Насос с мокрым ротором это

Выбор

Какой лучше выбрать циркуляционный насос для системы отопления? При отопления, основное внимание обращают на такой параметр как выделяемое тепло, которым устройство будет обеспечивать помещение. В организациях, где занимаются оценкой параметров прибора, данные оцениваются с помощью специальных программ, затем после расчета выдаются реальные расчеты

Одним из популярных методов выбора насоса, является оценка площади помещения, которую насос способен обогреть. Согласно европейским стандартам, дома с двумя и менее квартирами, требуют для обогрева мощность 100 ватт на один кв.метр. А для домов с множеством квартир 70 ватт на метр. И в зависимости от качества теплоизоляции зависят параметры мощности. Если теплоизоляция хорошая, то необходимо 30 – 50 ватт на кв.метр.

Для плохого качества теплоизоляции берутся высокие показатели мощности.

Для нашего сурового климата соответствуют следующие данные:

• для двухэтажного дома при температуре воздуха минус 25 градусов – 173 ватт на кв.метр, если минус 30, то 177 ватт на кв.метр;
• для здания более двух этажей подойдут 97 и 101 ватт на кв.метр соответственно.

Установка

Установка циркуляционного насоса в систему отопления не займет много времени, если есть необходимые для этого инструменты и необходимые навыки:

1. ключи в наборе с размерами от 17 до 36;
2. байпас, фильтр, обратный клапан;
3. «американские» резьбы.

Для подключения насоса в систему отопления следует руководствоваться:

• Техническими параметрами насоса, которые рассчитываются, как было показано выше;
• Присоединение механизма к обратным трубопроводам обеспечат работу приборов с охлажденной водой. Это позволит продлить срок службы изделий. тоже присоединить к обратному трубопроводу;
• С отключением котла отопления, на насосной трубе перекрываются впускные и выпускные краны. Затем изделие следует установить в горизонтальном положении, закрутив с помощью «американских» гаек. Вертикальная оборудования создаст лишний шум при эксплуатации.

Важный совет: при установке прокладки лучше выбрать ее из паранита, потому что резиновые станут непригодными при повышении температуры.

• Установка циркуляционного насоса будет как дополнение, если циркуляция естественная. Здесь стоит заодно приобрести фильтр и «американские» гайки, по диаметру подходящие для устройства. Для закрытых разводок будет необходим обратный клапан, а для открытых вовсе не нужен;
• При установке, не забывать установить краны, которые будут полезны при ремонте системы. Байпасная линия, при установке, позволит продолжить циркуляцию при снятом приборе и даже в случае отсутствия электричества.

Конструктивное исполнение насосов для отопительных систем

В зависимости от конструкции все нагнетающие агрегаты систем отопления разделяются на два типа:

• сухие циркуляционные насосы;
• насосы с мокрым ротором.

Оба типа устройств достаточно эффективны в обогревающих трубопроводах и имеют как достоинства, так и недостатки.

Насосы сухого типа

В устройствах с сухим ротором электродвигатель вынесен за пределы корпуса насоса

В таких агрегатах ротор не контактирует с рабочей жидкостью, поскольку все элементы электродвигателя отделены от рабочей камеры устройства уплотнительной системой специального типа. Она состоит из отполированных, тщательно подогнанных друг к другу металлических колец. Чтобы устранить трение, между элементами уплотнения постоянно находится тонкая плёнка жидкости, которая играет роль смазки.
Именно она и предотвращает повреждение колец уплотнителя.

В зависимости от расположения отдельных элементов конструкции сухие помпы отопительных систем можно разделить на три типа:

• помпы консольного типа;
• вертикальные центробежные насосы;
• блочные насосы.

Всасывающий патрубок консольных циркуляционных насосов находится на внешнем краю улитки, тогда как нагнетательная часть вынесена в противоположную сторону. Особенностью агрегатов второго типа является расположение электродвигателя в вертикальной плоскости, что позволяет значительно повысить производительность устройств.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором

Насосы с сухим ротором имеют многочисленные достоинства:

• длительный срок эксплуатации;
• высокая производительность;
• КПД приближен к 80%;
• возможность работы при утечке теплоносителя;
• высокая ремонтопригодность;
• относительно низкая стоимость;
• надёжность;
• возможность монтажа в любом положении.

Вместе с тем повышенный уровень шума агрегатов данного типа не позволяет устанавливать их в жилых помещениях. К минусам также относятся требования к чистоте теплоносителя и необходимость в периодическом обслуживании и смазке подвижного уплотнения.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором

Достоинства циркуляционных насосов с мокрым ротором открыли широкие перспективы для их использования в автономных отопительных системах

Ротор и рабочее колесо насосов этого типа находятся в перекачиваемом теплоносителе, который отлично справляется не только со своей основной функцией, но и с охлаждением деталей электродвигателя. Статор электродвигателя помпы отделён от ротора герметичным стаканом, выполненным из немагнитной стали или углеродного волокна. Агрегаты «мокрого» типа предназначены для работы в системах со стабильным, редко меняющимся расходом жидкости.
Наличие блока управления позволяет варьировать количество подключённых обмоток, и соответственно, менять производительность насоса. Выбор оптимального режима работы положительным образом влияет на экономичность агрегата.

К достоинствам агрегатов «мокрого» типа можно отнести:

• низкий уровень шума;
• нет необходимости в смазке;
• эффективный способ охлаждения;
• простота обслуживания и монтажа;
• сравнительно низкая цена агрегата и запчастей;
• длительный срок эксплуатации.

Насосы с мокрым ротором не лишены и недостатков в виде низкого КПД (немногим больше 30%), неспособности агрегата к работе без теплоносителя и требованиям к горизонтальной ориентации вала ротора во время работы.

Особенности конструкции по способу подключения

Фланцевое подключение чаще всего используется в моделях насосов повышенной мощности

В трубопроводах коммунальных и промышленных магистралей чаще всего используются циркуляционные насосы с сухим ротором, как более производительные и мощные устройства.
Их подключение выполняется преимущественно фланцевым соединением, а для установки может использоваться как общая опорная рама, так и специально обустроенный фундамент. Вместе с тем производители выпускают и устройства, предназначенные для встраивания в автономные системы отопления. Как правило, все они имеют повышенную мощность и производительность, а их установка не требует специального крепления.

В комплект поставки насосов с муфтовым типом подключения обязательно входят крепёжные элементы

Муфтовые присоединения циркуляционных насосов характерны для маломощных агрегатов мокрого типа с прямопоточным движением теплоносителя, которые могут встраиваться непосредственно в трубопровод. Такие устройства представлены широким рядом бытовых центробежных насосов, тогда как мощные промышленные агрегаты с фланцевым соединением требуют дополнительного крепления трубопровода при помощи консоли и фундамента.

Многими считалось, что для бытового исполнения надо брать циркуляционные насосы с мокрым ротором. Сухороторные циркуляционные насосы использовались для промышленного использования.

Существовало мнение, что насосы с сухим ротором имеют слишком большие размеры и сильно шумят. Однако крупными производителями стали все больше выпускаться бытовые модели циркуляционных насосов, имеющих сухой ротор.

В промышленности используются циркуляционные насосы с сухим ротором.

В бытовом исполнении используются циркуляционные насосы с мокрым и сухим ротором. Для производственных нужд не используются насосы с мокрым ротором, так как их можно производить мощностью до 3 кВт и они не получили широкого распространения.

Плюсы циркуляционных насосов с сухим ротором промышленного исполнения: для них неважно качество теплоносителя, обладают хорошей ремонтопригодностью. Минусом этих насосов является то, что они имеют большие размеры, сильно шумят, поэтому их устанавливают в отдельные помещения, много потребляют электроэнергии.

Что касается бытового исполнения насоса с сухим ротором, то его плюсы:

обладает более высоким КПД;

для него не важна чистота теплоносителя;

обладает хорошей ремонтопригодностью, причем запчасти дешевле насосов, имеющий мокрый ротор;

размерами почти не отличается от мокророторного аналога.

Минусом является большой шум при работе и необходимость регулярной замены торцевого уплотнителя.

Минусы циркуляционных насосов с сухим ротором являются плюсами для насоса с мокрым ротором: бесшумность, не имеет торцевого уплотнения. Недостатком является то, что качество теплоносителя имеет большое значение при эксплуатации. Чем хуже качество перекачиваемой жидкости, тем быстрее насос может выйти из строя.

Учитывая все минусы и плюсы рассмотренных насосов, можно сделать соответствующие выводы. Если для вас не важно качество теплоносителя, то лучше выбирать насос с мокрым ротором, но не известно, что будет с остальной системой отопления.

Если вы хотите, чтобы все работало слажено, лучше использовать мотор с сухим ротором, но при этом надо позаботиться о качестве теплоносителя.

По поводу шумности, каждый решает для себя сам, ведь насос не так часто попадает в поле зрения. КПД не столь важен, так как разница в процентах небольшая, а вот отсутствие необходимости замены торцевого уплотнителя является большим плюсом.

Но техобслуживание следует регулярно проводить вместе с осмотром всей отопительной системы специалистом.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Циркуляционные насосы с «мокрым ротором»

В рубрике «Насосы» поговорим о насосах для отопления с «мокрым» ротором. Циркуляционный насос – это очень важный элемент в системах отопления, кондиционирования, горячего водоснабжения, а также в системах обогрева полов. Благодаря насосу происходит циркуляция теплоносителя в «закрытой» системе отопления, системе «теплый пол», что увеличивает теплоотдачу. При использовании насоса можно монтировать трубопроводы меньшего диаметра, отсюда уменьшение количества теплоносителя в системе, уменьшение потребления количества энергоносителей и уменьшение стоимости затрат на используемые материалы, хотя нужно дополнительно устанавливать мембранный бак. Такие системы отопления быстрее реагируют на колебания температуры и легче поддаются регулировке. Применение циркуляционных насосов в системах отопления позволяет экономить до 30% энергоносителей, используемых на нагрев теплоносителя. Насосы для горячего водоснабжения (ГВС) позволяют поддерживать постоянную температуру воды в системах горячего водоснабжения (рециркуляция горячей воды). При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать, где будет использоваться насос в системе отопления или горячего водоснабжения. Конструктивно насосы имеют четкое разделение на насосы для отопления и ГВС. Корпуса насосов для систем отопления изготавливаются из чугуна, а для горячего водоснабжения используют корпуса с бронзы или латуни. Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором работают постоянно на протяжении всего отопительного сезона, поэтому к ним предъявляются высокие требования: бесшумная работа, малая потребляемая мощность, простота и надежность. Существует два наиболее распространенных вида циркуляционных насосов — насосы с «мокрым» и «сухим» ротором. В данной статье мы будем вести разговор о насосах с «мокрым ротором».

Устройство и конструкция

Конструктивно насосы для отопления с «мокрым» ротором состоят из четырех основных элементов: статора, ротора, разделительного стакана и корпуса (фото).

Конструкция насосов с «мокрым» ротором

Статор насоса. Для уменьшения потребление электроэнергии необходимо, чтобы статора насосов с «мокрым ротором» меняли скорость вращения. Для того чтобы скорость вращения ротора можно было изменять, в конструкции статоров используются многосекционные обмотки. Скорость вращения насоса можно менять вручную с помощью переключателя скоростей. Обычно статоры циркуляционных насосов с «мокрым ротором» изготавливаются на три скорости вращения ротора. По мере уменьшения частоты вращения уменьшается и объемный расход (подача) насоса. Существуют конструкции статоров со встроенными электронными устройствами, обеспечивающими бесступенчатое регулирование частоты вращения ротора. Статор насоса охлаждается перекачиваемой жидкостью, так как насосы с «мокрым» ротором не имеют вентилятора охлаждения. Максимальная рабочая температура таких насосов достигает 140° С. Насосы для систем отопления с «мокрым» ротором, в зависимости от требуемой выходной мощности, изготавливаются на напряжение

380 В.

Ротор насоса – короткозамкнутый, насажен на вал из нержавеющей стали или керамики. Во время работы насоса, ротор находится полностью погруженным в воду.

Стакан – сделан из немагнитной, нержавеющей стали, и имеет толщину стенки от 0,1 до 0,3 мм. В торце стакана запрессовыван керамический или графитовый подшипник. Второй подшипник находится в крышке стакана, которая насаживается на вал ротора перед рабочим колесом. Так как вращающиеся части и подшипники во время работы насоса с «мокрым» ротором находятся в воде, которая смазывает подшипники и хорошо поглощает вибрацию. Работа таких насосов происходит с низким уровнем шума. Поэтому циркуляционные насосы «мокрым» ротором используются в индивидуальных системах отопления. Стаканы бывают двух видов (фото):

с винтом на торце для удаления воздуха из насоса и без винта (цельные). Отличие насосов с цельным стаканом в том, что они способны самостоятельно удалять воздух из насоса во время запуска и в процессе работы системы отопления. Стаканы

Корпус насоса – изготавливается из чугуна, если циркуляционный насос используется в системе отопления, или из бронзы и латуни, если насос используется в системе рециркуляции горячей воды.

Способы монтажа

К насосам с «мокрым» ротором изготавливаются и поставляются накидные гайки (фото)

или как их еще называют американки, резьбовое соединение с условным проходом 1″ и 1 1/4″. Насосы большего размера имеют фланцевые соединения. Циркуляционные насосы для систем отопления могут монтироваться непосредственно на трубопровод в горизонтальном или в вертикальном положении, с условием, что ось вала насоса должна быть всегда расположена горизонтально. Они могут монтироваться как на подающий, так и обратный трубопроводы. Предпочтительно выполнять монтаж на обратном трубопроводе. Стрелка на корпусе насоса для систем отопления указывает направление движения теплоносителя. До и после циркуляционного насоса необходимо установить отсечные краны или задвижки того же диаметра, что и условный проход насоса. Краны или задвижки используются для удобства обслуживания насоса во время профилактики или ремонта. При этом теплоноситель не нужно сливать из системы отопления или горячего водоснабжения. Между отсечным клапаном и всасывающим патрубком насоса обязательно необходимо смонтировать фильтр грубой очистки того же диаметра, что и условный проход насоса. Если в системе отопления используется несколько циркуляционных насосов, то на каждом из них необходимо установить обратные клапаны. Клапан устанавливается того же диаметра, что и условный проход насоса и монтируется после насоса на напорном патрубке до отсечного крана. В случае если ось вала двигателя смонтирована вертикально (рис)

Положение насоса запрещенное для монтажа

по отношению к горизонту, в процессе эксплуатации в верхний части разделительного стакана может образоваться воздушная пробка. Керамический или графитовый подшипник не будет смазываться перекачиваемой жидкостью, что может привести к его перегреву и, как следствие, заклиниванию вала ротора. Как мы уже говорили, смазка подшипников насосов с «мокрым ротором» осуществляется перекачиваемой жидкостью. Кроме того, ухудшится охлаждение статора из-за недостаточной циркуляции жидкости. Для этого жидкость через разделительный стакан должна циркулировать постоянно. Подробнее о способах монтажа можно найти в инструкции по монтажу и эксплуатации циркуляционных насосов для систем отопления.

Рабочая точка

Точка, в которой пересекаются характеристики циркуляционного насоса и системы, называется рабочей точкой системы и насоса. Это значит, что в этой точке находится равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, необходимой для преодоления сопротивления системы отопления. Напор насоса всегда равен сопротивлению системы. От напора зависит также и подача, которую может обеспечить насос. При этом необходимо помнить, что подача не должна быть ниже определенного минимума. В противном случае малая производительность может вызвать сильное повышение температуры в насосной камере, что может привести к повреждению насоса. Во избежание этого следует соблюдать инструкции завода производителя насоса. Рабочая точка за пределами рабочей характеристики насоса может привести к перегреву и выходу насоса из строя. При изменении подачи во время работы насоса изменяется и напор, а, следовательно, и рабочая точка постоянно смещается. Найти расчетную рабочую точку в соответствии с требованиями при эксплуатации системы в максимальном режиме входит в задачи проектировщика. Все остальные рабочие точки находятся слева от расчетной рабочей точки. На рисунке показано влияние изменения гидравлического сопротивления на смещение рабочей точки.

Смещение рабочей точки системы влево от расчетной рабочей точки увеличивает напор насоса. Это приведет к повышенному шуму в системе отопления при наличии регулирующей арматуры и клапанов.

Подача насоса

Для определения подачи в системе отопления применяется следующая формула: Q=Q_N/1,163*Δυ (м 3 /час)

Q – подача насоса в расчетной точке в [м 3 /ч]

Q_N – тепловая мощность котла в [кВт]

1,163 – удельная тепловая емкость воды [Вт*ч/кг*К]

Δυ – расчетная разность температур в прямом и в обратном трубопроводах системы отопления, в кельвинах [K], при этом за основу можно принять 10 – 20 К для стандартных систем.

Напор насоса

Чтобы доставить перекачиваемый теплоноситель в любую точку системы отопления, насос должен преодолеть сумму всех гидравлических сопротивлений. Так как обычно определить схему прокладки и условный проход трубопроводов довольно трудно, для примерного расчета напора системы отопления можно использовать следующую формулу:

Н=R *L*ZF/10 000 (м)

R – потери на трение в трубах [Па/м]. При этом можно принять за основу значение 50 Па/м – 150 Па/м для стандартных систем (в зависимости от года постройки дома, в старых домах в связи с использованием труб большего диаметра потери давления меньше (50 Па/м)).

L – длина [м] прямого и обратного трубопроводов или: (длина дома+ширина дома+ высота дома) x 2

ZF – коэффициент. для запорной арматуры ≈1,3, термостатического клапана ≈1,7, смеситель ≈1,2

При наличии запорной арматуры и термостатических клапанов нужно использовать коэффициент ZF=2,2.

При наличии запорной арматуры, термостатических клапанов и смесителя нужно использовать коэффициент ZF=2,6.

10000 – коэффициент пересчета (м) и (Па)

Пример: котел, установленный в многоквартирном доме старой постройки, имеет мощность 50 кВт.

Для перепада температур Δυ=20 K (температура подачи=90 °C, температура возврата=70 °C) получается, напор равен: Q=Q_N/1,163*Δυ (м 3 /час)=50/1,163*20=2,15 м 3 /час

При отоплении аналогичного здания с меньшим перепадом температур (например, 10 K) циркуляционный насос должен обеспечить двойной расход, то есть 4,3 м 3 /час с условием, чтобы тепло, производимое теплогенератором, могло доходить до потребителей в необходимом количестве.

Потери давления из-за трения в трубопроводе составляют в нашем примере 50 Па/м,

общая длина прямого и обратного трубопроводов — 150 м, коэффициент — 2,2, так как смеситель и термостатические клапана отсутствуют. В результате получаем напор (H): Н=R*L* ZF/10000(м)=50-150-2,2/10000=1,65 м.

Эксплуатация обслуживание и ремонт

Циркуляционные насосы для систем отопления – это надежное и эффективное оборудование, работающее долго при соблюдении условий эксплуатации. Но у насосов с «мокрым» ротором есть и один серьезный недостаток. КПД этих насосов не превышает 50%, в то время как у насосов с сухим ротором этот показатель может достигать 80-90% . Поэтому такие насосы больше всего востребованы в индивидуальных системах отопления и горячего водоснабжения.

Циркуляционные насосы для систем отопления с «мокрым» ротором нельзя эксплуатировать без протока теплоносителя — может произойти перегрев керамических или графитовых подшипников и как следствие заклинивание ротора.

Для уменьшения шума в закрытых системах отопления/охлаждения с циркуляционными насосами необходимо, чтобы в системе не было воздуха. Для удаления воздуха применяются автоматические воздушные клапаны или сепараторы воздуха Spirovent Air.

На практике очень часто случается, что в теплоносителе содержится мелкая взвесь и накипь. При работе насоса накипь постепенно осаждается и наслаивается на рабочие поверхности ротора и стакана. Расстояние между ротором и стаканом составляет 0,1-0,2 мм, из-за наслоения накипи ротор «заклинивает» в стакане. Если насос с «заклиненным» ротором продолжительное время находится под напряжением, то этот дефект может привести к более серьезной поломке: перегреву и короткому замыканию обмоток. Статор выходит из строя, так как уменьшается или полностью прекращается проток теплоносителя, и недостаточно охлаждение двигателя. К сожалению, мастерские по перемотке двигателей не берут в работу статоры бытовых циркуляционных насосов, из-за их высокой трудоемкости и сложности в переметке, как следствие – приобретение нового насоса. Если статор насоса не вышел из строя, то для расклинивания ротора приходится потратить довольно много времени: от нескольких часов до нескольких дней. Особенно тяжело эта процедура происходит с насосами, у которых вал из керамики. Вал таких насосов очень хрупкий и может сломаться при неосторожном движении. Как правило, удавалось расклинивать все роторы, попадавшие в ремонт с таким дефектом.

Для уменьшения накипи в системе отопления, необходимо:

• Промывать систему отопления перед вводом в эксплуатацию. Особенно много накипи образуется у систем отопления работавших на «естественной» циркуляции теплоносителя, так как приходилось очень часто доливать воду в расширительные баки, и это вода не подготовленная. После установки в такую систему циркуляционного насоса и плохой промывке системы отопления, вся накипь, которая годами наслаивалась в трубах и радиаторах при медленной естественной циркуляции очень быстро оказывается в насосе из-за того, что скорость теплоносителя возросла в несколько раз.
• Заправлять систему отопления специальной умягченной водой.
• Не сливать теплоноситель из системы после окончания отопительного сезона.
• После окончания отопительного сезона необходимо хотя бы один раз в месяц включить насос на 1-2 минуты в работу, чтобы в начале отопительного сезона не столкнутся с проблемой заклинивания ротора.
• Устанавливать в систему отопления сепараторы шлама Spirovent Dirt

Вторая причина выхода насосов из строя – это наличие взвеси в системе отопления. Взвесь попадает в керамические подшипники, и образуется выработка на подшипниках и вале (особенно это быстро происходит на подшипниках из графита). Из-за выработки, появляется люфт и дополнительный шум, а в один прекрасный момент происходит «прилипание» ротора к стакану. Проще говоря, ротор перестает вращаться. Запчастей на циркуляционные насосы практически нет, и приходится покупать новый насос. Для предотвращения таких дефектов, необходимо проделывать те же процедуры, что и при заклинивании ротора.

Подводя итог, можно сказать, современные системы отопления, как в индивидуальных, так и в городских зданиях нуждаются в высококачественном насосном оборудовании, способном обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя. Для долгой и надежной их эксплуатации необходимо соблюдать условия монтажа и правила эксплуатации. Используемые насосы должны отвечать весьма жестким требованиям: быть экономичными, надежными и обеспечивать непрерывную работу в отопительный период на протяжении долгих лет.