустимо. При монтаже циркуляционного агрегата необходимо расположить его так, чтобы ось вращения вала находилась в горизонтальной плоскости
Следует обратить внимание на степень загрязненности рабочей жидкости. Большое количество абразивных веществ, которые могут находиться в воде, срока службы насосу не добавят.
Кавитация
Кавитацией называют образование в толще движущейся жидкости пузырьков пара при снижении гидростатического давления и схлопывание этих пузырьков в толще где гидростатическое давление повышается.
В центробежных насосах кавитация образуется на входной кромке рабочего колеса, в месте с максимальной скоростью потока и минимальным гидростатическим давлением. Схлопывание пузырька пара происходит во время его полной конденсации, при этом в месте схлопывания возникает резкое увеличение давления до сотен атмосфер. Если в момент схлопывания пузырёк находился на поверхности рабочего колеса или лопатки, то удар приходится на эту поверхность, что вызывает эрозию метала. Поверхность метала подверженная кавитационной эрозии носит выщербленный характер.
Кавитация в насосе сопровождается резким шумом, треском, вибрацией и что особенно важно, падением напора, мощности, подачи и КПД. Материалов, имеющих абсолютную устойчивость против кавитационного разрушения не существует, поэтому работа насоса в кавитационном режиме не допускается
Минимальное давление на входе в центробежный насос называют кавитационным запасом NPSH и указывается производителями насосов в техническом описании.
Кавитация в системе отопления
В любом трубопроводе возможно возникновение кавитации. Разница в давлении вследствие, например, вследствие естественного спада давления в точках с разной высотой, трения потоков воды о стенки труб или ротора, на участках трубопровода приводит к кавитации — образованию микроскопических пузырьков из насыщенного пара в зонах с пониженным давлением.
Обычно такие зоны существуют недолго и как только давление повышается до значения, когда образовавшийся насыщенный пар не может существовать в равновесии с жидкостью, микропузырьки схлопываются, порождая микроскопическое подобие взрывов. Сами пузырьки и их схлопывание поодиночке не опасны, но, когда их много, это грозит к разрушениям материала труб, насоса и других узлов системы отопления.
Кавитационный нагрев воды
Для минимизации кавитации следует по возможности обеспечить ровное давление на всех участках системы и чем выше это давление, тем лучше. Понижение температуры перекачиваемой воды уменьшает вероятность кавитационных явлений. Также очевидно, что насосы с меньшим числом оборотов будут создавать меньше кавитации, что тоже нужно учитывать при выборе насоса.
Если вы не уверены в возможности самостоятельно рассчитать характеристики нужного насоса отопительной системы, то лучше предоставить это профессионалам. Специалист произведёт все необходимые расчёты, поможет вам в выборе лучшего насоса и установит его.
Основные параметры насосов для систем отопления
Основная функция насосного оборудования циркуляционного типа, которое устанавливают в отопительные системы, заключается в воздействии центробежной силы вращения лопастей, расположенных внутри корпуса насоса, на жидкость в целях увеличения скорости ее движения. При выборе насосов ключевое значение приобретают следующие характеристики:
Производительность. По этому параметру можно понять, какое количество теплоносителя может пройти за час работы через насосную установку. Единицей измерения являются метр кубический в час, показатель производительности определяется гидравлическим сопротивлением, которое имеет магистраль;
Напор. Иначе называют гидравлическое сопротивление. Этот параметр влияет на предельную высоту, на которую насосное оборудование способно подавать столб воды;
Присоединительные размеры
При их определении следует обращать внимание на такой параметр, как диаметр подключаемых труб отопления и длину корпуса. Обычно первый параметр имеет значение, равное 25 или 32 мм, а при расчете второго необходимо исходить из того, что он должен позволить установить насос в то место, которое выделил для него владелец;
Максимальная температура
Циркуляционная насосная установка призвана в первую очередь обеспечить поступление нагретой жидкости до всех участников системы. По этой причине рекомендуется очень тщательно подходить к выбору этого параметра и использовать аппарат, который сможет пропускать через себя теплоноситель , нагретый до температуры 110 градусов Цельсия;
Производитель. Рекомендуется, как и при выборе иных видов устройств, отдавать предпочтение продукции известных производителей. Если рассматривать рынок насосного оборудования, то лучше всего зарекомендовали себя компании Grundfos, Vortex, Джилекс, Wilo и другие.
Чаще всего при подборе насоса для системы отопления учитывают два первых показателя. В большинстве своем их значения приведены в инструкции, прилагаемой к прибору, в виде графика, именуемого расходно-напорной характеристикой.
В продаже можно встретить отдельные модели насосов, предусматривающих несколько рабочих скоростей. Если владелец заинтересовался подобным аппаратом, то он должен убедиться, что для каждого из них указаны диапазоны значений.
Тепловая потребность помещения
Приступая к выбору циркуляционного насоса, в первую очередь, нужно исходить из потребностей помещения в тепловой энергии. Во время расчетов нужно опираться на тот объем тепла, который необходим в наиболее холодные месяцы. Рекомендуется поручить эту работу профессиональным проектировщикам, которые смогут предоставить с высокой точностью рассчитанные показатели.
Самостоятельный расчет
Когда потребитель не может воспользоваться услугами специалистов, то необходимо, опираясь на размеры помещения, нуждающегося в обогреве, рассчитать приблизительное значение мощности насоса. Если рассматривать Московский регион, то, согласно СНиП, для жилых зданий, имеющих один и два этажа, рекомендуемым показателем удельной тепловой мощности является 173 кВт/м2 , а для домов в три и четыре этажа — 98 кВт/м2. Для определения общего количества необходимого тепла необходимо перемножить эти цифры с площадью помещения.
Модификации насоса и технические параметры
Исходя из особенностей конструкции, насосы характеризуется производительной мощностью двигателя, типом ротора и управления.
Двигатель
Точный расчет параметров двигателя выполняется для конкретной отопительной системы, но общее правило подбора простое – мощность пропорциональна производительности (размера) рабочей части.
Управление работой
Управление насоса – это выбор скоростных режимов, от которых зависит эффективность всей системы. Для подогрева используется минимальный режим, в то время как при низких температурах быстрый отвод тепла требует увеличения скорости. Для регулирования этого процесса используется 2 типа управления:
- Механический. Выбор скорости производится самостоятельно, а переключение вручную. Такое управление эффективно для небольших контуров, где реагирование на изменение скорости происходит быстро. Насос для отопления в частном доме, чаще всего, приобретается с таким управлением благодаря невысокой стоимости и более высокой ремонтопригодности.
- Умные модернизированные модели управляются системой автоматики, которая в зависимости от температуры теплоносителя регулирует скорость потока. Стоят они дороже, но при установке многокомпонентных систем с коллекторами, он незаменимы. Кроме этого они увеличивают энергоэффективность на 25-35%.
Каждый производитель использует свои разработки, способствующие безаварийной работе в течение срока годности, поэтому цены на модели с одинаковыми характеристиками отличаются, также как и качество оборудования.
У внешне одинаковых насосов могут быть совершенно различные характеристики
Снижение стоимости в более дешевых фирмах происходит за счет минимального запаса прочности. Чаще всего это подразумевает уменьшение толщины на неответственных элементах деталей, использование менее прочных и дешевых материалов, которых хватает только на указанный срок эксплуатации. Выбор фирмы–производителя во многом определяет качественные характеристики изделия. Сориентироваться в них можно, прочитав отзывы или углубившись в изучение используемых для деталей материалов.
Ротор или маховое колесо
Существует 2 принципа работы ротора:
Сухой. Трущиеся детали и сам ротор находится в герметично закрытом корпусе, – с водой соприкасаются только лопасти, создающие поток. Такие модели характеризуются высокой мощностью, эффективностью, но более чувствительны к механическому загрязнению энергоносителя. Требуется прохождение ежегодной технической профилактики электродвигателя. Кроме того, их установка должна проводиться удалено от жилых комнат из-за повышенного уровня шума.
Циркуляционный насос с сухим ротором – двигатель и нагнетатель расположены в разных корпусах
Мокрый. Наиболее распространенный тип за счет неприхотливости в обслуживании, стоимости и разнообразия моделей. В открытой конструкции движущиеся детали (подшипники, валы, ротор и т. д.) находятся в воде, которая одновременно является для них смазочным материалом и охладителем для двигателя. Используются соответствующие нержавеющие сплавы, прокладки из водостойких материалов. Система менее прихотлива к механическим примесям в энергоносителе, а срок службы бытового прибора рассчитан на 7 лет.
В насосе с мокрым ротором двигатель и нагнетатель расположены в одном корпусе
Кавитация в отопительной системе и в системе водоснабжения
Кавитация – это такой процесс, во время которого в отопительной установке благодаря уменьшению давления образуются молекулы пара. Такой процесс имеет место в том случае, если в трубах снизится или повысится скорость потока жидкости.
Кавитация в системе отопления
Если отопительная система характеризуется слишком низкими или слишком высокими температурами, то такое явление может сказаться отрицательным образом. Пар, который образуется, собирается в пузырьки, и если они лопаются, то, тем самым, наносят повреждение материалу, из которого изготовлены трубы или другие компоненты системы отопления.
Если у вас не получается самостоятельным образом произвести такие операции, как как рассчитать насос для отопления, или вы сомневаетесь в их правильности, то лучше доверить это дело профессионалу в данной области. Специалист не только поможет с выбором помпы или произведением расчетов, но также займется непосредственно и установкой насоса.
Принцип работы циркуляционных насосов
Задача, которую призваны выполнять циркуляционные насосы для отопления частных домов, относительно проста. Создавая в трубах с теплоносителем избыточное давление, агрегат принудительно заставляет его циркулировать, тем самым обеспечивая доставку необходимого количества тепловой энергии во все помещения дома. Наличие такого нагнетателя позволяет не только уменьшить диаметры труб отопительных контуров, но и проложить их наиболее удобным способом и даже с учетом особенностей интерьера.
В настоящий момент существуют такие виды циркуляционных насосов:
- с сухим ротором;
- с мокрым ротором.
Насос с сухим ротором представляет собой обычный электродвигатель, на валу которого установлена крыльчатка, размещенная в герметичном корпусе. То есть, в этом агрегате перекачивающий узел и привод размещены отдельно и, конечно же, ротор электродвигателя никак не соприкасается с теплоносителем. В силу своих характеристик данные нагнетатели используются там, где нужна значительная мощность циркуляционного насоса – в тепловых сетях промышленных предприятий или централизованных котельных различных учреждений и организаций.
Мощные циркуляционные насосы для систем отопления с отдельным приводом отличаются внушительными габаритами и высоким уровнем шума, что делает невозможным их применение в частном домостроительстве. В индивидуальных системах устанавливаются агрегаты с мокрым ротором, имеющие совсем малые размеры и практически не издающие шума при работе. В этих перекачивающих устройствах для отопления дома привод и крыльчатка совмещены в одном корпусе. Для герметизации ротор помещен в оболочку из нержавеющей стали и помещен внутрь гильзы из того же материала. Гильза защищает от влаги статор агрегата, вся конструкция показана на рисунке:
Немного о производителях. Один из самых популярных брендов – немецкие циркуляционные насосы WILO. За годы эксплуатации они зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Производитель предлагает несколько линеек агрегатов различной мощности и набором функций
Так что при выборе марки насосов стоит в первую очередь обратить внимание на этот бренд. Также широко распространены насосы фирмы GRUNDFOS, но их качество немножко похуже
Рекомендации по установке насосов
При установке насосов в магистраль отопления необходимо соблюдать следующие правила:
- Агрегат устанавливается таким образом, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, направление перемещения теплоносителя должно соответствовать стрелке на корпусе прибора.
- Крепление подобранного устройства производится разводным сантехническим ключом при помощи резьбового крепежа (накидные гайки от фитингов американка) с прокладками.
- Подсоединение к системе электроснабжения производится согласно электрической схеме включения, при этом используют три провода сечением не менее 0,75 мм. кв. и внешним диаметром, рассчитанным на уплотнительную муфту в коробке.
Перед первым включением проверяют трубопровод на отсутствие посторонних предметов, герметичность резьбовых соединений, правильность подключения проводов и параметры питающей электросети, убеждаются в том, что краны запорной арматуры открыты.
При включении удаляют воздух из насоса выкручиванием резьбовой пробки, проверяют амперметром силу тока в обмотке электродвигателя (она должна соответствовать данным, приведенным на корпусной маркировке), убеждаются в отсутствии повышенной вибрации и шума при работе агрегата.
Модели насосов Grundfos
Насосы UPS – это агрегаты с циркуляционного типа, с мокрым ротором. На данных моделях применяется двигатель с асинхронным видом действия. Насос укомплектован специальной клеммой коробкой, которая обеспечивает подключение агрегата к электроэнергии. При первоначальном запуске рекомендуется открыть технологическое отверстие и спустить воздух из рабочей камеры насоса. Так же в конструкции предусмотрена возможность ручной прокрутки ротора в случае его закисания. Данные насосы обладают тремя скоростными режимами работ, которые выставляются вручную и обеспечивают устойчивую работу определенных систем.
Насосы новой модели AIpha 2 (L) являются первыми в общей линейки серии. Данный наос обладает более широкими возможностями чем насосы серии UPS. Здесь присутствует электродвигатель, который имеет постоянные магниты на корпусе. Если один из магнитов удалить, что во многих случаях делают русские умельцы, можно значительно сократить энергопотребление агрегата. Так же в новой конструкции отсутствует технологическая гайка для выпуска воздуха. В этой модели происходит автоматический сброс воздуха при кратковременном включении насоса на третьей скорости. Подключение к электропитанию стало проще, это происходит с помощью штекерного разъема. Данная модель обладает уже семью режимами работы. К имеющимся трем прибавилось еще два режима работы с постоянным перепадом давления и два режима пропорционального регулирования.
Работа насоса в режиме постоянного перепада – предполагает устойчивую работу насоса даже в тех случаях, когда в системе происходит изменения расхода жидкости и перепад давления. Создаваемый насосом определенный уровень давления, всегда будет автоматически поддерживается на одном уровне.
Режим пропорционального регулирования – данный режим работы обеспечивает надежное функционирование насоса в случае, когда в системе происходит переменный расход. Данный режим не заменим если в процессе эксплуатации происходит периодическое перекрывание радиаторов, что приводит к возрастанию давления в системе. Происходит автоматическое снижение скорость вращения насоса, в результате расход и напор в системе будет пропорционально уменьшаться. Основных режимов работ все же три. Системы, в которых они применяются;
- теплые полы,
- однотрубные системы,
- тупиковые системы,
- коллекторные системы,
- двухтрубные системы,
- радиаторные системы.
Самой инновационной можно назвать модель AIpha 3. Эту модель можно рассматривать как очень точный инструмент способным одновременно обеспечивать надежную работу всей системы и в тоже время позволяет контролировать расход теплоносителя. Эту возможность можно использовать совместно с приложением Grundfos GO Balance. Наличие этих приложений позволяют производит настройку всей топливной системы на удаленном расстоянии. Данное оборудование можно использовать и для измерения и балансировки всей системы отопления, устанавливая его на место другого циркуляционного насоса, подходящего по своим габаритам и размерам. Особенно хорош насос при балансировке радиаторов, коротких петель в системе теплый пол, а также при малых расходах теплоносителя. Наличие возможности трехкратной градации режимов как постоянного, так и пропорционального напора делают данную модель очень надежной и продуктивной. Ведь как известно, для любого мастера производящим монтаж отопительной системы, очень важным является способность монтируемого оборудования обеспечить нормальный расход теплоносителя, а для заказчика важным является надежность и экономичность данной системе. Циркуляционный насос дает положительный результат обоим. Экономичный и достаточно простой в обслуживании данный насос очень хорошо подходит для обустройства автономного отопления в загородных домах и отдельных квартирах.
Подбор центробежного насоса
Для подбора центробежного насоса используют графическую зависимость напора от подачи, которая индивидуальна для каждой модели и приводится в каталогах производителей.
Методика подбора центробежного насоса зависит от возложенных на него задач. Чтобы подобрать повысительный насос — задаются подачей и с оси абсцисс проводят перпендикуляр на кривую характеристики насоса, полученная рабочая точка определит напор при заданной подаче.
Циркуляционный насос подбирают, накладывая на характеристику насоса, гидравлическую характеристику циркуляционного кольца, отображающую зависимость потерь напора от протекающего расхода. Рабочая точка будет находиться в точке пересечения характеристик насоса и циркуляционного кольца.
Если заданным параметрам соответствует несколько моделей, выбирают менее мощный насос работающий в режиме с большим КПД. Подбирая центробежный насос для сети с изменяющимся расходом воды, лучше отдать предпочтение модели с более пологой напорной характеристикой и широким диапазоном подачи.
Шумовые характеристики, часто становятся преобладающим параметром при подборе насосов для установки в жилых домах. В таких случаях рекомендуется выбрать насос с электродвигателем меньшей мощности и частотой вращения не более 1500 оборотов в минуту.
Напор насосного оборудования циркуляционного типа
Напор создается од действием насосного устройства для того чтобы противостоять гидродинамическим потерям, возникающим в трубах, радиаторах, вентилях, соединениях. Другими словами, напор – величина гидравлического сопротивления, которое агрегат должен преодолеть. Для обеспечения оптимальных условий для перекачки теплоносителя по системе показатель гидравлического сопротивления должен быть меньше показателя напора. Слабый водяной столб не сможет справиться с поставленной задачей, а слишком сильный — может стать причиной возникновения шума в системе.
Расчет показателя напора циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода, а также скорости перемещения по нему теплоносителя. Чтобы рассчитать гидравлические потери, нужно знать скорость движения теплоносителя: для полимерных трубопроводов – 0,5-0,7м/с, для труб, выполненных из металла, – 0,3-0,5м/м. На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления будет находиться в пределах 100-150Па/м. Чем больше диаметр труб, тем меньше потери.
При этом ζ обозначает коэффициент местных потерь, ρ – показатель плотности теплоносителя, V – скорость перемещения теплоносителя (м/с).
Далее необходимо суммировать показатели местных сопротивлений и величины сопротивлений, которые были рассчитаны для прямолинейных участков. Полученное значение будет отвечать минимально допустимому напору насоса. Если в доме сильноразветвленная система отопления, расчет напора следует произвести по каждой ветки отдельно.
— котел – 0,1-0,2;
— теплорегулятор – 0,5-1;
— смеситель – 0,2-0,4.
При этом Hpu – напор насоса, R – потери, которые были вызваны трением в трубах (измеряется Па/м, за основу можно принять значение 100-150 Па/м), L – протяженность обратного и прямого трубопроводов самой длинной ветки или сумма ширины, длины и высоты дома умножена на 2 (измеряется в метрах), ZF – коэффициент для термостатического вентиля (1,7), арматуры/фасонных деталей( 1,3), 10000 — коэффициент пересчета единиц (м и Па).
Оборудование с «сухим» ротором
Данный механизм отличается высоким уровнем КПД. Этот показатель доходит до 80%, что позволяет использовать данное оборудование при монтаже отопительных систем в больших и производственных помещениях. При этом непосредственно ротор работает без прямого контакта с жидкостью. Данный тип циркуляционных насосов имеет и ряд значительных недостатков. Главным из которых можно отнести тот факт, что работа насоса требует постоянного контроля за качеством перекачиваемой среды. Оборудование очень восприимчиво к наличию посторонних примесей и воздушных пузырьков, что может привести к нарушению герметичности в уплотнительных кольцах. Высокий шум работающего механизма так же можно отнести к его недостаткам при использовании в системах отопления частных домом и небольших помещений. На данный момент на рынке представлены следующие виды циркуляционных насосов с «сухим» ротором
- блочные
- вертикальные, здесь выходные и входные патрубки расположены вертикально на одной оси
- горизонтальные(консольные), здесь оба патрубка перпендикулярно друг другу.
Расчет мощности
Оптимальный выбор насоса определяется по графику пересечения кривых напора и расхода воды, значения которых определяются по внутренним характеристикам отопительной системы или водоснабжения. Выбор будет оптимальным, если насос в выбранной рабочей точке будет работать с лучшим КПД, в этом случаем можно считать расчет мощности насоса отопления выполненным верно.
В такой рабочей точке мощность насоса соответствует потреблению энергии отопительной системой. Если рабочая точка выбрана неверно, то установленный по ней насос будет работать плохо, потребляя более высокую мощность, чем это необходимо и, в конечном счёте, может привести к перегрузке и выходу из строя насоса и всей отопительной системы. В таких случаях приходится выбирать новый более мощный насос.
Рабочая точка насоса
Мощность насоса отопления определяется по формуле:
P2(кВт) = (p * Q * H) / 367 * КПД,
здесь p – плотность воды в килограммах на литр, Q – расход воды в кубометрах в час, H – напор воды в метрах.
Заключение
Использование циркуляционного насосного оборудования позволяет вывести отопительную систему на новый уровень качества работы. Главная выгода от установки этого аппарата в систему заключается в уменьшении затрат энергии на подогрев теплоносителя. Главной же проблемой для потребителя является правильный выбор насосного оборудования, где следует учитывать множество параметров. Но определяющими здесь будут выступать потребности в тепле для конкретного помещения.
Учитывая же, что процедура подсчета параметров для насоса отличается достаточной сложностью и требует учета других характеристик, рекомендуется поручать эту работу квалифицированным специалистам. Это же касается и установки самого насоса. Соблюдая эти две рекомендации, можно быть уверенным, что владелец сумеет не только сэкономить на отоплении, но и всегда поддерживать в помещении наиболее комфортный тепловой режим.
Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления
Как рассчитать мощность циркуляционного насоса – это насущный вопрос для владельцев частных домов. Это неудивительно, ведь только правильный выбор агрегата обеспечит должный напор, позволяя теплоносителю перемещаться так, чтобы преодолевать сопротивление в трубопроводе и батареях.
Чтобы приобрести безукоризненно функционирующий насос, необходимо произвести расчеты следующих параметров:
- тепловая потребность;
- производительность;
- напор.
Расчет потребности в тепле
В умеренном европейском климате принято брать за основу 100Вт на квадрат площади небольшого здания и 70Вт для многоквартирного дома. Для производственных площадей или хорошо утепленных жилищ достаточно будет 30-50Вт. В случае же, когда утепление фактически отсутствует, а теплопотери весьма высоки, нужно брать более высокое значение за основу.
Определение производительности циркуляционного насоса
Производительность помпы подразумевает количество тепла, которое она может переместить за час. Узнать, помпа какой производительности вам необходима, можно так:
Q=0,86R/TF-TR
В ней Q — расходуемый объем, куб. метров/час;
R — расчётное кол-во тепла в киловаттах;
TF — начальное значение температуры теплоносителя, по Цельсию;
TR — конечное значение температуры теплоносителя, по Цельсию.
Если у вас уже установлен котел, то производительность можно рассчитать так Q = N /(t 2- t 1). Здесь N – это мощность отопительного агрегата.
Расчет необходимого напора циркуляционного насоса
Также очень важной является необходимость учёта сопротивления, которое должен преодолевать циркуляционный насос. Именно напор позволяет теплоносителю циркулировать, не «буксуя» за счет гидравлического сопротивления элементов системы отопления- радиаторов, фильтров, клапанов, котла и т.д.Основная величина, необходимая для этого расчёта — так называемая высота всасывания насоса, обозначаемая как «Н».
Рассчитать можно по следующей формуле:
H = 1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+……+ZN)/10000, в которой R1, R2 — потери по давлению на входе и выходе контура, в Паскалях на метр. L1, L2 — длина обоих трубопроводов, в метрах. Z1, Z2, ZN — значения сопротивлений контура, в Паскалях.
Как можно заметить, чтобы подобрать насос, нужно произвести далеко не самые простые расчеты. Не хотите ломать голову над формулами? Тогда лучше всего будет обратиться в интернет-магазин Теплозон. Здесь можно получить подробнейшую консультацию относительно необходимых параметров помп, а также купить их. Наши консультанты также помогут вам выбрать подходящие устройства для систем теплого пола. Цена на циркуляционные насосы будет гарантированно привлекательной, а вся продукция сертифицирована.
Смотрите также:
Самый большой выбор циркуляционных насосов Wilo и Grundfos
В нашем электронном каталоге насосов – большой ассортимент насосного оборудования известных европейских производителей – немецкой фирмы Wilo и датской компании Grundfos. Купить насосы Wilo или насосы Grundfos – это приобрести высокотехнологичные приборы с отличными эксплуатационными характеристиками, позволяющими решать задачи циркуляции жидких сред, дренажа сточных и канализационных стоков, отопления и кондиционирования воздуха.
Один из самых популярных видов насосного оборудования — циркуляционные насосы, предназначенные для прогона жидкой среды в замкнутых системах отопления и водоснабжения. Основные типы циркуляционных насосов включают насосы с «сухим ротором», «мокрым ротором», насосы вида «in-line» и консольные насосы, поддерживающие давление в системе на постоянном уровне. Циркуляционные насосы с «мокрым ротором», погруженным в жидкую среду, чаще выбираются для решения задач перемещения жидкости в небольших отопительных системах. Насосное циркуляционное оборудование вида «in-line» имеет напорный и всасывающий патрубки, находящиеся на одной оси, что позволяет устанавливать их непосредственно в трубопроводную систему. Мощные циркуляционные насосы с «сухим ротором», не контактирующим с жидкой средой, обычно используются в промышленных областях для прокачки большого объема жидкости. Каждая серия циркуляционных насосов дифференцируется по мощности, производительности и напору, поэтому потребитель всегда имеет возможность выбрать тот насос, который максимально полно отвечает заявленным требованиям.
Насосы с «мокрым» ротором
Wilo насосы с мокрым ротором, серия SMART
Насосы Wilo Smart с мокрым ротором и автоматическим регулированием мощности выполнены из серого чугуна и рассчитаны на температуру прогоняемой жидкости от +2 до +95 градусов Цельсия. Рабочие давление — 10 бар, производительность – 3,5 куб. метров в час. Соединение с трубопроводом резьбовым способом. Простое управление и монтаж, невысокий уровень шума и наличие системы деблокирования ротора, а также дополнительная защита двигателя от посторонних частиц с помощью специального бронзового фильтра позволяют использовать эти циркуляционные насосы в самых широких областях – от городских систем водоснабжения до технологических циркуляционных контуров в промышленности.
Wilo насосы с мокрым ротором, серия STRATOS
В нашем каталоге насосов вы можете выбрать и купить насос Wilo Stratos – высокоэффективный прибор с возможностью переключения частоты вращения и регулирования перепада давления с производительностью до 105 куб. метров в час. Максимальное рабочее давление – 10 бар (специальное исполнение — 16 бар), а температура – от +2 до +95 градусов Цельсия.
Модификации проборов внутри серии объединяют одинарные и сдвоенные насосы (Stratos D), насосы с автоматической системой управления мощностью двигателя, высоким классом эффективности (А) и с 80% экономией электроэнергии (Stratos ECO), используемых как в промышленных системах, гелиотермических установках (Stratos ECO — ST), перекачивания вторичной горячей воды (Stratos ECO-Z), так и в циркуляционных контурах многоквартирных домов (Stratos ECO-L).
Одна из последних разработок серии Stratos – одинарный циркуляционный насос Pico, с новым двигателем, низким потреблением электроэнергии, большим цифровым дисплеем, отражающим текущее состояние насосного оборудования, а также автоматической вентиляцией ротора двигателя.
Wilo насосы с мокрым ротором, серия STAR
Циркуляционный насос Wilo Star – насос с мокрым ротором, рассчитанный на работу в промышленных циркуляционных системах. Технические характеристики включают автоматическое согласование мощности, ступенчатое переключение частоты вращения и производительность до семи кубических метров в час. С помощью циркуляционного насоса Wilo Star можно перекачивать не только воду, но и водогликолевую смесь (максимальное соотношение — 1:1).
Циркуляционный насос Wilo TOP с мокрым ротором
<Циркуляционный насос Wilo TOP с мокрым ротором используется в промышленных системах кондиционирования, охлаждения, отопления и горячего водоснабжения. Производительность циркуляционного насоса Wilo TOP до 120 кубических метров в час. Модельный ряд Wilo Top включает аппараты с предварительной настройкой частоты вращения (Top — Е, TOP — ED), инфракрасным монитором и автоматической оптимизацией мощности насоса при пиковой нагрузке, что позволяет экономить до пятидесяти процентов электроэнергии.
Wilo насосы с мокрым ротором, серия NO
Wilo NO — серия циркуляционных бессальниковых насосов, не требующих техобслуживания. Основная область применения – системы отопления. Высокое качество подтверждено немецким и российским сертификатами.
Grundfos насосы с мокрым ротором Magna, Magna-D серии 2000
Насосы Grundfos с мокрым ротором типа MAGNA серии 2000 специально спроектированы для циркуляции теплоносителя для систем с переменным расходом, когда изменение расхода приводит к большим перепадам давления и возникает необходимость в автоматическом регулировании напора насосного оборудования. Насосы этой серии могут использоваться для невязких, чистых и неагрессивных сред, не содержащих твердые и волокнистые включения, а также минеральные масла. Принцип действия насосов MAGNA основан на электронном измерении их характеристик в данный момент времени, расчете микропроцессором действительного расхода или температуры жидкости и выборе нужного режима работы насоса (режим пропорционального изменения давления, ночной режим). Использование насосов Grundfos такого типа позволяет значительно снижать эксплуатационные расходы, так как снижение напора насосного оборудования приводит к минимизации затрат на энергопотребление.
Насосы циркуляционные Grundfos UP,UPS,ALPHA,UPE
Циркуляционные насосы Grundfos серии UP (UPS,UPE) и ALPHA предназначены для перекачки воды в однотрубных и двухтрубных системах горячего водоснабжения. Базовая модель UP 100 серии имеет одноступенчатое регулирование, а аппарат с дополнительной литерой S (UPS) – трехступенчатое. Корпус циркуляционных насосов этой серии может быть выполнен из бронзы или антикоррозийной нержавеющей стали. Статор изолирован от «мокрого ротора» стальной герметичной гильзой.
Отличие насосных аппаратов UPE 2000 серии от UP 100 серии заключается в оснащении их встроенным электронным блоком управления, позволяющим автоматически регулировать напор в трубопроводных системах с переменным расходом без применения других устройств.
Насос Grundfos ALPHA предназначен для использования в бытовых или небольших промышленных системах горячего водоснабжении при постоянном или переменном потоке перекачиваемой жидкости, либо изменении ее температуры, а также в системах, где не требуется ночной режим. К преимуществам этого насосного оборудования относится низкий уровень шума, экономичный режим работы, компактный дизайн и отсутствие требований по обслуживанию.
Grundfos насосы с мокрым ротором циркуляционные UPS,UPSD серии 200
Насосы Grundfos UPS,UPSD серии 200 предназначены для циркуляции жидкости в системах отопления и бытового горячего водоснабжения, а также в системах охлаждения и кондиционирования воздуха. Серия 200 объединяет одинарные (UPS) и сдвоенные (UPSD) циркуляционные насосы с тремя скоростями вращения, позволяющими выбрать наиболее оптимальный режим работы для конкретной гидросистемы. Модульная конструкция насосов Grundfosвключает стандартный модуль, модуль защиты электродвигателя и релейный модуль. Блок обмена данными через шину связи входит в базовый комплект одинарных насосов.
Релейный модуль может выполнять как сигнальные функции для одинарных насосов, так и контролирующие функции для различных режимов эксплуатации сдвоенных насосов (посменный, резервый и независимый).
Насосы циркуляционные регулируемые Grundfos ALPHA
Высококачественные циркуляционные насосы Grundfos ALPHA для бытового применения рассчитаны на работу в отопительных системах гостиниц, больниц, многоквартирных домов, школ и т.д. С насосным оборудованием такого вида, позволяющим автоматически модифицировать свои настройки в зависимости от изменения параметров отопительной системы, можно не беспокоиться о сложной эксплуатации приборов. Некоторые модели оснащены модулями ИК — связи и блоками для осуществления также внешнего мониторинга и контроля. Невысокий уровень шума, компактность и длительный срок службы увеличивают востребованность аппаратов данных серий. Производительность — 3 куб. метра в час.
Насосы с «in-line»
Насосы In-Line с частотным регулированием Grundfos TP, TPE, серии 1000 и 2000
Одинарные насосы грундфос ТР, ТРЕ, а также их сдвоенный вариант (ТРD и ТРЕD),относятся к насосному оборудованию вертикального типа, которое можно использовать для отопления и кондиционирования воздуха административных зданий. Высоких требований к чистоте перекачиваемой жидкости нет, так как, в отличие от насосов с «мокрым ротором», эти аппараты имеют моноблочную конструкцию и менее чувствительны к присутствию в жидкости примесей. В качестве материала для изготовления насосов может использоваться чугун или бронза.
Разница между насосами грундфос TPE и ТР заключается в комплектации электродвигателей серии TPE встроенным частотным преобразователем, что позволяет существенно сократить затраты на электроэнергию и увеличить эффективность аппарата. Отличие же насосов ТРЕ 1000 и TPE 2000 – в оснащении насосов серии 2000 дополнительным датчиком дифференциального давления.
Насосы с «сухим ротором»
Wilo Насосы с сухим ротором в исполнении Inline, серия IPL, DPL, IL, DL
Циркуляционный насос WILO ILотносится к аппаратам с сухим ротором и имеет фланцевое присоединение к трубопроводам. Применяется для перекачки питьевой воды, а также воды без абразивных включений и водогликолевой смеси для отопительных контуров. Высокая устойчивость к коррозии, благодаря использованию в качестве исходного материала нержавеющей стали и термопласта (Noryl) свысоким сопротивлением кагрессивным химическим средам. В нашем каталоге насосов – два варианта циркуляционного насоса WILO IL – одинарного (IL) и сдвоенного (DL) типа.
Циркуляционный насос WILO IPL и его сдвоенный вариант WILO DPL может иметь фланцевое или резьбовое присоединение к трубопроводу. Широко применяется в трубопроводных системах с жидким носителем без абразивных частиц.
Wilo с сухим ротором в исполнении Inline, серия IP-Z, IPS, IPH, PH, NP
Насосы серии Wilo IP-Z используются для прокачки питьевой, холодной и горячей воды в системах охлаждения, кондиционирования и отопления. Рабочие характеристики прибора рассчитаны на давление до 10 бар; температуру перекачиваемой жидкости до 65 °C (для питьевой воды) и от — 8°C до 110 °C (для систем отопления). Широкое применение обусловлено высокой коррозийной стойкостью и пригодностью к прокачке жесткой воды (до 5ммоль/л).
Насосы серии Wilo IPS выполнены из серого чугуна, имеют скользящее торцевое уплотнение и применяются для перекачки масляного или водного теплоносителя в промышленных циркуляционных системах. Относятся к одноступенчатому низконапорному оборудованию. Рабочий температурный диапазон: от -10° C до +140°C.
Насосы Wilo IPH из стального литья относятся к линейным одноступенчатым насосам с фланцевым присоединением к трубопроводу и рассчитаны на работу при температуре от -10° C до +350°C. В качестве жидкого теплоносителя используется масло. Может устанавливаться как в закрытых, так и открытых помещениях.
Wilo PH — насосное оборудование поверхностного типа из серого чугуна и фланцами с внутренней резьбой. Перекачиваемая жидкость может иметь температуру до 100 ° C. Развиваемая мощность 0,9 кВт при рабочем давлении до 6 бар.
Wilo NP — центробежный низконапорный насос из серого чугуна и хромированной стали, стоящий на фундаментной раме и используемый для перекачки не агрессивных жидкостей без абразивных включенийв отопительных системах, а также системах орошения и коммунального водоснабжения. Может иметь сальниковое или скользящее торцевое уплотнение. Рабочее давление – до 16 бар.
Насосы консольные моноблочные
Центробежные консольные насосы Grundfos NB, NBE и NK
Центробежный консольный насос используется для поддержания давления в системе на постоянном уровне. Одна из самых распространенных рабочих сред консольных насосов — вода, но могут использоваться и другие жидкости, похожие по физическим свойствам и химическому составу. Основные области применения насосного оборудования этого вида — водоснабжение, промышленные системы повышение давления и перекачки жидкости, орошение, а также отопление, кондиционирование воздуха и вентиляция.
Отличия центробежных консольных насосов Grundfos NK, NB, NBE
Насосы NК представляют собой блочную конструкцию, где каждый элемент — электродвигатель, муфта, насосная часть — изготовлен отдельно, но соединён с другими элементами и смонтирован с ними на одной раме.
Насосы NB, в отличие от насосов NК, представляют собой одноступенчатые, моноблочные конструкции, в которых и электродвигатель, и сам насос интегрированы в единый блок.
Обе серии выпускаются как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении. Как центробежные консольные насосы Grundfos NB, так и Grundfos NK обладают высокой долговечностью и не нуждаются в постоянном техническом обслуживании.
Консольные насосы NBE имеют двигатель со встроенным частотным преобразователем и программным приложением, позволяющим производить электронный контроль и регулировку скорости вращения двигателя. Насосы серии NBE компактны и могут вписываться в ограниченное пространство.
Принадлежности для насосов Grundfos
В нашем электронном каталоге насосов вы можете приобрести не только насосное оборудование Grundfos, но и принадлежности для насосов разных серий, например, для регулируемых циркуляционных насосов ALPHA,UPE, серия 2000 – таймеры с суточной шкалой, LON преобразователи, LINK – кабели и пр.
Данные обновлены 10.03.21
Рублевые цены расcчитаны по курсу ЦБ +5% 1€ = 92,5823 р. 1$ = 77,9772 р.
Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса
Правильно рассчитанная и установленная система индивидуального отопления функционирует долго и безаварийно, равномерно прогревая всю площадь дома или квартиры. Для этого нужно, чтобы в системе были установлены и грамотно соединены все необходимые компоненты: котёл, трубы, радиаторы отопления, коллектор, арматура безопасности. Если в котле отопления нет циркуляционного насоса, надо установить отдельное устройство.
Но иногда, уже в процессе эксплуатации, можно заметить, что, например, одна из комнат не прогревается так, как нужно. Тогда в существующий контур отопления необходимо установить дополнительный насос. Рассчитать требуемую производительность поможет калькулятор расчёта производительности циркуляционного насоса.
Естественно, устанавливать дополнительную помпу можно только после тщательной диагностики, если она покажет, что в системе отопления нет неисправностей. Тогда монтаж циркуляционного насоса может улучшить ситуацию. Если в контуре отопления уже есть такое устройство, но оно не справляется со своими функциями, то после расчёта требуемой мощности насос надо будет заменить. Правильно рассчитать производительность циркуляционного насоса можно, только учитывая характеристики всей системы и помещения.
Для расчёта существует распространённая формула:
Q = N / (T2-T1) х К.
В этой формуле:
- Q обозначает производительность,
- T1 и T2 — температура теплоносителя в трубах на входе котла и на выходе, соответственно. Температура жидкости на выходе обычно составляет 90°С, на входе — 70 °С. N — это мощность котла.
- К— коэффициент, который учитывает теплоёмкость воды или другого теплоносителя. Для воды эта цифра составляет 1,16.
Кроме параметров производительности циркуляционного насоса, нужно учитывать и другие факторы: энергопотребление, рабочее давление, шумность, тип, фирму-производителя. Также при расчёте надо взять во внимание гидравлическое сопротивление системы, которое будет отличаться, в зависимости от количества радиаторов отопления, наличия конвекторов, системы тёплого пола.
Рассчитывать требуемые параметры вручную не всегда удобно. Чтобы сделать это проще и быстрее при помощи специального калькулятора. Ниже есть калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса. С его помощью можно учесть все необходимые параметры и сделать расчёт за считанные минуты.
]]>
Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса
Введите заправшиваемые значения и нажмите кнопку «Рассчитать требуемую минимальную производительность насоса»
Укажите мощность отопительного котла
Рассчитать требуемую минимальную производительность насоса
Требуемая производительность насоса куб. метров в час
— или литров в минуту
Просмотры: 429
Выбор циркуляционного насоса для системы отопления
Циркуляционный насос является важнейшим элементом любой отопительной системы. Он поддерживает рабочее давление и необходимый напор жидкости в отопительном контуре. Благодаря работе циркуляционного насоса, иначе называемого помпой, можно добиться существенного снижения затрат на энергию, так как теплоноситель, активно циркулируя по системе, в котел поступает менее остывшим, чем без использования насоса. В системе большой протяженностью обычно устанавливают несколько насосов, один из которых находится в котле, остальные – в трубах. Однако для небольшого коттеджа, частного или дачного дома достаточно установить один насос, который будет помогать циркуляции теплоносителя и обеспечивать бесперебойную работу всей системы отопления. Главное – правильно рассчитать его требуемую мощность и другие технические характеристики.
Критерии выбора циркуляционного насоса
Выбор любого оборудования всегда сводится к расчету его производительности и условий эксплуатации. Выбор помпы для отопительной системы не является исключением. На какие особенности и качества обратить внимание при ее покупке?
Производительность. Пожалуй, самый главный критерий. Некоторые ошибочно считают, что чем больше производительность, тем лучше. В данном случае этот принцип не работает – покупать насос с «запасом мощности» нецелесообразно, так как он будет потреблять лишнюю энергию и издавать лишний шум. Рассчитать производительность насоса можно по простой формуле. Для этого достаточно мощность отопительного котла разделить на разницу температур теплоносителя на выходе из котла и в трубах «обратки». Последнее значение обычно колеблется на уровне 20°С при использовании обычной однотрубной системы и 5°С, если в доме установлены теплые полы.
Давление. Проще говоря, этот показатель свидетельствует о напоре воды, который насос может поднять вверх. От него напрямую зависит скорость циркуляции теплоносителя по системе. Для вычисления необходимого напора следует воспользоваться данными из проектной документации к трубам, фитингам, запорным элементам.
Условия эксплуатации. Здесь нужно учесть общую протяженность труб и их диаметр, частоту использования циркуляционного агрегата и прочие условия. Стоит заметить, что в качестве теплового носителя все чаще используется антифриз, обладающий большой вязкостью. Следовательно, и насос должен иметь оптимальную мощность для перекачивания жидкости. Современные циркуляционные насосы имеют несколько скоростей (как правило, 3), позволяющих регулировать условия транспортировки теплоносителя по системе. В более простых моделях эта скорость устанавливается вручную, в остальных – автоматически.
Репутация фирмы-производителя. Выбор и монтаж любого отопительного оборудования требует профессионального подхода, и это правило работает при анализе ценового фактора. Сегодня на рынке широко представлены циркуляционные насосы как от неизвестных китайских фирм, так и от популярных европейских производителей. Первые, как правило, обладают меньшей ценой, но и не отличаются качеством и долгим сроком службы. Поэтому стоит выбирать агрегаты, которые стоят дороже, но обладают исключительной надежностью и призваны служить долгие годы. В дешевых моделях насосов быстро приходит в негодность главный элемент – ротор, и его замена или ремонт зачастую сравнима с покупкой нового оборудования.
Виды циркуляционных насосов
Различают два типа циркуляционных насосов, главное отличие которых заключается в условиях эксплуатации:
- Насосы «сухого» типа
- Насосы «влажного» типа
И тот, и другой вид устройств имеют свои достоинства и недостатки. Так, в приборах «сухого» типа ротор не контактирует с теплоносителям и изолирован специальным кольцом, что повышает его коэффициент полезного действия до 80%. Основным недостатком устройства является повышенный уровень издаваемого шума. Конструктивные особенности «сухого» насоса становятся причиной того, что он обычно используется на промышленных предприятиях или устанавливается в отопительной системе, обслуживающей несколько зданий.
Устройства «влажного» типа отличаются бесшумностью с одной стороны, но пониженным КПД — с другой. Это обусловлено тем, что ротор полностью находится в воде. Впрочем, производительности насоса «влажного» типа вполне хватает для перекачивания теплоносителя в системе отопления дачи, частного дома или загородного коттеджа.
Таким образом, циркуляционный насос преодолевает гидросопротивление труб, радиаторов и запорной арматуры, что позволяет теплоносителю активно циркулировать по отопительному контуру и эффективнее обогревать помещения.
Перейти в интернет-магазин
Консультации — Инженер по подбору | Расчет, подбор насосов и циркуляционных насосов
Рэнди Шреценгост, ЧП, CEM, Stanley Consultants, Остин, Техас
15 октября 2014 г.
Цели обучения:
- Ознакомьтесь с правилами и стандартами, регулирующими проектирование и спецификацию насосов и трубопроводных систем.
- Ознакомьтесь с различными типами насосов и их функциями в зависимости от области применения.
- Изучите основную информацию для выбора насосов в соответствии с требованиями распределительного контура.
- Понимание ключевого оборудования и его интеграции для повышения энергоэффективности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Сегодня производится ряд насосов, которые можно использовать для различных целей. Наиболее типичным применением является циркуляция и распределение охлажденной или горячей воды для различных требований к нагрузке в зданиях или сооружениях. Процесс выбора и определения размеров насосов и циркуляционных насосов включает в себя несколько шагов, которые проектировщик должен предпринять, чтобы выполнить свою задачу для любой конкретной установки.Концепции, которые следует учитывать для конкретной задачи проектирования, и уровень опыта дизайнера будут определять сложность всего процесса. Определить размер и выбрать насосы не так сложно, если накопить опыт. Как минимум, дизайнер должен:
- Определить и понять приложение системы, а также выполнить анализ гидравлической или гидравлической системы
- Определите основной насос (или циркуляционный насос) и тип привода для приложения
- Определить размер насоса и его расчетную рабочую точку
- Определитесь с особенностями конструкции насоса, чтобы максимально повысить энергоэффективность системы.
Конструкторы должны понимать многие основные концепции, касающиеся насосов и гидравлических систем, но в этой статье обсуждаемыми жидкостными системами будет только вода.
Нормы, стандарты и руководства
Конструкция гидронной системы включает в себя несколько компонентов, связанных с приложением, которые требуют проверки кодексов, стандартов и / или правил, необходимых для завершения проектирования и предотвращения конфликтов, разрешение которых потребует времени и денег. Местные, государственные и федеральные кодексы и / или нормативные акты диктуют требования, которые могут повлиять на конструкцию, но есть несколько связанных кодов, нацеленных на насосы, которые относятся к конкретному применению.
ASHRAE — хороший технический ресурс для большинства инженеров. ASHRAE располагает многочисленными источниками технической информации, включая серию из четырех справочников, которые обновляются каждые 4 года. В каждом справочнике есть целая глава, посвященная перечислению «Избранных кодексов и стандартов, опубликованных различными обществами и ассоциациями», относящихся к темам, затронутым в справочниках. Кроме того, стандарт ASHRAE 90.1-2013: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, является эталонным стандартом энергоэффективности.Этот стандарт иллюстрирует минимальные требования к эффективности для ограждающих конструкций здания, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, источника питания, освещения и другого оборудования. В главе 6, HVAC, проектировщики найдут минимальные требования к энергоэффективности для строительства системы HVAC с перечнем компонентов, таких как: чиллеры с водяным и / или воздушным охлаждением, расчетные скорости потока системы трубопроводов, насосы, изоляция и средства управления.
Определите и поймите системное приложение
Насос требуется в системе, состоящей из трубопроводов, фитингов, теплообменников и другого оборудования, через которое необходимо подавать или перекачивать жидкость.Эта доставка может осуществляться на большие расстояния, на более высокие высоты или циркулировать в герметичном контуре для облегчения процесса и выполнения работы. Требования к перекачке немедленно зависят от природы жидкости и ее свойств вязкости, плотности и удельного веса. Обсуждение этих тем, хотя и важно для дизайнера, выходит за рамки данной статьи; однако эти термины, наряду с давлением пара и влиянием температуры на жидкость, следует учитывать во многих приложениях.Дополнительные термины «прокачка» будут введены по мере нашего продвижения, и будут даны некоторые основные определения.
Насосы
, обсуждаемые в этой статье, обычно считаются более крупными с более крупными приводами (например, двигателями), обычно устанавливаются на площадках или иным образом устанавливаются на сборку пола, и могут использоваться как в системах с замкнутым, так и с открытым контуром, таких как конденсаторный водяной контур с градирнями. «Циркуляционный насос» — это насос, но обычно он используется в замкнутом контуре и обычно меньше с двигателем с дробной мощностью, хотя это не всегда так.Циркулятору необходимо только преодолеть потери на трение в системе трубопроводов без необходимости изменения высот. Эти небольшие насосы часто представляют собой герметичные узлы, в которых ротор двигателя, рабочее колесо насоса и такие компоненты, как подшипники, все герметично закрыты внутри контура жидкости. Поскольку они обычно меньше по размеру, они могут полностью поддерживаться системой трубопроводов (фланцами). При выборе размеров и выбора циркуляционных насосов проектировщик будет выполнять те же действия, что и насосы.
Наряду с жидкостью, другие элементы, которые влияют на общую конструкцию системы и, следовательно, на выбор насоса, включают: компоновку оборудования, пути потока, размер и длину, а также тип и возраст трубопровода, фитингов, клапанов, особенностей трубопровода или вспомогательного оборудования. , шум и любые перепады высот.Эти параметры определяют соответствующие потери на трение в системе или перепады давления. Определение этого «сопротивления потоку» в новой или существующей гидравлической системе, вероятно, является наиболее важной задачей проектирования, которую необходимо выполнить. Все единицы здесь будут выражены в английских единицах. Это падение давления на трение называется потерей «напора на трение» (Hf) и обычно выражается в высоте столба жидкости в футах.
Одним из методов расчета потери напора на трение является формула Дарси-Вайсбаха:
с
Длина (L в футах), внутренний диаметр (D в футах) и безразмерный коэффициент трения (f) трубы используются вместе с «скоростным напором» (Hv) в футах с использованием скорости потока жидкости (V в фут / сек) и ускорение свободного падения (g или 32.2 фут / сек 2 ) для расчета потери давления. Коэффициент трения трубопровода (f) учитывает относительную шероховатость трубопровода и «число Рейнольдса» на основе диаметра трубы и свойств жидкости (вязкость, плотность, удельный вес) и скорости. В некоторых случаях можно использовать формулу Вильямса-Хазена. Дизайнер должен просмотреть эти формулы, термины и концепции, чтобы полностью понять их важность.
Расчет потерь давления в системе трубопроводов для требуемого напора насоса может быть выполнен достаточно легко с помощью автоматизированной электронной таблицы, использующей концепцию эквивалентной длины трубы и определения потери давления на 100 футов трубопровода.Этот метод аналогичен выполнению расчетов потерь на трение в воздуховодах ОВК. Системная информация или элементы, перечисленные выше, необходимы проектировщику для выполнения расчетов, плюс он или она должны определить коэффициент безопасности для использования. Согласно данным Cameron Hydraulic Data, коэффициент запаса прочности для промышленных трубопроводных систем составляет от 15% до 20%. Потери напора на 100 футов трубы из-за трения также можно найти в таблицах потерь на трение Cameron Hydraulic Data для чистой воды при 60 F и чистой новой трубы.
Для других температур и условий требуются дополнительные регулировки или корректировки, а трение может меняться в зависимости от температуры и шероховатости трубы.В электронной таблице можно рассчитать общий динамический напор, умножив общую эквивалентную длину сегмента трубы на потерю напора на 100 футов трубы. Дизайнер должен будет найти эквивалентную длину для всех фитингов в зависимости от выбранного типа. Суммируются потери на каждом участке трубы, а затем применяется коэффициент запаса прочности. Общий динамический напор также можно округлить до следующих 5 (регулируемых) футов напора.
Большинство проектировщиков сегодня используют компьютерную программу для выполнения определенного типа гидравлического моделирования распределительной системы для расчета потерь давления.Эти расчеты потерь напора, какими бы они ни были выполнены, должны быть выполнены для любого проекта, поскольку они будут определять выбор всего составляющего оборудования (чиллеры, насосы и т. Д.), А также класса давления распределительных трубопроводов, фитингов и клапанов в системе. . Эти давления, в свою очередь, будут связаны с выбранной схемой откачки. Цель состоит в том, чтобы попытаться сбалансировать расчетные потоки системы, включая любые параллельные пути потока, и определить необходимый напор насоса для преодоления потерь. Общий процесс расчета является итеративным, особенно для недавно разработанной системы.Модифицируемая существующая система может также потребовать нескольких прогонов моделирования, но может потребоваться всего несколько изменений для полной интеграции системы для модифицированного использования. Главное помнить, что каждый компонент в системе будет влиять на давление и скорость потока жидкости и будет либо фиксировать давление на определенном уровне, либо повышать давление, либо понижать давление.
После того, как система определена, которая может также включать простую схему технологического процесса (Рисунок 1) или более подробную схему трубопроводов и КИП (PID), и определены потери напора, проектировщик должен разработать «кривые напора системы» (обсуждаемые далее в статье).Эти кривые будут соотносить объемные скорости потока через различные пути потока с соответствующими давлениями или гидравлическими потерями, которые будут возникать в системе трубопроводов.
Дополнительные элементы, которые следует учитывать для полного понимания системы:
- Будет ли система работать в непрерывном или в прерывистом режиме
- Тип потока системы (например, постоянный или переменный объем)
- Необходимость обеспечения непрерывности обслуживания или резервирования для любого оборудования (N + 1)
- Необходимость увеличения емкости или расширения системы в будущем
Возможный износ системы, определяющий общий выбор материала.
Определить тип насоса, привод
Насосы
обычно делятся на две основные категории и называются динамическими или поршневыми (см. Таблицу 1). Эти типы разделены тем, как энергия добавляется к жидкости, чтобы заставить ее течь по системе. В динамическом насосе энергия непрерывно добавляется для увеличения скорости жидкости, в то время как поршневой насос получает энергию периодическими скачками, которые непосредственно увеличивают давление. Насосы можно дополнительно разделить на категории по физическим свойствам (конструкционные материалы, геометрия, ориентация) или по жидкостям, с которыми они работают.
Наряду с добавлением энергии или давления важна производительность или доступный расход, который насосы могут создавать в системе. Основное назначение насоса — перемещение жидкости с желаемой скоростью или производительностью (обычно в галлонах в минуту, галлонов в минуту) при одновременном преодолении сопротивления этому движению в системе трубопроводов. В частности, насос обеспечивает объемный поток за счет увеличения давления или увеличения напора (Hd, в футах) жидкости. Этот общий напор системы, также называемый общим динамическим напором, увеличивает давление всасывания в насосе на общий напор, необходимый для системы.Другими словами, насос будет добавлять дополнительное давление сверх величины давления всасывания, тем самым создавая необходимое давление нагнетания для преодоления необходимых системных потерь для желаемой скорости потока.
Общий динамический напор системы определяется как «равный общему напору на выходе за вычетом общего напора на всасывании насоса, выраженного в футах водяного столба». Напор считается эквивалентным заданной высоте столба жидкости по вертикали. Давление, оказываемое столбом жидкости на базовую поверхность, зависит от удельного веса этой жидкости.Удельный вес (SG) воды составляет 1,0 при 68 F (будьте осторожны с системами горячего водоснабжения) и является основой для сравнения всех других жидкостей. Формула, используемая для преобразования между напором и давлением (фунты на квадратный дюйм, фунт / кв. Дюйм):
Все оборудование в системе (чиллеры, теплообменники), а также все трубопроводы, фитинги, изоляционные и / или регулирующие клапаны и любые другие приспособления будут снижать давление в системе (потерю напора в футах) за счет трения, когда вода проходит через система. Насос увеличивает давление (напор) в системе для обеспечения необходимой производительности.При всех возможных воздействиях, описанных выше, требования к гидравлической системе и различия в характеристиках насосов обычно показывают, что один тип насоса лучше подходит для применения, чем другой.
Пункты, которые следует учитывать при выборе насоса, включают: общую компоновку системы и площадь здания или высоту помещения, требования схемы откачки, такие как пропускная способность при расчетных и частичных нагрузках, а также изменение напора в зависимости от производительности, проблемы с кодами, предполагаемый срок службы системы, первоначальные затраты на насос по сравнению с затратами на техническое обслуживание и общее потребление энергии (постоянная или регулируемая скорость).Например, насос может потребоваться для применения с постоянной скоростью и постоянной производительностью, но не имеет широкого диапазона доступных расчетных давлений. Если приложение для насоса требует, чтобы он был самовсасывающим, будут рассматриваться только определенные типы насосов. Трубопроводная распределительная система может иметь более одного насоса (обозначенного как первичный, вторичный или даже третичный), и / или насосы могут работать последовательно или параллельно, и все это будет влиять на работу других насосов в системе.
Параллельное расположение чаще встречается с несколькими насосами, и насосы обычно одного типа и размера, но не обязательно. Насосы не нужно подбирать индивидуально для соответствия пропускной способности контура, но для этого можно работать вместе. В этом случае потоки насоса будут проходить параллельными путями, обычно на короткое расстояние, и будут добавляться для удовлетворения общего потока с одинаковым требованием напора. При последовательном соединении насосов поток через оба насоса одинаков, а давление напора является аддитивным.
Центробежные насосы
обычно имеют очень стабильную и предсказуемую производительность в различных рабочих условиях с переменной производительностью и переменным напором. Некоторые факторы могут повлиять на их работу, например, изменение размера рабочего колеса, геометрии корпуса насоса, переменных свойств жидкости, таких как удельный вес и / или вязкость и воздухововлечение, а также увеличение насосных потерь из-за механического износа.
Приводом для большинства насосов обычно является электродвигатель, который может работать с постоянной или переменной скоростью с частотно-регулируемым приводом (VFD).Двухскоростные и многоскоростные двигатели все еще используются, но, как правило, были заменены более экономичными частотно-регулируемыми приводами. ЧРП позволяют насосам работать в соответствии с кривой напора системы и экономить электроэнергию при работе с частичной нагрузкой. Хотя использование частотно-регулируемого привода на двигателе, который будет постоянно работать с полной нагрузкой или 100% скоростью, является экономически невыгодным, частотно-регулируемые приводы полезны при переключении с одного насоса на другой, чтобы уравнять время работы и обеспечить профилактическое обслуживание. в объектах, которые работают круглосуточно и без выходных.
В зависимости от доступных альтернативных видов энергии насосы могут приводиться в действие паром (турбины, двигатели), а также газом или дизельным топливом (турбины, двигатели). Таким образом, тип привода, используемый для насоса, может стоить больше, чем сам насос. Здесь подразумеваются только центробежные насосы с приводом от двигателя, потому что в наши дни они почти исключительно используются в гидравлических системах. Некоторые распространенные центробежные насосы: горизонтальный разъемный корпус, вертикальный разъемный корпус, вертикальная турбина (Рисунок 5), торцевой всасывающий насос и вертикальный рядный насос.
Кавитация
Давление пара — ключевое свойство жидкости, о котором должен знать проектировщик. Давление пара определяется как «давление, оказываемое паром в термодинамическом равновесии с его конденсированными фазами (твердой или жидкой) при заданной температуре в замкнутой системе». Равновесное давление пара является показателем скорости испарения жидкости. Другой способ взглянуть на это — чтобы жидкость продолжала существовать в жидком состоянии, ее поверхностное давление должно быть больше или равно давлению пара при существующей температуре.Например, для поддержания такой же температуры летучей жидкости, как спирт, требуется более высокое поверхностное давление, чем для воды, потому что давление паров спирта выше.
Когда вода течет от входа насоса к крыльчатке, давление падает (высота всасывания изменяется), и если это падение снижает абсолютное давление до меньшего или равного давлению водяного пара, часть жидкой воды изменится. образуются пузырьки газа и пара. Как только эта смешанная текучая среда достигает областей с более высоким давлением на входе в рабочие колеса, пузырьки пара схлопываются.Это вызовет концентрацию энергии, создавая большие локальные силы, которые могут вызвать механическое повреждение (точечную коррозию) металлических поверхностей внутри насоса. Это явление, кавитация, вызовет шум и вибрацию, снизит эффективность насоса, вызовет потерю общего напора и, в конечном итоге, может привести к отказу оборудования.
Для предотвращения кавитации насос должен иметь доступное абсолютное давление воды выше, чем давление водяного пара и потери на трение в этой точке вместе взятые.Имеющаяся чистая положительная высота всасывания (NPSHA) — это абсолютное давление воды на входе в насос. Этот NPSHA выражается в фунтах на квадратный дюйм (фунты / кв. Дюйм, абсолютные) и зависит от давления воды, температуры воды и высоты воды, поступающей во всасывающий патрубок насоса. На это значение влияет конфигурация системы и расположение насоса.
Другой термин, который увидит проектировщик, — это требуемый чистый положительный напор на всасывании (NPSHR). Это значение определяется производителем насоса, поскольку оно является функцией расхода и зависит от выбранного насоса.Это значение не меняется в зависимости от требований насоса к скорости, расходу и напору; однако он меняется в зависимости от типа используемой жидкости и любого износа насоса с течением времени. Разница между двумя значениями должна быть положительной, и Гидравлический институт имеет соответствующие руководящие принципы коэффициента запаса по NPSH (NPSHA / NPSHR), которые можно применять по мере необходимости. Разработчику предлагается изучить кавитацию и NPSH, чтобы лучше понять их важность при выборе насоса.
Кавитация может быть особенно серьезной проблемой в открытых системах, если проектировщик не учитывает взаимосвязь NPSHA и NPSHR.Кроме того, обратите внимание, что кавитация также может возникать в замкнутой системе, если давление подпиточной воды слишком низкое, что приводит к слишком низкому всасыванию насоса. Это редкая ситуация, которая может указывать на проблемы с подпиточной водой или даже на утечки в системе трубопроводов.
Законы сродства к насосу
Центробежные насосы сообщают скорость и преобразуют ее в давление. Расход и напор можно изменить, изменив размер диаметра рабочего колеса или изменив скорость насоса (скорость конца рабочего колеса) с помощью частотно-регулируемого привода.Это общее соотношение называется законом сродства насоса и ограничивается только центробежными насосами.
Законы сродства к насосу, как определено Cameron Hydraulic Data, раздел 1:
Для небольших изменений диаметра рабочего колеса (постоянная частота вращения)
Расход зависит от соотношения диаметров
Напор меняется в зависимости от соотношения квадратов диаметров.
Тормозная мощность зависит от соотношения куба диаметров.
Для изменения скорости (постоянный диаметр рабочего колеса)
Расход зависит от соотношения скоростей
Напор изменяется пропорционально квадрату скоростей
Тормозная мощность зависит от соотношения куба скоростей.
Путем подстановки могут быть определены другие отношения, например:
Определить размер насоса, расчетную рабочую точку
После завершения предварительных шагов по настройке компоновки системы трубопроводов и расчета общего напора насоса проектировщику необходимо выбрать насос.Чтобы указать производительность насоса, разработчик должен указать расход в галлонах в минуту и общий развитый напор в футах. Чтобы полностью понять, как выбрать насос, проектировщику необходимо знать и разработать «кривые напора системы». Как кратко обсуждалось ранее, эти кривые коррелируют объемные скорости потока с соответствующими гидравлическими потерями в системе трубопроводов. Дизайнер также должен понимать еще несколько основ.
Для получения информации о системе рассмотрим следующий пример.
Обратите внимание, что кривая системы насоса будет определять характеристики системы, но не способность насоса обеспечивать определенную производительность при заданном напоре.Эти данные должны быть предоставлены производителями относительно производительности их насоса.
Разработчик должен отметить, что выбор насоса на основе его кривой производительности напрямую связан с размером его рабочего колеса. Диаметр рабочего колеса выбирается таким образом, чтобы давление (напор) достигалось, но не было чрезмерным, и чтобы мощность, необходимая для работы насоса, была достаточной для обеспечения требуемого расхода, но не приводила к перегрузке двигателя. На Рисунке 2 кривая системы насоса (красная линия) и кривая производительности (синяя линия) показаны вместе.Объединение этих кривых на одном графике дает гораздо лучшее представление о производительности насоса по отношению к кривой системы. Кривая производительности насоса относится к конкретному размеру рабочего колеса. Соответствующая кривая (другой размер рабочего колеса) может быть выше или ниже этой кривой и перемещаться таким же образом (от верхнего левого угла к нижнему правому) в зависимости от того, больше или меньше диаметр рабочего колеса. Крайняя левая часть кривой насоса в точке нулевого расхода называется «запорным напором» насоса.Крайняя правая часть кривой (в самом конце) называется «выбегом насоса» или максимальным расходом. В пределах каждого размера насоса производителя всегда есть несколько разных размеров рабочего колеса, которые создают различные доступные кривые насоса. Чтобы получить требуемую скорость потока в системе, разработчик выбирает правильный диаметр рабочего колеса, или производителю необходимо «подогнать» рабочее колесо до нестандартного размера для конкретного применения. Подрезку рабочего колеса можно выполнить в полевых условиях после установки, если первоначальный выбор насоса был неправильным для условий установки.
Как правило, конструкция системы должна включать насос для работы на уровне от 80% до 115% от точки наилучшего КПД (BEP). Большинство производителей предоставляют более подробные кривые производительности, которые обычно включают такую информацию, как максимальные и минимальные размеры рабочего колеса, требуемая мощность, NPSHR и эффективность насоса.
Для схемы откачки с постоянной скоростью изменения в системе трубопроводов, которые вызывают увеличение сопротивления системы (например, закрытие клапана) или уменьшение сопротивления системы, повлияют на кривую системы и смещают расчетную точку влево или вправо вдоль насоса. кривой по мере того, как происходят эти системные изменения.Насос может работать от некоторого минимального непрерывного потока до положения выбега насоса.
Схемы параллельной и последовательной откачки также влияют на зависимость кривой насос-система. Насосы, работающие параллельно, работают при одном и том же давлении, но их скорость потока складывается, в то время как насосы, включенные последовательно, работают с одинаковой скоростью потока, и их давление (напор) является аддитивным. Один из способов увеличить расход без определения размера системы с помощью насоса большего размера — это подключить два или три насоса параллельно. Это также может быть полезно для непрерывности обслуживания или резервирования (N + 1).
Если мы вернемся к насосу 7500 галлонов в минуту на 364 футах напора и будем использовать несколько других насосов параллельно, общая кривая насоса сгладится и станет более чувствительной к изменениям напора (Рисунок 3).
При последовательной работе насоса напор является добавочным. Это происходит при использовании подкачивающих насосов, которые могут потребоваться на дальнем конце контура охлажденной воды или для преодоления конечного давления в здании (рис. 4).
Наконец, на кривые системы влияет использование частотно-регулируемых приводов.Приводы с регулируемой скоростью изменяют скорость насоса за счет регулировки скорости двигателя, и можно показать, что эти изменения перемещаются по кривой системы, а не по кривой насоса, что приводит к изменениям расхода насоса.
На многих предприятиях используются частотно-регулируемые приводы для обеспечения более мягкого пуска насосов, для более плавных переходов при переводе насосов из состояния включения / выключения для резервирования и, конечно, для экономии энергии, связанной с их использованием в условиях частичной нагрузки. Необходимо учитывать стоимость частотно-регулируемых приводов, но обычно они окупаются.
Как считывать кривые насоса
После усвоения основной информации, приведенной выше, как вы читаете и интерпретируете кривые насоса?
- Найдите известное значение напора, полученное на основе вычислений, на левой вертикальной оси графика. Следуйте за линией головы до того места, где она пересекается с кривой насоса с желаемой скоростью потока или производительностью, считанной на горизонтальной оси графика, когда вы падаете прямо. Эта кривая будет размером рабочего колеса, необходимого для развития требуемого напора и производительности, и должна быть обозначена в дюймах
- Теперь выберите размер двигателя.Двигатель должен приводить в движение крыльчатку без перегрузки. Для этого наблюдайте за линиями мощности (л.с.) и помните, что слева от линии л.с. нет перегрузки, а справа от линии л.с. — перегрузка. Вы должны выбрать размер двигателя насоса достаточно большим, чтобы даже при выбеге насоса выбранный размер рабочего колеса не пересекал линию мощности выбранного двигателя.
- Последнее, что нужно сделать, это определить, какой будет КПД насоса при работе в расчетной точке. Вы можете наблюдать U-образные линии и оценивать их с помощью интерполяции.
.
Что касается шага 2 выше, выбор размера двигателя «без перегрузки» обычно является лучшим методом; однако бывают случаи, когда проектировщик может выбрать двигатель, который может перегрузиться в условиях выбега.
Предположим, что в следующем примере системные требования.
Системные требования для насоса постоянной скорости были определены как 2475 галлонов в минуту и 110 футов напора для недавнего проекта с использованием вертикального линейного насоса. После консультации с представителем производителя был предоставлен следующий набор кривых с точкой выбора, обозначенной красным треугольником.
В представленных требованиях к насосу указано, что рабочее колесо будет иметь размер 11,87 дюйма в этом примере с NPSHR 19,7 футов, мощностью около 85 л.с. и КПД около 80%. Этот выбор требует, чтобы двигатель мощностью 100 л.с. оставался без перегрузки.
Есть несколько причин, по которым следует считать «хорошую точку выбора» для применения насоса. В этом примере рабочая точка для кривой системы пересекает кривую насоса в слегка «наклонной» или «более крутой» области кривой. Крутизна кривой даст дизайнеру немедленную обратную связь.Более крутая кривая допускает относительно большие изменения падения давления с меньшим влиянием на желаемые изменения потока (т.е. необходимость периодической очистки фильтра в системе при падении потока). Более пологая кривая позволит небольшому изменению падения давления произвести относительно большее изменение расхода. Это может быть применимо в системах с регулирующими клапанами, где вам может потребоваться большое изменение расхода при закрытии регулирующих клапанов. Бывают и другие случаи, когда выбор в плоской области не рекомендуется.
Максимизация энергоэффективности
Первым шагом в проектировании любой эффективной, действенной системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для здания или кампуса является выполнение точных расчетов нагрузки на здание и моделирования энергопотребления. Как упоминалось ранее, стандарт ASHRAE Standard 90.1 предоставляет методы и рекомендации для этих задач. Тип спроектированной и установленной системы HVAC, а также ее конфигурация, безусловно, потребуют одного или нескольких типов насосных схем. Постоянное взаимодействие и изменения нагрузок HVAC внутри здания или между несколькими зданиями в контуре должны быть частью системных соображений, поэтому все оборудование (т.например, насосы) можно подбирать и регулировать должным образом, чтобы учесть все энергетические воздействия.
Проектировщик должен ознакомиться с ASHRAE 90.1, раздел 6, который включает различные требования и исключения, влияющие на конструкцию насоса. Например:
- В разделе 6.4.2.2 дифференциальное давление насоса (напор) для определения размеров насосов должно включать падение давления через каждое устройство и сегмент трубы в критическом контуре при расчетных условиях.
- В разделе 6.5.1.2.2, существует максимально допустимый перепад давления для змеевиков предварительного охлаждения и теплообменников, используемых в водяных экономайзерах с напором менее 15 футов, или проектировщик должен создать вторичный контур, чтобы эти перепады давления не были замечены основными насосами системы, когда система находится в обычном режиме охлаждения (без экономайзера).
- В разделе 6.5.4.2 содержится требование к проектным усилиям по включению оптимизации давления насоса в системах, в которых общая мощность насосной системы превышает 10 л.с. Уставки управления насосом меняются из-за положений регулирующего клапана в системе для обеспечения переменного расхода жидкости и позволяют снизить расход насоса до 50% или менее от расчетного.Есть и другие моменты, требующие рассмотрения, и есть исключения.
- В разделе 6.5.4.3, если гидронная система включает более одного чиллера, градирни или бойлера, они должны быть изолированы, чтобы все потоки жидкости через соответствующее оборудование автоматически перекрывались при отключении оборудования. Кроме того, если для обслуживания нескольких единиц этого оборудования (чиллеры, градирни, котлы) используются насосы охлажденной воды, конденсаторной воды или питательной воды котла с постоянной скоростью, количество насосов должно быть не меньше количества единиц и включаются и выключаются с отдельными частями оборудования.
- Раздел 6.5.5.4 требует регулирования диапазона регулирования расхода в градирне открытого цикла, если он сконфигурирован с водяными насосами конденсатора с несколькими или регулируемыми скоростями.
- Раздел 6.7.2.3.3 требует, чтобы гидравлические системы были пропорционально сбалансированы для минимизации потерь на дросселирование перед регулировкой рабочих колес насоса или регулировкой скорости насоса для соответствия расчетным условиям потока.
- Раздел 7.4.4.4 требует управления циркуляционными насосами для ограничения их работы в резервуарах для хранения воды.
- Раздел 7.4.5.3 требует, чтобы простые реле времени были установлены на нагревателях и насосах плавательных бассейнов.
Рэнди Шреценгост (Randy Schrecengost) — руководитель проекта / старший инженер-механик в Stanley Consultants. Он имеет обширный опыт в проектировании и управлении проектами и программами на всех уровнях инжиниринга, консалтинга в области энергетики и проектирования объектов. Он является членом редакционно-консультативного совета «Инженер-консультант».
онлайн-курсов PDH.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.
«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии
курсов. «
Russell Bailey, P.E.
Нью-Йорк
«Он укрепил мои текущие знания и научил меня еще нескольким новым вещам
, чтобы познакомить меня с новыми источниками
информации.»
Стивен Дедак, P.E.
Нью-Джерси
«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и их было
.
очень быстро отвечает на вопросы.
Это было на высшем уровне. Будет использовать
снова. Спасибо. «
Blair Hayward, P.E.
Альберта, Канада
«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.
проеду по вашей роте
имя другим на работе «
Roy Pfleiderer, P.E.
Нью-Йорк
«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком.
с деталями Канзас
Городская авария Хаятт.»
Майкл Морган, P.E.
Техас
«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс
.
информативно и полезно
на моей работе »
Вильям Сенкевич, П.Е.
Флорида
«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы
— лучшее, что я нашел ».
Russell Smith, P.E.
Пенсильвания
«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр
материал. «
Jesus Sierra, P.E.
Калифорния
«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле
человек узнает больше
от отказов »
John Scondras, P.E.
Пенсильвания
«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.
способ обучения »
Джек Лундберг, P.E.
Висконсин
«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., позволяя
студент для ознакомления с курсом
материалов до оплаты и
получает викторину «
Arvin Swanger, P.E.
Вирджиния
«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и
получил много удовольствия «
Mehdi Rahimi, P.E.
Нью-Йорк
«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.
в режиме онлайн
курсов.»
Уильям Валериоти, P.E.
Техас
«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о
.
обсуждаемых тем ».
Майкл Райан, P.E.
Пенсильвания
«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»
Джеральд Нотт, П.Е.
Нью-Джерси
«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было
информативно, выгодно и экономично.
Очень рекомендую
всем инженерам »
Джеймс Шурелл, P.E.
Огайо
«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и
не на основании какой-то неясной статьи
законов, которые не применяются
по «нормальная» практика.»
Марк Каноник, П.Е.
Нью-Йорк
«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор.
, организация. «
»
Иван Харлан, П.Е.
Теннесси
«Материалы курса содержали хорошее, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».
Юджин Бойл, П.E.
Калифорния
«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,
а онлайн формат был очень
Доступно и просто
использовать. Большое спасибо. «
Патрисия Адамс, P.E.
Канзас
«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»
Joseph Frissora, P.E.
Нью-Джерси
«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время
обзор текстового материала. Я
также оценил просмотр
Предоставлено фактических случаев »
Жаклин Брукс, П.Е.
Флорида
«Документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «очень полезен.Модель
Тест потребовал исследований в
документ но ответов
в наличии «
Гарольд Катлер, П.Е.
Массачусетс
«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов
в транспортной инженерии, что мне нужно
для выполнения требований
Сертификат ВОМ.»
Джозеф Гилрой, P.E.
Иллинойс
«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».
Ричард Роудс, P.E.
Мэриленд
«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.
Надеюсь увидеть больше 40%
курсов со скидкой.»
Кристина Николас, П.Е.
Нью-Йорк
«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще
курсов. Процесс прост, и
намного эффективнее, чем
в пути «.
Деннис Мейер, P.E.
Айдахо
«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов
.
Инженеры получат блоки PDH
в любое время.Очень удобно ».
Пол Абелла, P.E.
Аризона
«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало
время исследовать где на
получить мои кредиты от «
Кристен Фаррелл, P.E.
Висконсин
«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями
и графики; определенно делает это
проще поглотить все
теорий. «
Виктор Окампо, P.Eng.
Альберта, Канада
«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по
.
мой собственный темп во время моего утра
метро
на работу.»
Клиффорд Гринблатт, П.Е.
Мэриленд
«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять
викторина. Я бы очень рекомендовал
вам на любой PE, требующий
CE единиц. «
Марк Хардкасл, П.Е.
Миссури
«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»
Randall Dreiling, P.E.
Миссури
«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь
по ваш промо-адрес который
пониженная цена
на 40% «
Конрадо Казем, П.E.
Теннесси
«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».
Charles Fleischer, P.E.
Нью-Йорк
«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику
коды и Нью-Мексико
правил. «
Брун Гильберт, П.E.
Калифорния
«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».
Дэвид Рейнольдс, P.E.
Канзас
«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng
при необходимости дополнительных
Сертификация . «
Томас Каппеллин, П.E.
Иллинойс
«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали
мне то, за что я заплатил — много
оценено! «
Джефф Ханслик, P.E.
Оклахома
«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.
для инженера »
Майк Зайдл, П.E.
Небраска
«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими и
в хорошем состоянии «
Glen Schwartz, P.E.
Нью-Джерси
«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —
.
хороший справочный материал
для деревянного дизайна »
Брайан Адамс, П.E.
Миннесота
«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»
Роберт Велнер, P.E.
Нью-Йорк
«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование
Building курс и
очень рекомендую .»
Денис Солано, P.E.
Флорида
«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики Нью-Джерси были очень хорошими
хорошо подготовлены. «
Юджин Брэкбилл, P.E.
Коннектикут
«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на номер
.
обзор где угодно и
всякий раз, когда.»
Тим Чиддикс, P.E.
Колорадо
«Отлично! Поддерживаю широкий выбор тем на выбор».
Уильям Бараттино, P.E.
Вирджиния
«Процесс прямой, без всякой ерунды. Хороший опыт».
Тайрон Бааш, П.E.
Иллинойс
«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание
материала. Полная
и всесторонний ».
Майкл Тобин, P.E.
Аризона
«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предложили этот курс
поможет по телефону
работ.»
Рики Хефлин, П.Е.
Оклахома
«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».
Анджела Уотсон, P.E.
Монтана
«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».
Кеннет Пейдж, П.E.
Мэриленд
«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный
и отличное освежение ».
Luan Mane, P.E.
Conneticut
«Мне нравится подход к регистрации и возможность читать материалы в автономном режиме, а затем
Вернись, чтобы пройти викторину «
Алекс Млсна, П.E.
Индиана
«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю
это вся информация, которую я могу
использовать в реальных жизненных ситуациях »
Натали Дерингер, P.E.
Южная Дакота
«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне
успешно завершено
курс.»
Ира Бродская, П.Е.
Нью-Джерси
«Веб-сайтом легко пользоваться, вы можете скачать материал для изучения, а потом возвращаться
и пройдите викторину. Очень
удобно а на моем
собственный график «
Майкл Гладд, P.E.
Грузия
«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»
Dennis Fundzak, P.E.
Огайо
«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH
Сертификат
. Спасибо за изготовление
процесс простой ».
Fred Schaejbe, P.E.
Висконсин
«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и прошел
один час PDH в
один час «
Стив Торкильдсон, P.E.
Южная Каролина
«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания
и пригодность, до
имея для оплаты
материал .»
Ричард Вимеленберг, P.E.
Мэриленд
«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».
Дуглас Стаффорд, П.Е.
Техас
«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем
.
процесс, которому требуется
улучшение.»
Thomas Stalcup, P.E.
Арканзас
«Мне очень нравится удобство участия в викторине онлайн и получение сразу
сертификат . «
Марлен Делани, П.Е.
Иллинойс
«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру
.
многие различные технические зоны за пределами
по своей специализации без
надо путешествовать.»
Hector Guerrero, P.E.
Грузия
Циркуляционные насосы
— Pump Solutions Australia
Lowara e-LNE серии
e-LNE от Lowara предлагает высокую эффективность, низкую стоимость эксплуатации и гидравлические характеристики, оптимизированные для регулирования скорости.
Прочитайте больше
Lowara Ecocirc XL-Plus
Серия Lowara ecocirc XLXLplus состоит из циркуляционных насосов с мокрым ротором, в которых используются инновационные технологии в гидравлике, двигателях и интеллектуальном управлении.
Прочитайте больше
Lowara TLCN / TLCHN серии
TLCN — TLCHN — это бытовые и легкие коммерческие циркуляционные насосы, предназначенные для циркуляции горячей воды в системах горячего водоснабжения с большим расходом / высоким напором. Мотор представляет собой трехскоростной мокрый мотор с ручной настройкой.
Прочитайте больше
Кальпеда I-NC3, NC3
Эта серия насосов состоит из трехскоростных циркуляционных насосов с резьбовыми отверстиями.
Прочитайте больше
Calpeda NCE EI
Серия NCE EI — это энергосберегающие циркуляционные насосы с регулируемой скоростью, приводимые в действие синхронным двигателем с постоянными магнитами, управляемым встроенным инвертором.
Прочитайте больше
Calpeda NR NR4
Насосы центробежные моноблочные, одинарные, с рабочим колесом; электродвигатель с удлиненным валом, напрямую подключенный к насосу.
Корпус насоса с всасывающим и нагнетательным патрубками одинакового диаметра и на одной оси (рядный).
Прочитайте больше
Grundfos Alpha 2 серии
he Бытовой циркуляционный насос Grundfos ALPHA2 обеспечивает высокий уровень энергоэффективности, что стало возможным благодаря режимам управления и простой гидравлической балансировке.
Прочитайте больше
Grundfos Comfort PM
Серия COMFORT PM AUTO состоит из энергоэффективных насосов для горячей воды, предназначенных для рециркуляции в жилых домах.
Прочитайте больше
Grundfos Magna 3
Magna3 — это уникально эффективный циркуляционный насос от Grundfos.
Прочитайте больше
Grundfos серии TP
Все насосы серии TP от Grundfos представляют собой одноступенчатые центробежные насосы в линию со стандартными двигателями и торцевыми уплотнениями вала.
Прочитайте больше
Grundfos Серия UP-N
Насосы серии UPS включают полный набор 3-скоростных циркуляционных насосов, доступных как с частотой 50, так и с 60 Гц.
Прочитайте больше
Grundfos UPA серии
Серия UPA от Grundfos — это серия циркуляционных насосов, разработанных для повышения давления воды для бытовых нужд, подаваемой из внешнего источника в жилые дома.
Прочитайте больше
ИБП Grundfos серии
Насосы серии UPS включают полный набор 3-скоростных циркуляционных насосов, доступных как с частотой 50, так и с 60 Гц.
Прочитайте больше
Grundfos UPS-N серии
Насосы серии UPS включают полный набор 3-скоростных циркуляционных насосов, доступных как с частотой 50, так и с 60 Гц.
Прочитайте больше
Циркуляционный насос
Re-rate увеличивает эффективность на 23% и увеличивает время наработки на отказ в минуту на 50%
Во время планового отключения двухблочной электростанции комбинированного цикла инспекторы обнаружили трещины на стыке между всасывающими головками и направляющими лопатками двух вертикальных насосов смешанного потока, подающих охлаждающую воду в паровые конденсаторы.Кроме того, владельцы электростанции в Новой Англии хотели максимизировать эффективность системы оборотной воды станции и, возможно, эксплуатировать оба блока на полной мощности с помощью одного циркуляционного водяного насоса (CWP).
Владельцы станций наняли компанию
Flowserve для оценки системы и разработки плана оптимизации работы CWP. Последовательная работа этих насосов с максимальной эффективностью (BEP) снизит потребление энергии и значительно увеличит среднее время между плановым обслуживанием (MTBPM).Непосредственная проблема с трещинами на всасывающих головках была решена путем модификации направляющих лопаток. Это даст достаточно времени для проведения оценки системы и, в конечном итоге, для замены всасывающих головок и изменения расхода насосов по мере необходимости.
Инспекция двух CWP во время планового отключения на двухблочной электростанции с комбинированным циклом выявила трещины на стыке всасывающих головок и направляющих лопаток. Дальнейшее обследование показало, что направляющие лопатки колеблются во время работы, вызывая значительную вибрацию насосов.Было ясно, что всасывающие головки необходимо заменить. Однако, поскольку насосы работали значительно ниже BEP, операторы станции надеялись включить ремонт насоса в более крупный проект по максимизации эффективности всей системы оборотной воды. И, если возможно, операторы станций хотели бы иметь возможность эксплуатировать оба блока на полной мощности на одном CWP.
Операторы станций попросили Flowserve разработать план, который будет адресован:
• Краткосрочная потребность в стабилизации направляющих лопаток
• Долгосрочное желание максимизировать эффективность системы и повысить операционную гибкость
Системный подход
Для достижения долгосрочных целей инженеры Flowserve предложили комплексную оценку всей системы оборотной воды.Результаты этой оценки предоставят электростанции в Новой Англии наилучшие рабочие условия для циркуляционных водяных насосов, что позволит им работать на BEP. Чтобы стабилизировать направляющие лопатки во время оценки, инженеры Flowserve рекомендовали обрезать направляющие лопатки примерно до 1/3 их исходной длины и гладко отшлифовать. Помимо экономии времени, это действие снизило уровень вибрации CWP, поскольку лопатки больше не колебались во время работы.
Выводы
При проведении оценки инженеры Flowserve использовали различное оборудование для сбора точек данных по расходу насоса, давлению нагнетания, температуре подачи и возврата, вибрации и потребляемой мощности.Широко использовалась технология Flowserve IPS Wireless ™. Испытания подтвердили, что оба CWP работают значительно ниже проектной кривой OEM и имеют более низкую эффективность. Они также вернулись к своим кривым в сторону от BEP, что привело к снижению производительности оборудования и более короткому времени наработки на отказ, чем ожидалось.
Инженеры
Flowserve использовали гидравлическое моделирование, чтобы оценить желание владельцев станции эксплуатировать оба энергоблока комбинированного цикла на полной мощности на одной НВЭС, но это было определено как непрактичное.Для достижения требуемого расхода и TDH в сценарии с одним насосом потребуется драйвер мощностью более 2237 кВт (3000 л.с.). Чтобы поддерживать оба агрегата на полной мощности на одном CWP, потребуются новые насосы и драйверы.
Результаты
После проведения анализа стоимости жизненного цикла инженеры Flowserve рекомендовали переоценить CWP до рабочего расчетного значения и соответствующего BEP, которые более точно отражают условия эксплуатации, когда оба энергоблока работают на 100% мощности.В результате КПД насоса увеличился примерно на 23%. Модернизация стоимостью около 800 000 долларов США также включала новые всасывающие головки для каждого насоса.
Согласно расчетам стоимости жизненного цикла, инвестиции в модернизацию гидравлической системы CWP окупятся примерно за 1,9 года только за счет экономии энергии. За 20 лет непрерывной работы экономия энергии оценивается более чем в 9,5 миллионов долларов США. Кроме того, более эффективная работа снизит износ механических деталей, что приведет к увеличению среднего среднего времени работы в минуту.Ожидается, что текущий интервал между осмотрами и техническим обслуживанием, составляющий четыре года, увеличится до шести лет, т.е. на 50%.
Прогностическая аналитика для насосов, клапанов и уплотнений
Разница между циркуляционными насосами, насосами | Подрядчик
Многие отрасли сталкиваются с теми же проблемами, что и наша отрасль, когда дело касается жаргона, используемого торговцами. Сокращения в большинстве случаев усложняют задачу, потому что, когда люди не знают или не понимают, они придумывают разные вещи.Например, ПРВ — это редукционный клапан или предохранительный клапан? Между ними есть большая разница.
Одной из областей, вызывающих беспокойство у специалистов по гидронике, является использование термина «насос» по сравнению с «циркуляционным насосом». Визуально они одно и то же. С технической точки зрения, они оба создают перепад давления для перемещения жидкости. Возможно, нам стоит изменить их названия на PDM (машины с перепадом давления). Таким образом, независимо от приложения, все, кто связан с отраслью, будут точно знать, о чем вы говорите, если скажете, что вам нужен PDM.
Из моего многолетнего опыта я понял, что разница между ними — это конечное приложение. Если ВДП используется для физического «подъема» воды и, следовательно, преодоления атмосферного давления, то он считается «насосом». Представьте себе погружной скважинный насос; он физически поднимает воду из глубины ниже поверхности земли, создавая дополнительное давление, достаточное для того, чтобы вода перемещалась по трубам к месту использования. Когда он достигает приспособления, такого как насадка для душа или унитаза, остается достаточное давление перекачивания, чтобы устройство работало должным образом.Это функция настоящего насоса.
Из моего многолетнего опыта я понял, что разница между ними — это конечное приложение.
Наш друг по отрасли Дэн Холохан объясняет, что работающий циркуляционный насос является функциональным эквивалентом поездки на колесе обозрения. После того, как аттракцион заполнен, вес людей, поднимающихся на вершину аттракциона, противодействует весу людей, вращающихся в нижней части аттракциона. Двигатель, который на самом деле выполняет эту работу, на самом деле не работает так сильно, за исключением случаев, когда поездка загружается.Это когда мотор будет бороться больше всего. Когда поездка загружена людьми, нагрузка на насос значительно снижается.
В гидравлической системе солнечная тепловая система с «обратным стоком» может использовать «циркуляционный насос» в качестве насоса. Тем не менее, его минимальное чистое положительное давление на всасывающей головке (NPSHA) должно поддерживаться для того, чтобы он работал в соответствии со своей номинальной кривой производительности. Это отдельная тема для освещения в другое время, но я пытаюсь показать, что не имеет значения, как вы это называете, важно, как вы это используете.
Даже в случае солнечной системы с обратным сливом, после того, как жидкость была поднята до самого верха системы, должно быть достаточно остаточного давления, чтобы вода начала стекать вниз по спускному (обратному) трубопроводу. Фактически, скорость жидкости должна быть такой, чтобы она фактически создавала сифон в сливном стакане. Теперь, вместо того, чтобы физически поднимать всю жидкость вертикально к верхней части системы, вес воды, текущей по возвратной трубе, противодействует весу воды, поднимаемой по подающему стояку, и тому, что было насосом несколько секунд назад. становится циркулятором.Сила тока значительно упадет, а скорость потока значительно увеличится за секунды после того, как сифон будет установлен.
Этот процесс будет продолжаться, пока PDM остается в положении «включено». Очень важно, чтобы сливной стакан был заканчиваться выше самого высокого стоячего столба воды в резервуаре-накопителе, потому что, когда PDM выключается, вес воды заставит стояк течь назад, заставляя верхнюю часть системы стекать обратно. в тепло здания.Если бы возвратная труба была закончена ниже стоячего столба воды в резервуаре, вода будет удерживаться во взвешенном состоянии, подвергая солнечные коллекторы реальной вероятности повреждения от замерзания. Представьте, что соломинка, полная воды, удерживает палец над ней, удерживая воду в вакууме. Этот требуемый «воздушный зазор» может быть таким же простым, как отверстие 1/8 дюйма, просверленное в возвратной трубе прямо внутри резервуара, куда входит труба, но он должен присутствовать, иначе вода замерзнет в трубе и повредит трубу или даже трубу. солнечные коллекторы.Обратный клапан не используется где-либо в солнечном контуре дренажной системы.
Если размер насоса незначителен, чтобы подавать воду только в самую высокую точку системы, и не остается достаточно остаточной энергии, чтобы установить сифон на сливном стакане, он входит в «стойло». Вода достигает верхней точки системы, но насос меньшего размера не обеспечивает достаточного «напора», чтобы подтолкнуть его к вершине холма и начать движение вниз.
Теперь вы знаете разницу между циркуляционным насосом и насосом, и, как я только что продемонстрировал, он может изменять средний поток.
Теперь вы знаете разницу между циркуляционным насосом и насосом, и, как я только что продемонстрировал, он может изменять средний поток; так что, как и на любой вопрос о гидронике, есть только один правильный ответ. Этот ответ: «Это зависит …» Но теперь вы знаете.
Если вы еще не присоединились к альянсу Radiant Professionals Alliance, зайдите на сайт Radiantpros.org. RPA — очень полезная организация, к которой можно приобщиться, чтобы поддерживать отрасль.
Mark Eatherton Материал на этом веб-сайте защищен авторским правом 2016.Любое повторное использование этого материала (печатного или электронного) должно быть предварительно получено с письменного разрешения Марка Эзертона и журнала CONTRACTOR Magazine. Свяжитесь с нами по электронной почте: [email protected] .
Почему кривые рабочих характеристик заводских центробежных насосов иногда (по-видимому) отличаются от результатов полевых испытаний
Аллан Р. Будрис
Автор недавно получил вопрос от читателя относительно отклонений, которые читатель испытывал между заводской головкой насосов. кривая производительности (HQ) и то, что наблюдалось в полевых условиях.Кривая поля (H-Q) была круче с более высоким запорным напором.
Первая мысль, основанная на наблюдениях в ходе многих полевых испытаний, заключалась в том, что разница в напоре и производительности насоса, скорее всего, была вызвана некалиброванными полевыми приборами и / или неоптимальным трубопроводом к насосу и / или приборам. Манометры Field Bourdon известны своей сомнительной точностью, если их не калибровать периодически. Напротив, заводские испытания производительности насоса обычно проводятся в соответствии с требованиями к испытаниям Стандартов Института гидравлики с использованием холодной воды с достаточным NPSH, что дает достаточно точные результаты для конкретных условий и испытанного насоса.
Факторы, которые могут изменить производительность насоса:
Однако существуют другие (в основном полевые) условия, которые могут фактически изменить производительность HQ и / или HP-Q (мощность в лошадиных силах) насоса по сравнению с результатами, полученными на заводе-изготовителе. , многие из которых приведены в таблице ниже:
1. Работа насоса в обратном направлении (неправильное направление) будет иметь очень большое влияние на производительность насоса, что приведет к более крутой (более низкой скорости потока) кривой HQ. Чаще всего это происходит при первом запуске.
2. Опубликованные (прейскурант) заводские кривые производительности насоса, вероятно, будут отличаться от конкретных характеристик насоса из-за допусков (геометрии) изготовления крыльчатки и корпуса. Таким образом, если конкретный насос не прошел заводские испытания, можно ожидать некоторых фактических отклонений в производительности.
3. При вязкости жидкости выше примерно 40 до 100 SSU снижается напор, расход и эффективность центробежного насоса, одновременно увеличивая входную мощность. Стандарты Гидравлического института предоставляют диаграммы, которые помогают оценить влияние вязкости на характеристики конкретного насоса.
4. Если насос был установлен в течение некоторого периода времени, любой износ насоса, такой как открытие зазора компенсационного кольца рабочего колеса, изменит (уменьшит) производительность насоса (см. Рисунок 1). Кроме того, когда насос восстанавливается, он может все еще не полностью соответствовать первоначальным характеристикам из-за каких-либо отклонений в геометрии запасных частей, особенно если они не изготовлены поставщиком насоса (см. Столбец «Февраль 2010»).
5. Помимо износа насоса, насосы, работающие с твердыми частицами, такие как насосы для сточных вод, часто подвергаются закупорке рабочего колеса, что снижает напор насоса и расход.Мгновенное изменение направления вращения насоса часто может привести к отключению рабочего колеса.
6. Если насосу приходится обрабатывать более одного процента увлеченного воздуха, производительность по напору будет снижена, как показано в прошлой колонке «Советы по насосу» по заливке насоса (см. Рисунок 2).
7. Кавитационные пары, образующиеся при недостаточном имеющемся чистом положительном напоре на всасывании (NPSHA) на всасывании насоса, могут блокировать сквозной поток (см. Рисунок 3.). Центробежный насос может обрабатывать значительное количество кавитационного пара, но при некоторой скорости потока / NPSHA скорость потока будет падать довольно быстро.
8. При низких (или закрытых) расходах отклонения напора от заводских кривых могут быть вызваны рециркуляцией во всасывающем и / или нагнетательном трубопроводах. Это может не только дать более низкие показания манометра из-за более высоких скоростей рециркулирующей жидкости на манометрах, но также может повлиять на напор нагнетания из-за циркуляции внутри улитки насоса и рабочего колеса. Рециркуляция насоса может длиться от 5 до 10 диаметров трубы или более от насоса. Рециркуляция на выходе может проходить до выпускного клапана и обратно.Это означает, что разная геометрия нагнетательного трубопровода может привести к разным запорным головкам нагнетания. Много лет назад, когда писатель работал в Worthington Pump, их лаборатории приходилось измерять давление всасывания во всасывающем баке (вместо всасывающей трубы) при очень низких расходах, чтобы получить точные показания давления всасывания.
В дополнение к вышеупомянутым потенциальным изменениям производительности насоса напор; Кривые H-Q системы также могут отличаться от исходных проектных спецификаций по разным причинам, например, из-за изменения трения в трубе системы.Помните, что насос всегда будет работать на пересечении фактической кривой H-Q системы (месторождения) с фактической кривой H-Q насоса.
Так что же делать пользователю помпы, если он подозревает, что его помпа не соответствует заводским спецификациям?
Рекомендуемые действия для новых установок, протестированных на заводе:
Если насос был проверен на заводе-изготовителе, и это новая установка, первое предположение должно заключаться в том, что заводские испытания выполнены правильно, а разница связана с некоторыми состояние системы.Следующие проблемы должны быть проверены, чтобы помочь определить основную причину очевидного отклонения производительности, плюс это может также указать на корректирующие действия:
1. Следует проверить направление вращения насоса, чтобы убедиться, что оно правильное.
2. Давление всасывания следует измерить, чтобы убедиться, что в насосе не возникает чрезмерной кавитации. Это может занять от 1,05 до 2,5 раз больше NPSHR насоса, просто чтобы предотвратить любую потерю напора из-за кавитационной закупорки (см. Столбец «Январь 2012»).Манометр давления всасывания должен быть откалиброван для этого измерения.
3. Убедитесь, что насос не перекачивает вязкую жидкость, и, если да, откорректируйте производительность.
4. Убедитесь, что манометры для измерения давления, расхода и мощности недавно были откалиброваны.
5. Определите, совпадают ли измерения полевого напора и мощности для идентичных точек потока с точками постоянного потока на заводских кривых H-Q и HP-Q, даже если полевые и заводские значения расхода для этих условий не совпадают.Это может поставить под сомнение точность измерений полевого потока. Если кривая мощности насоса не слишком плоская, можно использовать кривую HP-Q для аппроксимации расхода насоса, если насос не изношен. Не забудьте принять во внимание КПД двигателя.
6. Проверьте, может ли насос работать с низким расходом, который может вызвать рециркуляцию всасывающего и / или нагнетаемого потока (см. Колонку июнь 2010 г.). Это может снизить показания манометра.
7. Убедитесь, что высота и скорость (V2 / 2g) напора были учтены при расчетах общего напора насоса (см. Столбец «Январь 2009 года»).
8. Убедитесь, что предполагаемая кривая H-Q системы все еще действительна.
Рекомендуемые действия для старых насосов, не прошедших заводские испытания:
Если конкретный насос не был проверен на заводе и / или насос находился в эксплуатации в течение некоторого периода времени, может потребоваться откалиброванное заводское испытание, чтобы получить больше точные результаты производительности (см. столбец «Советы по насосам» за январь 2009 г.). Это также может помочь определить причину очевидной проблемы с производительностью.
Если пользователь насоса не имеет опыта и / или оборудования, необходимого для проведения такого откалиброванного испытания и / или оценки, пользователь может обратиться к знающему консультанту по насосу, дистрибьютору или представителю завода.
Будущие столбцы:
Автор хотел бы услышать мнение других пользователей насосов, у которых могут быть собственные проблемы с применением насоса или полевые проблемы, которые, по их мнению, вы бы хотели видеть в будущей колонке «Советы и методы работы с насосами». С автором можно связаться по его электронной почте ([email protected]).
Об авторе Аллан Р. Будрис, P.E. — независимый инженер-консультант, специализирующийся на обучении, анализе отказов, устранении неисправностей, надежности, проверках эффективности и поддержке судебных разбирательств по насосам и насосным системам.Офис компании находится в Вашингтоне, штат Нью-Джерси, с ним можно связаться по электронной почте [email protected].
Циркуляционные насосы для котловой воды, электродвигатели и насосы с критическими характеристиками, наземное строительство
AVI International, Inc. (AVI) специализируется на проектировании, модернизации, ремонте и обслуживании агрегатов с погружными насосными двигателями. AVI — одна из ведущих мировых компаний по продаже и обслуживанию насосов для производства электроэнергии и очистки сточных вод. AVI обслуживает насосы по всему миру, включая Азию, Австралию, Канаду, Англию, Ближний Восток, Филиппины, Южную Америку и США
Наша цель — предоставить нашим клиентам насосы, которые являются рентабельными, превосходя отраслевые стандарты качества и долговечности, основанные на ISO 9003 и старом CSA-Z299.3 стандарта QA. Мы также обеспечиваем модернизацию существующих насосов для повышения надежности и эффективности.
Наш технический персонал может помочь вам со всеми вашими потребностями в циркуляционном насосе, от изменения конструкции обмоток до механической модернизации и оценки рабочих процедур. AVI предоставляет своим клиентам одну из лучших в отрасли сетей поддержки для обслуживания, технических знаний и запчастей. Мы с нетерпением ждем возможности обслужить вас сегодня и в будущем.
Ремонт и обслуживание насосов
AVI занимается ремонтом циркуляционных насосов котельной воды более 25 лет.Мы обслуживаем насосы General Electric, Hayward Tyler, Ingersoll Rand, KSB и Westinghouse. На нашем предприятии есть все оборудование, необходимое для ремонта, восстановления или модернизации вашего насоса.
подробнее …
Детали циркуляционного насоса котловой воды
AVI предлагает надежную поставку качественных запасных частей, комплектных узлов и целых узлов. Мы храним на складе больше подшипниковых деталей, изготовленных из большего количества отечественных материалов, чем кто-либо другой в отрасли. Большинство запчастей обычно отправляются в течение 24 часов.
подробнее …
Услуги механического цеха
В механическом цехе AVI имеется более сорока различных основных единиц оборудования, предназначенных для создания и повторного производства деталей и изделий. AVI может исправить практически любую ситуацию. Мы прилагаем все усилия, чтобы ускорить выполнение ваших запчастей вовремя и в соответствии с графиком.
подробнее …
Восстановление производственного оборудования
AVI отличается быстрым и доступным предложением решений в реальном времени с командой преданных своему делу профессионалов.Мы всегда заботимся о наилучших интересах наших клиентов. Многие производители обращаются к нам с проблемами оборудования, которые помешали им запустить производственные линии. Нам легко своевременно решать многие их проблемы. Наши полевые инженеры привыкли находить решения проблем по всему миру.
Подробнее …
Зеленая энергия — «Земля и вода»
AVI помогает коммунальным предприятиям во всем мире двигаться к более чистой и здоровой энергетике будущего, повышая эффективность существующего оборудования и внедряя новые технологии в процесс производства электроэнергии.Знания AVI в области смесительной техники для анаэробных варочных котлов позволили повысить эффективность производства с меньшими отходами и меньшим временем простоя. Наш опыт в области улавливания энергии океанских волн позволяет создавать новые и многообещающие продукты на будущее.
Поддержка станций очистки сточных вод
На протяжении почти 25 лет AVI предлагает множество услуг, помогающих станциям очистки сточных вод работать на полную мощность. Мы ремонтируем и перестраиваем смесители для анаэробных реакторов по всей территории США.Использование той же технологии OEE, которая используется в наших больших циркуляционных насосах для котловой воды, обеспечивает более плавную, более прохладную и эффективную работу вашего оборудования. Насосы, произведенные и обслуживаемые AVI, обычно работают дольше между обслуживанием.
Подробнее …
.