Характеристики насоса циркуляционного насоса: Насос циркуляционный для систем отопления: характеристики, правила выбора

Насос циркуляционный для систем отопления: характеристики, правила выбора

Использование насоса циркуляционного для систем отопления значительно улучшает их эксплуатационные характеристики. Кроме того, такие насосы, благодаря которым нагретая котлом вода поступает во все элементы отопительных систем значительно быстрее и менее остывшей, позволяют экономить на энергоносителях (электричестве, топливе для котла). Эффективность применения циркуляционных насосов в составе отопительных систем во многом зависит от правильности выбора такого оборудования, делаемого на основе его технических характеристик.

Циркуляционные насосы для отопления

Виды и основные характеристики

Прежде чем разбираться в том, какие имеют циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики, следует познакомиться с различными типами такого оборудования. По конструктивному исполнению выделяют циркуляционные насосы:

• с «мокрым» ротором;
• с «сухим» ротором.

Особенность конструкции устройств первого типа заключается в том, что подвижные элементы их роторного узла постоянно находятся в контакте с перекачиваемой средой, что обеспечивает не только их смазку, но и эффективное охлаждение. Кроме того, работа такого оборудования, ротор которого постоянно находится в жидкой среде, отлично поглощающей все вибрации, характеризуется минимальным уровнем шума. Достоинствами циркуляционных насосов с «мокрым» ротором также являются компактные размеры, простота в установке и техническом обслуживании. Если говорить о недостатках подобных гидромашин, то к наиболее значимым из них относится невысокий КПД.

Конструкция циркуляционного насоса с «мокрым» ротором

В циркуляционных насосах с «сухим» ротором, как становится понятно уже из их названия, элементы роторного узла не контактируют с жидким теплоносителем, что наделяет такие устройства как достоинствами, так и недостатками. Наиболее значимыми преимуществами гидромашин данного типа являются высокая производительность и КПД, доходящий до 80%. Циркуляционными насосами с «сухим» ротором оснащают мощные тепловые станции и отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах отопления, как правило, их не используют. Среди недостатков гидромашин с «сухим» ротором обычно называют достаточно высокую шумность, а также сложность установки и обслуживания.

Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором

Технические возможности и условия эксплуатации насосов циркуляционных для систем отопления определяются целым рядом характеристик.

Производительность

Этот параметр указывает на количество жидкости, которую устройство в состоянии перекачать за единицу времени своей работы. Единица измерения данного параметра – м³/час.

Напор

Напор также называют гидравлическим сопротивлением. Величина напора, формируемого циркуляционным насосом, измеряется в метрах или дециметрах водяного столба.

Для перекачки увеличенного объёма теплоносителя применяются сдвоенные циркуляционные насосы

Напряжение питания

От этого параметра зависит тип электрической сети (одно- или трехфазной), к которой можно подключать насос. Естественно, что для установки в системах отопления жилых домов следует выбирать гидромашины, работающие от электрической сети питания с напряжением 220 В.

Потребляемая мощность

Данная характеристика зависит как от конкретной модели насосного оборудования, так и от режима, в котором оно работает. Многие модели циркуляционных насосов, предназначенных для бытовых систем отопления, могут обеспечивать несколько скоростей перекачивания воды. На корпусе таких насосов, как правило, имеется специальная табличка, на которой указаны потребляемая мощность и сила тока, соответствующие каждому из режимов работы. Преимущественное большинство циркуляционных насосов для бытовых систем отопления характеризуются потребляемой мощностью, находящейся в интервале 50–70 Вт.

Таблица 1. Основные параметры и особенности выбора циркуляционных насосов для отопления

Максимальная температура теплоносителя

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по данному параметру, следует отдавать предпочтение моделям, рассчитанным на работу с рабочей средой, температура которой может доходить до 110°.

Размерные параметры

Сюда относятся такие характеристики, как диаметр резьбовой части монтажных элементов насосного оборудования и монтажная длина его корпуса. Большая часть циркуляционных насосов, используемых в бытовых системах отопления, просто врезается в трубопровод и соединяется с его элементами при помощи накидных гаек – «американок». Достаточно часто как сами гайки, так и патрубки для подсоединения устройства к трубопроводной системе уже входят в его заводскую комплектацию. Наиболее распространенными монтажными диаметрами циркуляционных насосов, используемых для оснащения бытовых систем отопления, являются 1 и 1,25 дюйма (25 и 32 мм соответственно). Монтажная длина бытовых циркуляционных насосов может составлять 130 или 180 мм.

Все размерные параметры насоса указываются в его техническом паспорте

Класс защиты электрической части

Большинство современных моделей циркуляционных насосов для бытовых систем отопления по международной классификации соответствуют классу защиты IP44. Насосное оборудование данного класса производители обеспечивают защитой от попадания в его внутреннюю часть твердых инородных частиц, размер которых превышает 1 мм. На это указывает первая цифра 4 в маркировке. Следующая цифра 4 в обозначении класса защиты обозначает, что электрическая часть оборудования застрахована от капель жидкости и брызг, летящих под любым углом.

Максимальное давление жидкости на выходе

На корпусе многих моделей циркуляционных насосов можно встретить информацию о данной характеристике. Как правило, у бытового оборудования этот параметр не превышает 10 бар. С практической точки зрения он ни о чем говорит, гораздо важнее такие характеристики, как напор и производительность.

Торговая марка и компания-производитель

При выборе циркуляционных насосов для систем отопления (впрочем, как и любых других технических устройств) лучше отдавать предпочтение продукции известных производителей, которые более серьезно относятся к вопросам качества и предоставляют надежные гарантии.

Таблица 2. Некоторые модели циркуляционных насосов российской компании «Инсэл»

Таблица 3. Некоторые модели циркуляционных насосов международной компании NeoClima

Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления, как правило, внесены в обозначение их моделей. По таким обозначениям, в частности, можно сразу определить следующие параметры: создаваемый устройством напор жидкости, диаметры его всасывающего и нагнетательного патрубков, монтажную длину.

Правила и особенности выбора

Приступать к выбору определенной модели циркуляционного насоса следует только после того, как будет спроектирована отопительная система и станет известна суммарная длина ее замкнутого контура. Кроме длины контура системы отопления, на выбор циркуляционного насоса оказывает влияние и количество радиаторов, которыми она будет оснащена. Только после получения всех этих данных можно с высокой точностью определить, какую производительность должен иметь циркуляционный насос и какой величины напор теплоносителя в системе он должен обеспечивать. Производительность циркуляционного насоса для системы отопления очень важно рассчитывать, исходя из самой низкой температуры на улице, когда насосное устройство будет работать с максимальной нагрузкой.

Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по характеристикам такого устройства, можно ориентироваться на следующие рекомендации от опытных специалистов.

1. Если при выборе циркуляционного насоса вам подошли и понравились сразу несколько моделей, предпочтение следует отдать той из них, технические характеристики которой точнее всего соответствуют расчетным значениям, полученным при проектировании системы отопления.
2. Нежелательно выбирать циркуляционный насос со слишком большим запасом по производительности и создаваемому напору теплоносителя. Такое устройство, расходуя только часть своей мощности, будет потреблять значительное количество электроэнергии, и создавать излишний шум при работе.
3. Лучше приобретать те модели циркуляционного насоса, режимы работы которых можно регулировать. Использование таких устройств со специальным переключателем на корпусе позволяет оптимизировать работу всей системы отопления в целом.

Циркуляционные насосы, если они правильно подобраны и установлены, позволяют сделать работу отопительных систем более эффективной, а также снизить расходы на обогрев помещений.

грамотное бесперебойное отопление и технические характеристики

Циркуляционный насос для систем отопления — это очень удобно и практично. Если же установить циркуляционный насос в обратную магистраль, то это поможет значительно снизить расходы. Действительно, благодаря ему в котёл тепло поступает гораздо быстрее, а также и менее остывшим. Для того чтобы было как можно больше эффекта от такого оборудования необходимо тщательно изучить все характеристики.

Общие и основные характеристики циркуляционных устройств систем отопления

В основном во всех системах отопления используются циркуляционные насосы, они помогают осуществлять подачу жидкости, их устанавливают внутри корпуса. Общими и основными параметрами таких изделий являются:

• Производительность — она показывает, какой объем жидкости циркуляционный насос сможет пропустить через себя за один час работы в системе отопления. Все зависит от гидравлического сопротивления магистрали.
• Напор — по-другому гидравлическое сопротивление. С помощью неё определяется максимальная высота, на которую насос поднимет весь столб воды.
• Присоединительные размеры — подбирают обычно следующим образом: следует произвести подбор с учётом диаметра подключаемых труб отопления, а также длины корпуса.
• Максимальная температура. Главной задачей таких насосов является то, чтобы перекачивать нагретый теплоноситель. Лучше выбрать устройство, которое может выдерживать максимальную температуру до 110 градусов.
• Производитель — этот параметр также немаловажен в работе. Лучше всего покупать продукцию известных поставщиков.

Выбор циркуляционного насоса — правила?

Когда вы получили требуемые параметры нужной продукции можно приступать к выбору модели. Может показаться, что чисто теоретически подойдёт совершенно любой насос, который ничуть не уступает техническим характеристикам уже рассчитанных. Необходимо при выборе учесть следующие рекомендации от специалистов:

1. Следует постараться как можно лучше изучить модель, которая вам понравилась. Выбрать насос лучше всего тот, у которого рабочая точка обычно располагается ближе всего к графику.
2. Нужно выбирать насос не с очень высокими характеристиками, так как он будет потреблять излишнюю не нужную электроэнергию, а также создаст излишний шум.
3. Рассчитывать производительность следует из максимальной нагрузки при самой низкой температуре на улице. Если же вам кажется, что насос потребляет слишком много энергии, то подберите менее мощный.
4. В настоящее время у всех современных устройств есть три скорости. Благодаря их переключению можно оптимизировать работу всей системы отопления.

Характеристики циркуляционных насосов для отопления Вило

Циркуляционные устройства Вило применяют для ускорения передвижения горячей воды особенно в тех случаях, когда площадь дома достаточно большая, а также есть второй этаж или же трубопровод с большой системой разветвлений. Для того чтобы обогревать дома разработаны всего две серии Вило — они имеют свои особенности и плюсы.

Преимущества Wilo

Оборудование линии Вило имеет множество преимуществ, например, сравнительно небольшую мощность, то есть электроэнергии будет тратиться не так уж и много. Эти устройства предназначены для обогрева домов площадью примерно от 200 до 750 м2. Другим плюсом является материал, из которого сделано колесо — оно изготовлено из технического полимера, который устойчив к длительному воздействию как низких, так и высоких температур.

Преимущества оборудования Вило:

• Трехступенчатая регулировка оборотов благодаря ручному переключателю.
• Противокоррозионное покрытие корпуса насоса.
• Подшипники из износоустойчивого металлографитного материала никогда не деформируются.
• Доступная цена.

Особенности насосов Вило TOP-S

Такие модели предназначены для помещений с площадью до 1400 м2. С помощью этих устройств можно обеспечить ускоренную циркуляцию теплоносителя во всех системах отопления. Технические характеристики:

1. Оборудование может работать в пределах от -20 до +130 градусов, иногда возможно увеличение температуры до 140 градусов, но не более.
2. Труба соединяется с помощью фланца или же резьбы.
3. Наибольшее допустимое давление: 6, 10, 6/10, 16 бар (индивидуальное исполнение).
4. Три скорости переключения.
5. Расширены функции сигнализации, двигателя и индикации.
6. Термоизолирующий кожух.

Плюсы и минусы Вило

Негативных отзывов циркуляционных насосов Вило практически не имеется, но есть очень большой риск купить подделку, её почти невозможно отличить от настоящей. Оборудование пользуется спросом благодаря следующим преимуществам:

1. Эти устройства долговечны.
2. Имеется несколько ступеней защиты.
3. Есть возможность ручного переключения оборотов двигателя.

Технические характеристики насосов для систем отопления GRUNDFOS UPS 25–40

Основание устройства сделан полностью из чугуна. Конструкция привода изготовлена по схеме «мокрый ротор». Благодаря такому типу сборки насосов практически бесшумен. Работает он на трёх скоростях, они обычно устанавливаются в зависимости от вашей системы отопления (то есть везде индивидуально). Маркировка названия модели расшифровывается так:

• Up — обозначение типа оборудования;
• S — переключатель скоростей насоса;
• 25 — диаметр трубы, в мм;
• 40 — наибольший показатель напора.

Такое циркуляционное устройство имеет небольшие размеры, именно поэтому оно не нуждается в дополнительном рабочем месте. Насос предназначается для циркуляции воды в системах отопления и обогрева пола, снабжения горячей водой.

Технические характеристики устройства:

• Присоединение трубы — G 1 1/2;
• Максимальный рекомендуемый подъем — 2,45 м;
• Диаметр патрубков — 25 мм;
• Напор — до 4 м;
• Общая мощность — 25/35/45 Вт;
• Вес — 2,6 кг;
• Наибольший расход устройства —3,5 м3/ч;
• Монтажная длина — 180 мм;
• Максимальное рабоче давление — 10 бар;
• Питание — 230 В.

Циркуляционное устройство очень экономичное: может работать как постоянно, так и с помощью настройки таймера, который контролирует весь процесс по заданным параметрам.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

их характеристики, циркуляционные, технические расчеты скорости в системе, размеры, габариты

Циркуляционный насос — устройство, предназначенное для принуждения воды к движению по системе отопления. Его используют в контурах, где невозможно создать естественную циркуляцию. Установка не ограничена какими-либо другими ситуациями.

Общие параметры насосов для систем отопления в частном доме

Каждое устройство обладает характерными значениями:

• Расход — количество воды, которое пропускается в обвязке за час. Единица измерения имеет вид 1/(м³*с).
• Напор — максимальный показатель сопротивления жидкости, оказываемое на все элементы контура. Наравне с напором важны его потери из-за гидравлического сопротивления, а также давление.
• Скорость — параметр, определяющий взаимоотношение расхода с напором, в зависимости от режима работы насоса.

Размеры: отличия по габаритам

Приборы также могут иметь одинаковые рабочие характеристики, но различаться по габаритам:

• Длина определяет место установки. Устройства длиной 130 мм размещают в ограниченных пространствах, а 180 — в остальных.
• Диаметр подбирают под размер труб, используемых в системе. Допускается незначительное увеличение сечения, но категорические запрещено уменьшение.

Технические характеристики циркуляционных приборов с мокрым ротором

Выделяют следующие особенности этого вида устройств: защита элементов от механического трения, герметичность, долгая работа одной заправки ресурса, низкий уровень шума, лёгкий ремонт. Компоненты не смазывают в течение эксплуатации благодаря воде, находящейся внутри.

Коэффициент полезного действия обычно составляет 50%, но встречаются модели с КПД в диапазоне 45–60%.

Фото 1. Циркуляционный насос Wilo Star RSG с мокрым ротором, устанавливается в помещениях только в горизонтальном виде.

В отличие от сухих роторов, мокрые всегда ставят горизонтально, что может вызвать неудобства в некоторых помещениях. Конструкцию выполняют по модульному типу, который облегчает настройку и ремонт.

Расчёт мощности

Перед началом вычислений учитывают следующие факторы:

• Температура окружающего воздуха оказывает влияние на количество тепла, выделяемое генератором. Остывшее устройство перед оказанием положительного эффекта должно прогреться. Негативным также является избыток температуры, приводящий к превышению допустимой нагрузки.
• Диаметр труб в системе весьма важен: небольшие будут пропускать недостаточное для помещения количество воды, а слишком широкие не позволят котлу полноценно прогревать жидкость.

Фото 2. Три полипропиленовые трубы с разным диаметром, для системы отопления это имеет большое значение.

• Вязкость рабочего вещества прямо пропорционально влияет на мощность насоса.
• Устройство иногда монтируют в качестве поддерживающего элемента для системы с естественной циркуляцией или для подпитки контура. В подобных случаях достаточно установить прибор с меньшей мощностью.

С учётом факторов определяют эффективность насоса из следующих вариантов:

• Для частных домов — 100 Вт/м².
• Для многоквартирных — 70.
• Для производственных зданий или хорошо утеплённых жилых — от 30 до 50.
• В северных регионах значения увеличивают на 75, 30 и 20 соответственно.

Расчёт также выполняют по формуле N = Q * F * V * M, где:

• Q — расход жидкости в секунду.
• F — кинематическая вязкость вещества, которым заполнена система.
• V — объём контура.
• M — масса теплоносителя.

Q указана в техническом паспорте устройства. Значение F зависит от используемой жидкости. Вязкость наиболее распространённых веществ легко найти в соответствующей таблице. Объём и масса рабочего вещества определяются вручную.

Справка! Массу считать необязательно. Достаточно заменить её на произведение объёма системы на плотность жидкости. Последняя величина задана таблично.

Вам также будет интересно:

Расчёт давления

Напор водяного столба измеряют в технических атмосферах.

Усреднённый показатель указан в паспорте устройства или непосредственно на нём. Необходимое давление зависит от трёх факторов:

1. Циркуляционный насос должен работать при небольших гидравлических потерях.
2. По скорости подачи воды определяют напор.
3. В многоквартирных домах сопротивление системы принимают за 0,3 атм, в частных рассчитывают отдельно.

Важно! Высота строения не оказывает влияние на напор, но важна для расчёта давления.

Для расчёта необходимо знать мощность насоса, а также определить указанные факторы. Формула давления P = (N * H) / (ΔH * S * L), где:

• N — мощность циркуляционного насоса.
• H — напор жидкости в устройстве.
• ΔH — гидравлические потери напора.
• L — высота строения.
• S — площадь сечения труб в системе.

Мощность определяют по формуле выше. Высота и сечение контура определяются при составлении схемы обвязки.

Напор представляет собой величину H = P / (g * ρ) + V²/ (2 * g), где первое произведение — пьезометрическая высота, а второе — скоростной напор.

В большинстве случаев эта величина указана в паспорте устройства. Для расчёта рекомендуется пригласить специалиста.

ΔH — гидравлические потери, которые представляют собой изменения пьезометрической высоты. Это значение также указывают в документации насоса.

Важно! Напор и давление сильно взаимосвязаны. Значение одной характеристики получают из второй, что работает в обе стороны.

Скорость

Большинство современных насосов поддерживают функцию смены текущей скорости работы. Предусматривают три режима, определяющих обогрев помещения, но иногда встречаются более универсальные приборы.

К классическим возможностям относят:

• Стандартный режим, при котором комната отапливается со средней скоростью.
• Скоростной для быстрого прогрева остывшего строения.
• Замедленный, поддерживающий температуру в отсутствие жителей.

Устройства с большим разнообразием скоростей редко находят применение в жилых домах, но пользуются спросом в производственных зданиях. Это связано с высокой точностью их настройки. Для изменения функционирования используют рычаг с 3 и более ступенями.

Последний устанавливают в доступном месте. Но также встречаются насосы с автоматическим контролем климата: сверив показания счётчика с заданными при настройке, он самостоятельно изменяет подачу жидкости по контуру. Для работы требуется установка датчиков на улице и внутри помещения.

Полезное видео

Из вижео можно узнать, как лучше применять насос в доме, о методах расчета давления и мощности.

Итог

При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать четыре фактора. Мощность определяет количество воды, поставляемое в контур за единицу времени. Давление указывает на максимально разрешённую нагрузку в системе. Скорость работы характеризует величину обогрева помещения. Физические размеры уточняют место установки прибора. Правильно подобранный насос имеет низкий шанс поломки или прорыва.

виды циркуляционных насосов, технические характеристики циркуляционного насоса,

Для качественной работы отопительной системы необходимо установить циркуляционный насос. Он обеспечит больший поток тепловой энергии. Установив циркуляционный насос, вы обеспечите эффективную работу отопительной системы. В нашей статье рассмотрим виды насосов, особенности и характеристики. 

 Содержание:

  1. Технические характеристики циркуляционного насоса
  2. Чем полезен насос в отопительной системе
  3. Расчет циркуляционного насоса
  4. Виды циркуляционных насосов
  5. Установка насоса
  6. Особенности, о которых нельзя забывать

Технические характеристики циркуляционного насоса

Изучить функции циркуляционного насоса можно из технического паспорта. При выборе оборудования следует обратить внимание на следующие параметры:

1. Напор насоса.
2. Расход циркуляционного насоса.
3. Характеристики насоса.

Чем полезен насос в отопительной системе

Батареи отопления, которые расположены на верхних этажах многоэтажных домов, часто бывают холодными. Проблема заключается в недостаточном уровне давления для качественной работы. Вода доходит до радиаторов уже остывшей из-за небольшой скорости циркуляции.

Но такая проблема существует не только в многоэтажных зданиях, но и в небольших частных домах. В наиболее удаленном участке отопительной системы радиаторы часто бывают холодными. Избежать такой проблемы можно установив циркуляционный насос. 

При естественной циркуляции отопительная система вполне может отопить небольшой загородный дом. Но при установке принудительной циркуляции отопительная система будет работать намного эффективнее и сможет отапливать помещения с большой площадью. А также при использовании такой циркуляции вы существенно снизите расходы на отопление. 

Насосная установка представляет собой мотор с ротором, который располагается в воде. Жидкость двигается по контуру по мере вращения ротора. Причем движется жидкость с определенной скоростью для поддержания необходимого уровня давления. 

В циркуляционном насосе можно выбирать нужный режим работы. При длительном отсутствии в доме, вы сможете выбрать режим работы, который начнет сразу обогревать помещение. При выборе первоначальных настроек система будет затрачивать минимальное количество энергии при максимальной подаче тепла. 

Расчет циркуляционного насоса

При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на главные функции, которые должен выполнять прибор:

• Должны создаваться комфортные условия для циркуляции необходимой тепловой энергии для отопления помещения;
• Для того чтобы теплоноситель справлялся с гидравлическим сопротивлением, которое создается некоторыми элементами, необходимо поддерживать напор в рабочем контуре.

Для правильного выбора циркуляционного насоса нужно рассчитать требуемое количество тепла для здания, а также для нормально работы системы определить гидравлическое сопротивление. После расчета таких важных факторов вы сможете правильно подобрать циркуляционный насос для вашего дома.

Виды циркуляционных насосов

В независимости от фирмы производителя все циркуляционные насосы делятся на два типа:

• Циркуляционные насосы с «сухим» ротором.
• Циркуляционные насосы с «мокрым» ротором.

В первом типе насоса ротор не контактирует с теплоносителем в системе. Гидроизоляция обычно выполнена из керамики, нержавеющей стали или угольного агломерата. При вращении колец появляется небольшая пленка воды, которая обеспечивает герметизацию электрочасти насоса. А установленная прижимная пружина по мере износа колец поджимает их. Такой ротор работает достаточно громко. 

Во втором типе насоса ротор находится в теплоносителе. А камера отделяется от статора гильзой, изготовленной из «нержавейки». Такой ротор работает бесшумно, имеет небольшие размеры и его не нужно смазывать, так как жидкость охлаждает его и выступает в роли смазки. Но ротор «мокрого» типа имеет более низкое КПД по сравнению с ротором «сухого» типа.

Устанавливать циркуляционный насос желательно в отдельном помещении.

Установка насоса

При монтаже насоса необходимо учитывать направление установки. Так как циркуляционный насос может качать теплоноситель только в одном направление. А вал насоса обязательно устанавливается горизонтально. 

Для отопительной системы с естественной циркуляцией можно дополнительно устроить циркуляционный насос. Таким образом, отопление будет иметь принудительную циркуляцию. После врезки насоса радиаторы будут прогреваться равномерно. После установки циркуляционного насоса значительно сокращаются расходы на потребление газа. В среднем такое значение составляет от 20 до 30%. 

Обводной байпас врезается в трубу «обратку» отопительной системы, а на него устанавливают насос. При непредвиденном отключении электричества, система продолжит работать, если в магистральную трубу установить обратный клапан.

Особенности, о которых нельзя забывать

Циркуляционные насосы бывают с автоматической системой выбора скоростей или с ручной. А так же при покупке насоса следует определиться, какой тип вам подходит больше: с «мокрым» или с «сухим» ротором. По мнению специалистов более качественным является насос, у которого ротор находится полностью в воде. Такие насосы хорошо противостоят нагрузкам, которые возникают в отопительной системе. Главным недостатком такого насоса является высокий уровень шума при работе. 

В дорогих высококачественных моделях применяют сталь высокой прочности, которая дополнена подшипниками и керамическим валом. Такие модели имеют срок службы более 20 лет.

Существуют и более дешевые модели, которые изготавливают из чугуна. Но такие насосы не очень востребованы из-за малого срока службы. При работе такой насос не сможет выдерживать давление в системе и через короткое время начнет разрушаться. 

Качественными и недорогими моделями являются модели, которые выполняют из латуни, бронзы или нержавеющей стали. Такие насосы будут служить долго и отлично справляться с нагрузками.

Если в отопительную систему попадает воздух, то даже исправный циркуляционный насос начинает шуметь. При помощи специальных клапанов можно избавиться от воздуха в системе. Затем отопительная система должна поработать около 10 минут и после этого следует повторить процедуру. После завершения таких действий необходимо произвести настройку работы циркуляционного насоса.

Читайте также:

Циркуляционные насосы.

Продукция Остались вопросы? Просто оставьте заявку Нажимая кнопку, я принимаю соглашение о конфиденциальности и соглашаюсь с обработкой персональных данных» с переходом на создаваемую страницу

Циркуляционный насос. Циркуляционные насосы системы Отопления.   Циркуляционные насосы серии  с «мокрым» ротором — Насосы данного типа  предназначенны для  для перекачивания циркуляции  жидкости (вода, теплоноситель)  в системах отопления как частного сектора так и промышленных предприятий ( отличие  в объеме перекачиваемой жидкости (куб.м/час)  размерами насоса соответственно), при постоянном  расходе.  Циркуляционные насосы этой серии  предполагают три ступени мощности (за исключением насосов  UP C 25-160, UP C 25-200, UP C 32-120),  выбор мощности осуществляется  механическим переключателем трехпозиционного типа, данное устройство помогает получать наиболее комфортный режим работы систем отопления и экономить энергоресурсы. Циркуляционный насос   UPC позволяет получать равное распределение тепла получаемое от котла  по всему пространству. Производство циркуляционных насосов, соответствует самым высоким европейским стандартам качества, данный факт подтверждается сертификатом европейского качества «GS». Каждый циркуляционный насос,  проверяется  перед тем, как покинуть  территорию сборочного цеха, это гарантирует высокое качество каждого насоса а также  надежную и безаварийную работу в течение всего срока использования насоса.Насосы отличаются типоразмерами: Циркуляционный насос  25,   имеет размер 25 мм. Цифра соответствует типоразмеру насоса  32 соответственно 32 мм итд. Область применения: Циркуляционный насос 25, нашел самое широкое применение в частном секторе, используется для систем отопления в частных домах. Насос  UPC используются для перекачивания теплоносителя в системах отопления с постоянным расходом. Основные рабочие жидкости используемые в циркуляционных насосах —  теплоноситель, чистая вода, чистые, маловязкие, неагрессивные и невзрывоопасные жидкости без механических примесей и без твердых, волокнистых включений. Материал корпуса циркуляционного насоса — чугун Установочная  длина — 180 мм Допустимое давление в контуре или системе  —  10 бар max Максимальная температураперекачиваемой жидкости — до +110°С Напряжение электрической сети — 220В,  частотой 50Гц                                                  Насос 25-40 Насос 32-40 Насос 25-60 Насос 32-60 Насос 25-80 Насос 32-80 Внешняя резьба 1½» 2″ 1½» 2″ 1½» 2″ Проходное сечение 1″ 1¼» 1″ 1¼» 1″ 1¼» 1-я ступень (сила тока/мощность) 0,15А/32Вт 0,25А/55Вт 0,60А/135Вт 2-я ступень (сила тока/мощность) 0,22А/48Вт 0,35А/70Вт 0,85А/190Вт 3-я ступень (сила тока/мощность) 0,28А/62Вт 0,45А/100Вт 1,0А/225Вт     Напорно-расходные характеристики для UPC 25-40, UPC 32-40 для UPC 22-60, UPC 32-60 для UPC 25-80, UPC 32-80 Характеристики насосов UPC 25-160, UPC 25-200, UPC 32-120 (1 ступень мощности)                 25-160 25-200 32-120 Внешняя резьба 1½» 1½» 2″ Проходное сечение 1″ 1″ 1¼» Cила тока/мощность 3,4А/700Вт 4,9А/1000Вт 2,5А/500Вт Циркуляционный насос 25 цена   Тип насоса Цена   Насос  UPС 25-40 3 500.00   Насос  UPС 25-60 3 550,00   Насос  UPС 25-80 6700-00   Насос  UPС 32-40 3500,00   Насос  UPС 32-60 3550,00   Насос  UPС 32-80 6900,00    Комплект поставки циркуляционного насоса  UPS (UPC)  Насос является аналогом — Насос  UPS.  В частности Насос UPS 25 40-заменяется насосом  UPC 25-40.  Насос UPS 25 60-заменяется насосом  UPC 25-60.Насос Насос UPS 25 80-заменяется насосом  UPC 25-80. Насос UPS 32-40 -заменяется насосом  UPC 32-40. Насос UPS 32-60 -заменяется насосом  UPC 32-60. Насос UPS 32 80-заменяется насосом  UPC 32-80. Циркуляционный насос 25 цена, ниже чем у оригинала при равном качестве.   Насос UPс (UPC)  в сборе — 1 шт. Резьбовое соединение  насоса UP (- 1 шт. Руководство по эксплуатации — 1 шт. Упаковка насос UPс — 1 шт. Производитель оборудования: (Россия) Гарантия:  3 года Циркуляционный насос купить, Вы можете  позвонив по тел (495) 665-20-55,    [email protected]   Циркуляционные насосы серии RS, RSG (TC P). Насосы  с «мокрым» ротором — Насосы этого вида используют  для  для перекачивания циркуляции  жидкости (вода, теплоноситель)  в системах отопления как частного сектора так и промышленных предприятий ( отличие  в объеме перекачиваемой жидкости (куб.м/час)  размерами насоса соответственно), при постоянном  расходе,системах обогрева полов.   Циркуляционные насосы RS,RSG.TCP используют  три ступени мощности,  выбор мощности осуществляется  флажковым  переключателем трехпозиционного типа, переключатель  помогает получать наиболее благоприятный режим работы системы отопления и поз воляет экономить энергоресурсы. Циркуляционный насос  RS,RSg,TCP. позволяет получать равное распределение тепла получаемое от котла  по всему пространству. Циркуляционные насосы RS, RSG,TCP имеют небольшие габариты и вес, работают практически бесшумно и потребляют немного  электроэнергии.Производство циркуляционных насосов, соответствует самым высоким европейским стандартам качества, данный факт подтверждается сертификатом европейского качества «GS». Каждый циркуляционный насос,  проверяется  перед тем, как покинуть  территорию сборочного цеха, это гарантирует высокое качество каждого насоса а также  надежную и безаварийную работу в течение всего срока использования  насоса. Область применения циркуляционный насос  25 : Насос RS, RSG,TCP используются для перекачивания теплоносителя в системах отопления с постоянным расходом. Основные  жидкости используемые в циркуляционных насосах —  теплоноситель, чистая вода, чистые, маловязкие, неагрессивные и невзрывоопасные жидкости без механических примесей и без твердых, волокнистых включений. Материал корпуса циркуляционного насоса — чугун Установочная  длина — 180 мм Допустимое давление в контуре или системе  —  10 бар max Максимальная температураперекачиваемой жидкости — до +110°С Напряжение электрической сети — 220В,  частотой 50Гц                                                  Насос RS 25/4,(TCP25/4) Насос RS 30/4,(TCP32/4) Насос RS 25/6,(TCP25/6) Насос RS 30/6,(TCP32/6) Насос RS 25/8,(TCP25/8) Насос RS 30/8,(TCP30/8) Внешняя резьба 1½» 2″ 1½» 2″ 1½» 2″ Проходное сечение 1″ 1¼» 1″ 1¼» 1″ 1¼» 1-я ступень (сила тока/мощность) 40Вт 40Вт 145Вт 2-я ступень (сила тока/мощность) 60Вт 60Вт 220Вт 3-я ступень (сила тока/мощность) 88Вт 90Вт 245Вт     Напорно-расходные характеристики насоса RS 25/4, 25/6, 25/8, 30/4, 30/6, 30/8 для насос RS25/4, RS30/4 для насос RS25/6, RS30/6 для насос  RS25/8, RS30/8 Циркуляционный насос цена Тип насоса Цена   Насос  TCP  25/4 3 200.00   Насос  TCP  25/6 3 250.00   Насос  TCP  25/8 3450-00   Насос  TCP  32/4 3550.00   Насос  TCP  32/6 3750.00   Насос  TCP  32/8 4950.00   Насос Wilo RS 25 4 5350.00 Насос Wilo star  RS 25 4 Насос Wilo RS 25 6 6450.00 Насос Wilo star  RS 25 6 Насос Wilo RS 30 4 5550.00 Насос Wilo star  RS 30 4 Насос Wilo RS 30 6 6650.00 Насос Wilo star  RS 30 6  Комплект поставки циркуляционного насоса  RS, TCP.  В частности НасосRS 25 4 -заменяется насосом  CP 25/4.  Насос RS 25 6 -заменяется насосом  CP 25/6. Насос  RS 30 4-заменяется насосом  CP 32/4.  Насос  RS 30 6-заменяется насосом  CP 32 6.  Насос  RS 30 8-заменяется насосом  CP 32 8. Насос RS,RS,TCP в сборе — 1 шт. Резьбовое соединение  насоса RS (- 1 шт. Руководство по эксплуатации циркуляционный насос 25 — 1 шт. Упаковка — 1 шт.   У нас Вы можете купить насос WIlo RS, точнее насос  Wilo star RS, а также его аналоги.  Производитель оборудования: (Греция) Гарантия:  2 года   Купить циркуляционный насос  можно позвонив по телефону  (495) 6-618-718,   а также по электронной почте  [email protected]

Технические характеристики — Циркуляционный насос GRUNDFOS UPS 25-80

Мощность, Вт

165

Страна производства

Сербия

Гарантия

12 месяцев

Габариты, мм

204х201х203

Родина бренда

Дания

Тип ротора

мокрый

Производительность, л/мин

125.25

Напряжение сети, В

220

Max давление, бар

10

Возможность регулировки

Есть

Высота подъема, м

8

Допустимая температура жидкости, °С

-25 – 110

Материал

чугун

Монтажная длина, мм

180

Степень защиты

IP 42

Трубное соединение, дюйм

внешняя G1 1/2

Защита от сухого хода

нет

Тип

циркуляционный

Материал корпуса

Чугун

Конструкция

центробежный

Назначение

для специализированных работ

Для повышенного давления

Нет

Назначение по воде

чистая

Материал рабочего колеса

композит

Вид подключения

резьба

Циркуляционный насос. Описание, применение и цена циркуляционного насоса

Улучшить комфортные условия в жилище помогают циркуляционные насосы понудительного характера. Благодаря им, пристанище с большой кубатурой нагревается мгновенно.

Описание и особенности

Изобретение насосного устройства уходит в глубокую древность. Автором его был Ктесибий – древнегреческий механик. Впервые ими воспользовались для тушения пожара.

Принцип работы заключался в поднятии воды с колодцев посредством поршневого стержня. Примитивные насосы изготавливались в то время из древесины.

Долгие годы поршневые насосы служили человеку для подъёма воды, пока на промежутке XVII-XVIII века был открыт паровой двигатель. Это был рывок в современную технологию.

Рядом с поршневыми насосами стали появляться вращательные аппараты. Определилось три направления развития насосов. К двум существующим разработкам добавились гидравлические конструкции.

В 1875 году появился естественный циркуляционный насос, при помощи которого отапливалось помещение.

В ХХ веке появились принудительные циркуляционные насосы для воды от электричества, которые дошли до нашего времени и более усовершенствовались.

По-прежнему открытая система отопления работает от непринуждённого движения жидкости. Тогда как закрытые системы обойтись без принудительных агрегатов не могут.

В высотных домах без них не обходятся, а вот стоит ли ставить его в частные дома. Принцип работы принудительных приборов основан на быстром и размеренном рассредоточении тепла по всему контуру.

В этом случае ему плюс. Единственный недостаток – агрегат работает от электричества и за комфорт следует платить.

Визуально циркуляционный насос миниатюрное устройство перед другими агрегатами. Его монтируют прямо в теплоноситель. Верхнее покрытие может быть выполнено из различных сплавов: бронза, алюминий, сталь, латунь, чугун.

Наиболее востребованными считаются бронза и серебро. Керамические и стальные материалы участвуют в изготовлении ротора. Благодаря современным материалам, агрегаты ставят не только в обратку, но и прямо в подачу теплоносителя.

Виды и характеристики

Все существующие насосы классифицируются по назначению и среди них можно выделить:

— дренажные. Работа таких приборов направлена на то, чтобы откачивать жидкость со скважин, канализационных люков, подвалов, принудительно;

— водоподъёмные. В эту группу входят погруженные и поверхностные конструкции, которые извлекают жидкость из глубинных мест;

— циркуляционные. Заставляют циркулировать жидкую консистенцию понудительно в различных системах (отопление, кондиционеры, горячая жидкость).

Известны два вида циркуляционных насосов: «мокрые» и «сухие».

Различие представителей обеих групп в их непосредственном расположении в замкнутом контуре.

В конструкции с «мокрым» ротором электродвигатель и кольца находятся в водной стихии, которую качают. Жидкость выполняет две функции одновременно: охлаждает работающий двигатель и смазывает подшипники.

Отсюда движение жидкости происходит непрерывно. Такая схема расположения мокрого ротора позволяет работать насосу бесшумно и техническое обслуживание ему не требуется.

Электрическая часть не в контакте с водой. Статор защищён немагнитным стаканом. Дополнительно увеличивает срок службы термостойкий пластик, из которого изготовлено рабочее колесо. Плюсами также можно назвать:

— небольшие габаритные размеры;

— маленькая масса изделия;

— небольшая потребляемая мощность;

— встроенная автоматика;

— простота настройки;

— блоки легко заменяются.

Минусом таких приборов считают маленький КПД 30-50 %. Объяснением такого показателя считается невозможность полной герметизации стакана, отделяющего теплоноситель и двигатель.

Циркуляционный насос wilo (Германия) является представителем этой разновидности. Их применяют в системах кондиционирования и водяного отопления. Прибор имеет трёхступенчатое регулирование вращения. В соединительных компонентах присутствует резьба.

Циркуляционный насос grundfos (Дания) с мокрым ротором популярен среди домовладельцев. Оснащён защитой от перегрева, простой в обслуживании.

«Сухие» насосы отличаются от предыдущей группы, тем, что здесь нет контакта электродвигателя с теплоносителем. Разделение осуществляется торцевым скользящим уплотнителем. Этот вид имеет три подгруппы насосов: блочные, вертикальные, горизонтальные.

Главным преимуществом перед предыдущим видом – высокий КПД 80 %, который позволяет применять их в производственных помещениях.

Герметичность насоса достигается уплотнительными кольцами, соединёнными между собой пружиной. В процессе работы возникает их износ, благодаря пружине получается само подгонка.

Чтобы не наступило нарушение герметичности, а оно может возникнуть из-за воздушных завихрений, следует контролировать засорённость воздуха.

Для использования «сухих» насосов отводится отдельное помещение. Вынуждает пользоваться таким приёмом, сильный шум, создаваемый при охлаждении мотора воздухом.

Циркуляционный насос ups с герметизированным ротором используется в замкнутом и незамкнутом контуре.

Установка

На примере мы рассмотрим установку насоса в отопительную систему. На практике в частном жилище его ставят чаще других насосов для отопления. Перед тем как приступить к установке следует определиться с его разновидностью.

Насос циркуляционный для систем отопления можно применить обоих видов. Технические характеристики циркуляционного насоса пишут в приложенном паспорте и непосредственно на лицевой панели.

Если решение пало на «сухой» насос, то следует помнить, что он издаёт большие шумы. Поэтому для него надо выделить помещение подальше от дома. Ещё они подразделяются на вертикальное и горизонтальное расположение электродвигателя.

Это тоже следует учитывать. Но в основном выбирают агрегаты с «мокрым» ротором. Для них не надо выделять помещения, они просты в установке и обслуживании.

Можно подумать о надёжности устройства, если подобрать питание на 12 вольт. Насосу не грозит отключение электроэнергии, он всё равно будет работать.

Только придётся приобрести дизельный генератор или аккумулятор. Такой приём приемлем для регионов с частым отключением напряжения.

Нельзя просто купить понравившийся агрегат по цене или бренду. Здесь важно знать, какой производительности нужен аппарат. На эту величину влияет количество расхода жидкости, размер трубы, плотность и температура жидкости.

Есть взаимозависимость между производительностью котла и пропускной способностью агрегата объёма воды в минуту. Пример: котёл мощностью 30 кВт, может пропустить 30 л воды, 20 кВт – 20 л, и т. д.

Диаметр труб определяет расход воды, также от них зависит давление. Чем они больше, тем давление меньше и наоборот. Если допустить, что скорость течения воды стандартная 1,5 м/сек, то размеры труб в сочетании с объёмом воды представлены в таблице.

Расход воды (л/мин)	Диаметр трубы (дюйм)
320	2 ½
170	2
83	1 ½
53	1 ¼
30	1
15	¾
5,7	½

Длина трубы влияет на мощность напора. На каждый участок трубы в один метр, потребуется 0,06 м напора от агрегата. Следует высчитать длину трубопровода и умножить на 0,06. Например, 150 м кольца потребуется 9 м напора.

Расчётов достаточно много, высчитать самостоятельно их сложно. Для этого выбирайте строительные центры с консультантом, который поможет правильно выбрать устройство.

Циркуляционный насос для котла иногда идёт без сгонов. Поэтому следует просмотреть их наличие, если их нет приобрести дополнительно.

Корпус, желательно выбирать латунный или бронзовый. Они выполняют две функции: смазку и продлевают срок эксплуатации. В комплект входит фильтр, обратный клапан, переходник.

Необходимые инструменты:

— гаечные ключи;

— разводной газовый ключ.

Место для агрегата выбирать так, чтобы в будущем его можно было обслуживать. Врезать на сегодняшний день его можно на подающем теплоносителе, а не как раньше только на обратном. Так как материалы в современных конструкциях не боятся контакта с горячей водой.

По обеим сторонам прибора закручиваются сгоны. На резьбу наматывается фум лента и смазывается небольшим количеством силиконового герметика.

Если внимательно посмотреть на агрегат, то можно увидеть стрелку на корпусе. Она показывает, в каком направлении крепить насос к теплоносителю (то есть совпадать с его движением).

На фильтре есть так же направляющий вектор. После сгона крепится фильтр. Следующей деталью должен быть шаровой край. Его устанавливают с обеих сторон. Они позволят перекрыть подачу и легко снять агрегат в случае неисправности и для чистки фильтра.

На модели находится переключатель. Если панель снять, под ним будут три клеммы для подключения питания и заземления. Для подключения проводов зачистить провода и всунуть их внутрь, не закручивая.

На клеммах установлены специальные пружины для удерживания. Устройство присоединить к заземляющему контуру. Если его нет, надо об этом позаботиться.

Установка мокрого типа ведётся только в горизонтальном положении. Это позволит увеличить срок эксплуатации и протечек.

Система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если в первом случае незначительные перепады температур, то во втором наоборот. Об этом не стоит забывать при выборе модели.

Алгоритм работ:

— если, трубопровод ранее использовался, то стоит наполнить его водой, слить и повторить процедуру дважды. Чтобы избавиться от накопившейся грязи;

— врезка прибора проводится согласно правилам, они описаны выше;

— для соединения деталей при себе держать уплотнитель для резьбы (фум ленту), герметик;

— когда врезка произошла, систему заполнить водой;

— на корпусе агрегата в центре есть винт, его надо открутить. Он поможет освободить теплоноситель от воздуха;

— появление капелек воды будет сигналом, что кольцо развоздушено;

— только тогда запускается электрическая часть.

Цена

Приобрести циркуляционные насосы на сегодняшний день не проблема. Ими забиты все магазины. Но как определиться, какой надо именно купить.

Для этого помогут сайты интернета, где можно прочитать отзывы от покупателей, в интернет-магазине проконсультирует продавец.

Известные бренды: «Wilo» (Германия), «AlfaStar» (Польша), «Ebara» «Pedrollo» (Италия).

Популярностью среди потребителей пользуется циркуляционный насос грундфос (Дания).  Хотя стоимость его примерно 10 000 и выше, пользователи отзываются о нём как о надёжном агрегате, прост в уходе, долговечный.

Бюджетным вариантом является насос LPA 20-60 45 Вт, его стоимость 6 943 рубля.

Для частного сектора отечественные производители продукцию не выпускают, только для промышленных конструкций.

Цены циркуляционных насосов для отопления частного сектора варьируется от 3 880 р. до 12 764 р.

Стоимость агрегата зависит от следующих факторов: производитель, тип, мощность, надёжность, простота обслуживания, режимы работы.

Разъяснение основ насосной диаграммы

— Инженерное мышление

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube.

Узнайте о кривых насоса, как их читать и что означают разные линии.

State Supply — это ваш источник компонентов паровых и гидравлических систем отопления, таких как конденсатоотводчики, клапаны, регуляторы и насосы (включая ведущие в отрасли бренды, такие как Bell & Gossett, Taco и другие). Посетите www.statesupply.com или позвоните нам по бесплатному телефону 877-775-7705, чтобы получить беспрецедентный выбор продуктов, опытных экспертов и отличное обслуживание клиентов.

Ознакомьтесь с центробежными насосами ➡️ https://www.statesupply.com/pump/hydronic
Просмотрите видеоролики по ремонту и техническому обслуживанию насосов ➡️ https://www.youtube.com/statesupply
Загрузите это руководство ➡️ https: // www. Stateupply.com/boiler-inspection-checklist

Базовая кривая насоса

Базовая кривая насоса выглядит следующим образом.

Пример кривой насоса

Они становятся более сложными и выглядят примерно так. Не волнуйтесь, мы рассмотрим их шаг за шагом и начнем с основ.

Пример кривой насоса

У каждого типа насоса своя диаграмма, и данные, нанесенные на них, также различаются в зависимости от модели.

Различия в диаграмме насосов

Первое, что мы замечаем, это то, что на главной вертикальной оси Y у нас есть давление напора, а на горизонтальной оси X — скорость потока.
По сути, напор — это давление, а расход — это то, сколько воды может переместить насос.

Объяснение диаграммы насоса

Что представляют эти диаграммы? Если бы мы повернули насос боком и подключили его к трубе.Насос толкает жидкость горизонтально, поэтому давление отсутствует, но вода течет с максимальной скоростью. Когда мы медленно поворачиваем насос в вертикальное положение, мы видим, что скорость потока уменьшается, но давление увеличивается. Это потому, что теперь он отталкивается от воды и трения. Когда мы доходим до вертикального положения, вода не выходит из насоса, но максимальное давление. Это потому, что он использует всю свою энергию, чтобы оттолкнуться от воды и удерживать ее как можно выше в трубе.На данный момент он просто вращает ту же самую воду, что не подходит для насоса, поэтому вы не хотите запускать такой насос в реальном мире. Записывая значения во время этого подъема, мы в основном получаем нашу кривую производительности. Хотя отметим, что производители насосов не тестируют насосы таким способом, так как это непрактично.

Максимальное давление Расход равен нулю

Если вы хотите узнать, как работает центробежный насос, мы подробно рассмотрели это в нашей предыдущей статье. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ .

Напор

Напор показан на вертикальной оси, и это относится к давлению, поэтому мы часто слышим термин «напор». Мы измеряем голову в футах или метрах, что не кажется правильным, учитывая, что мы говорим о давлении. Тем более, что вы видите, что манометры на насосе обычно показывают фунты на квадратный дюйм или бар. Причина использования футов или метров заключается в том, что производители насосов знают только, насколько высоко их насос может нагнетать жидкость, они не знают, какую жидкость будет перекачивать ваша система, и, поскольку каждая жидкость имеет разные свойства, давление будет варьироваться в зависимости от используемой жидкости, но высота, которую он может перемещать с помощью насоса, останется прежней.

Например, у нас есть этот насос, который может обеспечить 150 футов напора (45,72 м). Если мы будем использовать его для перекачивания воды, давление будет около 54,25 фунтов на квадратный дюйм (4,485 бар). Но если мы будем использовать его для откачки молока, то давление будет около 56,15 фунтов на квадратный дюйм (4,64 бара).

Давление напора

Преобразование между футами и метрами напора очень просто, для этого у нас есть бесплатный калькулятор. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Почему нам нужно знать давление напора?

Насосы обычно используются для перемещения жидкости в более высокую область, поэтому нам нужно убедиться, что наш насос может достичь этой отметки.Когда мы прокачиваем жидкость по трубам и фитингам, трение будет препятствовать потоку. Это происходит из-за стенок трубы, а также из-за нарушений на пути потока, это вызывает потерю давления, которая тратит энергию насоса. Величина трения зависит от типа жидкости, а также от используемых материалов и фитингов. Следовательно, мы должны рассчитать, какое трение или потерю давления создаст наша система, и убедиться, что выбранный нами насос сможет преодолеть это, иначе мы не собираемся вытекать жидкость с другого конца.

Стенки трубы Пример

Когда мы посмотрим на диаграммы, мы обнаружим, что насосы различаются по напору и расходу. Например, когда мы смотрим на небольшую домашнюю систему отопления, там есть несколько фитингов и короткие трубы, поэтому падение давления невелико, поэтому мы будем использовать насос с относительно низким напором.

Внутренняя Система отопления

Когда мы смотрим на коммерческой системе отопления с множественным AHU-х, фанкойлы и длинные отрезки труб, мы знаем, что падение давления будет высокой, поэтому мы должны были бы насос, который может обеспечить гораздо больше напорные.

Коммерческая система отопления

Расход

Расход — это мера того, сколько воды течет из насоса в заданный период времени. Это измеряется в различных единицах, например (США) галлонах в минуту, литрах в секунду или кубических метрах в час. Например, система может быть спроектирована для перемещения 2 литров воды в секунду (31,7006 галлонов США в минуту) из сборного резервуара в технологический резервуар.

Расход

Вы можете легко конвертировать между метрическими и британскими единицами измерения расхода с помощью нашего бесплатного калькулятора НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Кривая производительности

Иногда ее называют кривой H-Q. H означает напор, а Q — расход. Производитель проверит каждый насос, чтобы получить данные о производительности, а затем нанесет их на график. Это будет представлять все возможные конфигурации между расходом и напором, и мы используем это, чтобы проверить, соответствует ли насос нашим потребностям.

Данные о производительности, нанесенные на график

Кривая производительности будет отличаться для каждого насоса, и некоторые из них будут лучше соответствовать потребностям нашей системы, чем другие.Обычно вы видите, что по мере увеличения расхода давление напора уменьшается.

При выборе циркуляционного насоса насос будет работать только в соответствии с линией. Итак, если вам нужно 8 галлонов в минуту (0,5 л / с), тогда у вас будет 6 футов (1,8 м) напора. Вы также можете приобрести многоскоростные циркуляционные насосы, о которых мы поговорим позже в этой статье.

Односкоростной циркуляционный насос

При выборе центробежного насоса большего размера, если наши системные требования находятся на уровне производительности или ниже его, можно рассмотреть этот насос.Мы потенциально можем использовать меньшие крыльчатки или частотно-регулируемые приводы, чтобы лучше соответствовать нашим требованиям, и, опять же, мы рассмотрим это немного позже в статье.

Центробежный насос большего размера

Например, здесь построена кривая производительности для 2 больших центробежных насосов. Нам нужен расход 30 галлонов в минуту (1,89 л / с) и напор 70 футов (21,3 м), которые указаны здесь на графике. Это означает, что насос 2 использовать нельзя, но можно использовать насос 1.

Кривая производительности для 2 больших насосов

Размер рабочего колеса

В центробежных насосах мы часто можем изменить размер рабочего колеса.Диаметр крыльчатки изменит количество перемещаемой воды. Поэтому на некоторых диаграммах вы увидите несколько кривых производительности, которые дают нам подробную информацию о производительности насоса для рабочих колес разного диаметра. Размер крыльчатки часто указывается в конце строки.

Кривая насоса

Например, 30 галлонов на дюйм (1,89 л / с) для рабочего колеса 4,5 дюйма (114,3 мм) дает нам напор примерно 13 футов (3,96 м), но если бы мы использовали крыльчатку 5,5 дюйма (139,7 мм), то мы бы получили около 22,5 футов (6,89 м) головы.Примеры схем насосов

В некоторых случаях требуемые нами расход и напор могут падать между двумя линиями диаметра рабочего колеса. В таких случаях мы часто можем уменьшить рабочее колесо до требуемого размера, чтобы добиться лучшего соответствия. Вам следует попросить производителя насоса или специалиста по насосам выполнить эту услугу. Затем необходимо рассчитать производительность насоса.

Мощность насоса

Как мы знаем, насосам требуется механическая мощность для вращения вала, ротора и, в конечном итоге, перемещения воды.Производители насосов обычно предоставляют отдельную таблицу, в которой показано это требование к мощности. В британских единицах измерения мы используем мощность в лошадиных силах, а в метрических единицах — киловатты.

На этом графике мы видим мощность в лошадиных силах, нанесенную на разрыв с различными интервалами. Как видите, с увеличением скорости потока возрастает и потребляемая мощность. Мы используем эту таблицу для определения размеров нашего двигателя. Например, если нам потребовалось 125 галлонов в минуту (7,89 л / с) с напором 18 футов (5,49 м), то это будет между линиями электропередачи 0,75 (0,559 кВт) и 1 лошадиной силы (0.746кВт). Поскольку эта точка находится выше линии 0,75, это означает, что мы не можем использовать двигатель с таким рейтингом, потому что он не сможет справиться, нам придется использовать двигатель мощностью 1 л.с., и мы видим, что кривая производительности полностью падает ниже этой линии. так что, если наш расчет напора неправильно у нас есть запас прочности.

Диаграмма мощности насоса

Если вы хотите преобразовать мощность тормозной системы в киловатты, воспользуйтесь нашим бесплатным калькулятором, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ

КПД

На некоторых диаграммах отображается кривая КПД насоса.Это измеряется в процентах, и мы обычно видим эту параболическую кривую, на которой эффективность насоса увеличивается до максимального значения, а затем снова начинает снижаться. Диаграмма эффективности

Диаграммы, отображающие рабочие колеса разных размеров, обычно имеют эффективность, отображаемую на этих более сложных линиях графика. Каждая строка отображает процент эффективности.

Дисплей КПД

На обеих диаграммах видно, что КПД зависит от того, как вы эксплуатируете насос. На диаграммах с несколькими крыльчатками мы видим, что эффективность снижается по мере уменьшения размера крыльчатки, потому что зазор между крыльчаткой и корпусом насоса увеличивается, поэтому вода может циркулировать в этой области и, следовательно, теряется энергия.

КПД — это соотношение или сравнение количества энергии, поступающей в насос, и количества энергии, которое мы получаем от насоса. Итак, в идеале мы хотим быть как можно ближе к пику для оптимальной производительности.

КПД — это соотношение между энергией, поступающей в насос, и количеством энергии, выходящей из насоса.

Насос неизбежно потеряет некоторую мощность, когда он преобразует и передает электрическую энергию в механическую энергию. Он теряется через муфту, подшипники, вал, уплотнения, охлаждающий вентилятор и т. Д.Например, на этой диаграмме мы видим, что если бы насос обеспечивал 125 галлонов в минуту на высоте 20 футов, то он работал бы с КПД около 67%, что не очень хорошо. Если бы тот же насос работал при 30 футах напора 138 галлонов в секунду, то он работал бы с максимальной производительностью 73%, что лучше. Пример КПД насоса

NPSH

Мы обсуждали NPSH в нашей предыдущей статье. Это требуемый NPSH или чистое положительное давление на всасывании. Обычно это имеет восходящую кривую, что означает, что по мере увеличения расхода насоса мы видим, что значение NPSH также увеличивается.Мы измеряем это в метрах или футах, иногда в килопаскалях.

NPSH

NPSH — это минимальное давление, которое должно быть на всасывающем входе насоса, чтобы преодолеть потери на входе и избежать кавитации. Следовательно, имеющееся давление на входе должно быть больше этого значения. Напомним, кавитация — это когда давление на входе в насос достигает достаточно низкого уровня, когда вода начинает закипать, что создает быстро расширяющиеся и схлопывающиеся пузырьки воздуха, которые постепенно разрушают поверхность насоса и корпуса.

Кавитация

Например, если мы перемещаем 150 г / м (м), то нам потребуется NPSH около 4,9 футов (1,49 м).

Многоскоростной насос

Односкоростной циркуляционный насос

Некоторые насосы, такие как приведенный выше; работают на фиксированной скорости и, следовательно, имеют фиксированную кривую производительности, но мы также можем получить многоскоростные версии, которые имеют возможность переключаться между настройками скорости, обычно с 3 различными скоростями: низкой, средней и высокой. Таким образом, эти насосы будут иметь диаграмму с нанесенными на них тремя различными профилями.

Многоскоростной циркуляционный насос

Насос можно эксплуатировать по любой из этих кривых, но не между ними. Итак, для этого примера, если мы хотим 6 галлонов в минуту или 0,38 литра в секунду, то при установке 1 мы получаем около 4,2 фута (1,28 м) напора, при установке 2 мы получаем 8 футов (4,44 м) напора и при установке 3 получаем около 9,8 футов (2,99 м).

Пример многоскоростного циркуляционного насоса

Эти насосы позволяют нам легко улучшить соответствие между характеристиками насоса и требованиями системы или предусмотреть возможность расширения системы в будущем.

Приводы с регулируемой скоростью / частотой

Другой вариант, который у нас есть, — это использование приводов с регулируемой или регулируемой частотой вращения. Это в основном потребляет электрическое питание и изменяет его, чтобы снизить напряжение и частоту, что, таким образом, изменяет мощность двигателя и скорость насоса. Мы можем увеличивать или уменьшать скорость с помощью контроллера, чтобы лучше согласовать наш насос и, следовательно, работать практически в любом месте области ниже кривой.

Частотно-регулируемый привод

На самом деле они используются только в более крупных насосах, обычно более 2 кВт (2.7 л.с.) в размере. Они могут поставляться с предварительно установленным двигателем насоса, или вы можете часто модернизировать существующий насос, но сначала вы должны проконсультироваться с производителем, чтобы убедиться в совместимости. Кроме того, вам следует проверить конструкцию системы, чтобы убедиться, что она может выдерживать более низкий расход или давление напора. Чтобы получить подробную информацию о характеристиках насосов с регулируемой скоростью, мы должны рассчитать значения, используя законы сродства насоса. Мы уже рассказывали об этом ранее в уже подготовленных руководствах, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ.

Скорость вращения

Некоторые производители насосов предоставляют отдельные таблицы для работы насоса с разными скоростями вращения.Затем мы можем сравнить характеристики, чтобы получить точное соответствие, а затем найти электродвигатель, который подойдет для этого. Как правило, более высокие скорости вращения приводят к увеличению объема работ по обслуживанию и ремонту, поэтому по возможности рекомендуется выбирать насос с более низкой скоростью, который соответствует требованиям наших систем.

Скорость вращения

Напряжение и частота

Проверьте характеристики электродвигателя. Напряжение и частота электросети различаются по всему миру, поэтому вы должны быть уверены, что выбранный вами насос будет работать там, где вы его устанавливаете.Кроме того, насосы бывают одно- и трехфазными в зависимости от области применения. Эти данные будут предоставлены производителем и обычно указаны в таблице или техническом документе.

Дифференциация напряжения и частоты

---

Как читать кривую центробежного насоса

Возможность считывать кривые насоса имеет важное значение для долгосрочной работы насоса. В новых областях применения они помогают выбрать насос, отвечающий требованиям к производительности. В приложениях для поиска и устранения неисправностей они помогают инженерам и операторам оценивать условия и решать проблемы с производительностью.

Если вы плохо знакомы с насосами и обработкой жидкостей, чтение кривой насоса может быть сложной и запутанной задачей. Когда вы думаете, что понимаете кривые, вы понимаете, что разные типы насосов (центробежные, поршневые, пневматические диафрагмы и т. Д.) Также имеют разные типы кривых. В этом посте мы разберем анатомию кривой центробежного насоса.

Центробежный насос передает энергию жидкости и в зависимости от системы имеет характеристики расхода и напора.Величина необходимого давления, которое должен преодолеть насос, определяет, где будет точка производительности на кривой и какой будет производимый поток. По мере увеличения давления поток уменьшается, перемещая точку производительности влево от кривой. При понижении давления рабочая точка смещается вправо от кривой, и расход увеличивается.

При рассмотрении кривых для нового приложения следует учитывать множество факторов. Но в большинстве случаев выбор следует делать как можно ближе к точке максимальной эффективности или BEP.BEP — это рабочая точка на кривой производительности, которая показывает точку наивысшего КПД для диаметра рабочего колеса насоса.

В идеале насосы работают на этом этапе всю свою жизнь. Но в реальных приложениях сбои в системе и колебания спроса заставляют насосы работать за пределами идеальных условий. Вот несколько общих терминов, которые вы можете услышать при описании насоса, работающего с максимальной эффективностью:

1. Работа вдали от BEP — насос работает при расходах больше или меньше точки наилучшего КПД
2. Работа справа от BEP — работа с более высоким расходом, чем точка максимальной эффективности
3. Работа слева от BEP — насос работает при расходах ниже точки наилучшего КПД

Почему это важно? Эксплуатация насоса с максимальной эффективностью, так или иначе, может привести к увеличению затрат на электроэнергию, но самым большим последствием выхода насоса из строя является повышенная вероятность отказа.

Работа насоса слева или справа от BEP означает, что дверь открыта для таких проблем, как:

• Кавитация
• Чрезмерная вибрация, приводящая к преждевременному износу уплотнений, валов, рабочих колес и подшипников
• Повышенная рабочая температура, вызванная рециркуляцией всасывания или нагнетания, вибрацией или разложением смазочных материалов
• Повторные поломки, ремонт которых требует денег и времени

Давайте начнем с определения и описания информации, которую вы найдете на кривой производительности центробежного насоса.См. Примеры, относящиеся к приведенной ниже кривой производительности.

1. НАЗВАНИЕ ЯЩИКА

Поле заголовка содержит информацию о модели насоса, размере, скорости и других определяющих критериях, характерных для насоса. При проверке производительности существующего насоса убедитесь, что вы подбираете насос для соответствующей кривой.

2. ПОТОК

Чтобы начать выбор, определите объем потока, необходимый от насоса. В этом примере мы выбрали 300 галлонов в минуту.Горизонтальная ось кривой указывает поток.

3. ГОЛОВКА

Вам также необходимо знать общий напор, который насос должен преодолеть при указанном расходе. В этом примере мы будем использовать 100 футов. Вертикальная ось указывает голову. Следуйте за 100-футовой кривой, пересекающей линию потока, что указывает на вашу рабочую точку.

4. ОТДЕЛКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА

Иногда рабочие характеристики не могут быть достигнуты при максимальных размерах рабочего колеса. Чтобы учесть эти рабочие характеристики, центробежные насосы допускают обрезку рабочих колес.

Уменьшение размера рабочего колеса ограничивает насос в соответствии с вашими конкретными требованиями к производительности. На кривой в левой части кривой указаны диаметры крыльчатки, а производительность для каждого трима выделена жирной линией. Наш выбор составляет от 10 до 11 дюймов, поэтому обрезка 10,5 дюймов является подходящей.
Центробежные насосы также могут быть ограничены переменной скоростью, что является идеальным средством управления, когда для одного насоса требуется несколько точек производительности, а не достигается одной регулировкой без модификации системы.Кривые переменной скорости будут рассмотрены в более позднем посте.

Мощность в лошадиных силах показана поперек кривой пунктирной линией, в данном случае под углом вниз. Наша точка производительности находится между линиями 10 и 15 л.с., по нашим оценкам, для этого выбора требуется 12 л.с.

Требуемый чистый положительный напор на всасывании

(NPSH _R ) важен для правильной работы насоса. Это минимальная величина давления на стороне всасывания насоса для преодоления потерь на входе насоса.

Кривая насоса определяет NPSH _R , а не имеющийся чистый положительный напор на всасывании (NPSH _A ).NPSH _A — это расчет напора, который может обеспечить система. Если не достигается достаточный NPSH, в насосе образуется кавитация, что влияет на производительность и срок службы насоса.

При выборе лучшего насоса для области применения важным фактором является эффективность. На кривой насоса КПД — это отношение энергии, подаваемой насосом, к энергии, подаваемой насосу. Чем выше КПД, тем меньше энергии требуется для работы в определенной точке производительности. Цифры КПД насоса 60-80% являются нормальными.

8. МИНИМАЛЬНЫЙ ПОТОК

Центробежный насос требует, чтобы через насос проходил минимальный поток для рассеивания образовавшегося тепла. С левой стороны кривой минимальный расход обозначен вертикальной жирной линией; работа слева от этой линии не рекомендуется и может значительно сократить срок службы насоса.

Умение считывать кривую центробежного насоса важно для здоровья вашей системы. Слишком большое отклонение от кривой или слишком большое отклонение назад может вызвать повреждение насоса, чрезмерное потребление энергии и общую низкую производительность.

Вот дополнительное видео с иллюстрациями, в котором показано, как считывать кривую насоса на примере выше.

Нужна дополнительная помощь по кривой помпы? Спросите нас об этом! Мы рады предоставить техническую помощь предприятиям в Висконсине, Миннесоте, Айове и Верхнем Мичигане.

Как читать кривую насоса: полное руководство

Вязкость динамическая

Динамическая вязкость — это мера сопротивления жидкости потоку. Используя только здравый смысл, мы можем представить, что вода менее вязкая или устойчивая к течению, чем кукурузный сироп, поэтому кукурузный сироп имеет более высокую вязкость, чем вода. Мы измеряем внутреннее сопротивление потоку как абсолютную вязкость (также называемую динамической вязкостью). Критически важно, чтобы используемая вязкость соответствовала условиям сдвига «в насосе» или скорости сдвига 800 или более с-1 (обратные секунды). Как показывает следующее сравнение, разница в вязкости сильно зависит от жидкости:

• При комнатной температуре абсолютная вязкость воды составляет около 1 сантипуаз (сП)
• При комнатной температуре абсолютная вязкость кукурузного сиропа составляет около 5000 сантипуаз (сП)

Плотность

Плотность — это мера веса жидкости по объему. Вода менее плотная, чем, например, кукурузный сироп, поэтому, если вы поместите равные объемы воды и кукурузного сиропа рядом, кукурузный сироп будет весить больше, чем вода. Кроме того, из-за разницы в плотности между водой и кукурузным сиропом вода будет плавать поверх кукурузного сиропа при смешивании. Следующее сравнение показывает разницу в плотности воды и кукурузного сиропа в килограммах на кубический метр:

• Плотность воды: 1 г / см³ или 997 кг / м³
• Плотность кукурузного сиропа: 1.38 г / см³ или 1380 кг / м³

Ножницы

Жидкости, чувствительные к сдвигу, изменяют вязкость под нагрузкой, например, когда они сталкиваются с крыльчаткой внутри насоса. Некоторые жидкости становятся менее вязкими при увеличении силы (так называемое разжижение при сдвиге), в то время как другие становятся более вязкими при увеличении силы (так называемое утолщение при сдвиге).

Для сравнения, ньютоновские жидкости, такие как вода, не меняют своей вязкости, независимо от сдвига.

Однако вязкость чувствительных к сдвигу веществ в технологической линии действительно изменяется.Обычные вещества, чувствительные к сдвигу, включают кетчуп, шампуни и полимеры; по мере увеличения сдвига во время обработки кетчупа вязкость кетчупа уменьшается.

Продолжая пример обработки кетчупа, в следующем разделе обсуждается дополнительная важная информация о кривых насоса: рабочая мощность (WHP), вязкая мощность (VHP) и необходимая чистая положительная высота всасывания (NPSHr).

Тормозная мощность

При выборе размера насоса PD будет важно выбрать правильную тормозную мощность. Тормозная мощность (л.с.) — это мощность, необходимая насосу для преодоления давления нагнетания. BHP определяется путем сложения рабочей мощности (WHP) и вязкой (VHP) лошадиных сил.

л.с. = WHP + VHP

Чтобы правильно проанализировать тормозную мощность, вы должны сравнить рабочую мощность и вязкую мощность.

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:

• Определите и поймите приложение системы и выполните анализ гидравлической или гидравлической системы
• Определите основной насос (или циркуляционный насос) и тип привода для приложения
• Определите 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 шаги, что и в случае насосов.

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, как бы они ни были выполнены, должны быть выполнены для любого проекта, поскольку они будут определять выбор всего составного оборудования (чиллеры, насосы и т. Д.), А также класс 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 также может 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)
• Потребность в увеличении мощности или расширении 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 добавляется непрерывно для увеличения скорости жидкости, в то время как поршневой насос получает энергию в виде периодических скачков, 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 нагнетании минус общий напор на всасывании насоса, выраженный 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 кода, 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, переменные свойства жидкости, такие 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 работать при полной нагрузке или 100% скорости все время, не является рентабельным, 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 значения, 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.Имеющийся чистый положительный напор на всасывании (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 это функция 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 скорость)

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. Далеко левая сторона кривой насоса в точке с нулевой скоростью потока называется «отсечной голова» 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 требуемый расход в системе, разработчик выбирает правильный диаметр рабочего колеса, или производителю необходимо «подрезать» 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 является аддитивной, тогда как насосы, включенные последовательно, работают с одинаковой скоростью потока, а их давление (напор) является аддитивным. Один из способов увеличить скорость потока 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 выровняется 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?

1. Найдите известное значение напора, полученное на основе расчетов, на левой вертикальной оси графика. Следуйте за линией головы до того места, где она пересекается с кривой насоса с желаемым расходом или производительностью, считываемыми на горизонтальной оси графика, когда вы падаете прямо вниз. Эта кривая будет размером рабочего колеса, необходимого для развития требуемого напора и производительности, и должна быть обозначена в дюймах
.
2. 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.
3. 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 «хороший выбор» 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.

Повышение энергоэффективности

Первым шагом в проектировании любой эффективной, действенной системы HVAC для здания или университетского городка 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 о включении в проектные работы 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.
В разделе 6.5.5.4
• требуется регулирование диапазона регулирования расхода в градирне с открытым контуром, если она сконфигурирована 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 Шресенгост (Randy Schrecengost) — руководитель проекта / старший инженер-механик в Stanley Consultants. Он имеет большой 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».

— Графические характеристики насоса

Производительность центробежного насоса может быть отображена графически на характеристической кривой.Типичная характеристическая кривая показывает общий динамический напор, тормозную мощность, эффективность и чистый положительный напор на всасывании, построенные для всего диапазона производительности насоса.

Рисунки 5, 6 и 7 представляют собой безразмерные кривые, которые показывают общую форму характеристических кривых для различных типов насосов. Они показывают напор, мощность торможения и КПД в процентах от их значений в расчетной точке или точке максимальной эффективности насоса.

На рис. 5 ниже показано, что кривая напора для насоса с радиальным потоком относительно плоская и что напор постепенно уменьшается по мере увеличения потока.Обратите внимание, что тормозная мощность постепенно увеличивается в диапазоне расхода с максимумом, как правило, в точке максимального расхода.

Рис. 5 Радиальный насос Центробежные насосы смешанного потока и осевые или пропеллерные насосы имеют существенно разные характеристики, как показано на рис. 6 и 7 ниже. Кривая напора для насоса со смешанным потоком круче, чем для насоса с радиальным потоком. Запорный напор обычно составляет от 150% до 200% от проектного напора. Тормозная мощность остается довольно постоянной во всем диапазоне расхода.Для типичного насоса с осевым потоком, как напор, так и мощность торможения резко возрастают вблизи отключения, как показано на рис. 7.
Рис. 6 Насос смешанного потока
Рис. 7 Насос осевого потока Различие между вышеуказанными тремя классами заключается в не абсолютный, и есть много насосов с характеристиками где-то между тремя. Например, крыльчатка Фрэнсиса будет иметь характеристики между классами радиального и смешанного потока. Большинство турбинных насосов также находятся в этом же диапазоне в зависимости от их конкретных скоростей.

На рис. 8 ниже показана типичная характеристика насоса, предоставленная производителем. Это составная кривая, которая с первого взгляда показывает, что насос будет делать при заданной скорости с различными диаметрами рабочего колеса от максимального до минимального. Линии постоянной мощности, эффективности и NPSHR накладываются на различные кривые напора. Он составлен из отдельных тестовых кривых различного диаметра.

Рис. 8 Составная кривая производительности

Выбор правильного насоса для циркулятора и охладителя | Блог

Насос, соответствующий вашим потребностям, продлит срок его службы и сократит необходимость в обслуживании.Существует множество различных типов насосов, и не всегда ясно, какой из них подходит именно вам. Здесь мы обсудим принципы работы и сравним три распространенных типа насосов: поршневые, центробежные и турбинные.

Насосы прямого вытеснения бывают двух основных классов: поршневые и пластинчато-роторные насосы.

Общие принципы работы пластинчато-поворотных (слева) и поршневых (справа) поршневых насосов.

Пластинчато-роторные насосы содержат одну или две вращающиеся части, которые перемещаются таким образом, что создает всасывание.Он втягивает жидкость, которая движется вместе с вращением, создавая давление при прохождении через насос. По мере движения насос втягивает жидкость с той же скоростью, с которой она вытесняется, создавая постоянный и регулярный поток. Такая консистенция делает его хорошим насосом для перекачивания широкого спектра неагрессивных жидкостей. Жидкости не должны содержать твердых частиц, так как они могут блокировать вращающиеся части.

Поршневые насосы работают на основе другого механизма, и здесь переменная сила и действие всасывания создают поток.Насос содержит камеру, которая расширяется и сжимается, часто за счет движения поршня или диафрагмы, создавая пульсирующий поток. Эта мощная установка рекомендуется для приложений, в которых перекачиваются вязкие жидкости.

Насосы прямого вытеснения желательны для приложений с постоянным расходом и часто могут работать с жидкостями с высокой вязкостью. Они создают высокое давление на выходе при работе с низким давлением всасывания. Для предотвращения избыточного давления в системе на линии, по которой перекачивается жидкость, должен быть установлен предохранительный клапан.

Центробежные насосы менее мощные, чем поршневые насосы прямого вытеснения, и поэтому менее подходят для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью. Как правило, они дешевле, чем поршневые насосы прямого вытеснения, и требуют меньше обслуживания. Их принцип работы основан на одной или нескольких крыльчатках, которые вращаются вместе с валом, равномерно перемещая жидкость через насос. Из-за его конструкции скорость вращения увеличивается и уменьшается с увеличением давления, что делает их непригодными для систем с переменным внутренним давлением.Они являются наиболее часто используемым типом насосов и отлично подходят для применений с низкой вязкостью и высоким расходом.

Общие принципы работы центробежных (слева) и турбинных (справа) насосов.

Турбинные насосы имеют характеристики как центробежных, так и объемных насосов. Они содержат вращающееся рабочее колесо, подобное центробежным насосам, с той разницей, что турбинный насос имеет рабочее колесо, подобное турбине. Такая конструкция приводит к увеличению давления, когда жидкость движется через насос, создавая мощный выброс.Благодаря такой схеме частота вращения не сильно меняется при изменении давления. Турбинные насосы хороши для применений, где требуются высокий напор и низкий расход.

Когда вы используете циркуляционный насос и / или охладитель с водой под постоянным давлением, вам понадобится насос, обеспечивающий хороший расход. В этой ситуации подойдет центробежный или пластинчато-роторный насос. Однако, если вы используете один насос для нескольких систем, используете охлаждающую или нагревающую жидкость с высокой вязкостью или имеете изменяющееся внутреннее давление, следует рассмотреть возможность использования более мощного поршневого или турбинного насоса.

Циркуляционный насос

— обзор

Техническая оценка

Скорее всего, мало — если вообще были — заводов, когда-либо построенных за всю историю обрабатывающей промышленности, при первоначальном введении кормов работали так, как ожидалось. В этом отношении завод в Бхопале не стал исключением. По этой конкретной причине не только принято, но и ожидается, что период «обкатки» следует сразу же после заключительного этапа строительства завода. Этот «льготный период» позволяет внести соответствующие корректировки за пределы типичных производственных давлений, которые влияют на производительность предприятия при передаче процесса в эксплуатацию.В зависимости от сложности проблем, возникающих на этапе ввода в эксплуатацию, проверка готовности процесса к производству может занять всего несколько дней. В крайних случаях, когда существуют серьезные недостатки, этап ввода в эксплуатацию может длиться значительно дольше — возможно, даже до целого года. После этого терпение, проявленное до этого момента, обычно заканчивается. Если производство вообще возможно после завершения этапа ввода в эксплуатацию, то любые оставшиеся эксплуатационные проблемы обычно решаются в режиме онлайн.Время, затраченное на ввод процесса в эксплуатацию, предназначено для создания уверенности, необходимой для достижения приемлемого уровня безопасности, защиты окружающей среды, надежности и производственных показателей. Длительность ввода в эксплуатацию завода в Бхопале в сочетании с его низким объемом производства указывает на то, что процесс был остановлен из-за хронического сбоя механизма при запуске. Действительно, с самого начала производительность фабрики была ограничена постоянной проблемой надежности активов с серьезными и широко распространенными последствиями.

Некоторые из этих последствий включали прерывание как отбора проб MIC, так и перемешивания в резервуаре. Точка отбора МИК находилась на контуре циркуляционного насоса. Следовательно, качество MIC внутри резервуара для хранения не могло быть проверено, когда циркуляционный насос был выведен из эксплуатации для технического обслуживания. Никаких других условий для безопасного получения образца MIC из другого места не было [15].

Обратите внимание, как несовпадение приоритетов, наблюдаемое в этой части временной шкалы Бхопальской катастрофы, соответствует модели, обнаруженной ранее (глава: Выбор процесса).Ограничение производства возникло в этот отрезок времени вскоре после начала этапа ввода в эксплуатацию. Ограничение возникло из-за механизма хронического отказа механического уплотнения, который в равной степени затронул все пять насосов MIC. Ограничение производства требовало от заводских рабочих полного внимания с того момента, как в процесс были добавлены корма. На собственном опыте рабочие пришли к выводу, что утечки жидких MIC не представляют серьезной угрозы для их личного здоровья и безопасности. Ношение основных средств индивидуальной защиты (СИЗ) и применение простых методов управления опасностями было адекватной защитой для предотвращения инцидента, о котором нужно было бы сообщать внутри компании.Этот ярлык позволил рабочим немедленно приступить к процессу, не опасаясь причинения вреда или дисциплины [16]. Это помогло им ускорить процесс ремонта и минимизировать потери MIC из-за утечек.

Руководству было бы трудно поддерживать дисциплину в этом случае, поскольку действия рабочих были направлены на увеличение производства. Игнорирование политики PPE ограничит потерю MIC до изоляции процесса, а также уменьшит MTTR. При таких обстоятельствах рабочие были бы скорее вознаграждены, чем выговорены за свои самоотверженные действия.В системе, столь склонной к сбоям, только грубая сила не могла поддерживать производство. Тем не менее, это именно та ситуация, когда дисциплина (в карательном смысле) необходима больше всего — до того, как инцидент создаст двойные стандарты в отношении конструктивного использования дисциплины. Хорошо управляемая карательная дисциплина является важным компонентом оперативной дисциплины. Однако влияние продемонстрированного здесь отношения оказывает отрицательный эффект, как мы увидим в главе «Изоляция процессов и сдерживание».”

Сравните продемонстрированную здесь приоритизацию опасностей с более ранними событиями, связанными с обращением с фосгеном и MIC на заводе. В этом случае мы увидели такое же несоответствие в способах обращения с двумя, возможно, опасными продуктами. В случае, обсуждаемом в этой главе, мы обнаруживаем несоответствие в том, как приоритизируются обязательства по производству и безопасности. В иерархии отраслевых приоритетов безопасность всегда стоит на первом месте, занимая первое место в списке [5]. Тем не менее, на практике нередко обнаруживаются ситуации, подобные описанной на заводе в Бхопале, связанные с утечками насосов MIC, где безопасность отошла на задний план при производстве.

Относительная степень боли — это то, что обычно определяет расстановку приоритетов при любых обстоятельствах. Эти отношения не ограничиваются только обрабатывающей промышленностью. Если одна ситуация более болезненна, чем другая, то более болезненный сценарий — это тот, который всплывает наверх. Любой, кто пытается напомнить кому-то о «голосовом» приоритетном сообщении, рискует быть немедленно отключен. Там, где есть боль, обычно следует внимание. Признавая эту тенденцию, находчивые руководители прилагают особые усилия, чтобы оставаться последовательными в вопросах между произнесенными словами и продемонстрированными действиями.

Ограничение производства в результате повторяющихся отказов уплотнения насоса MIC было непосредственным источником экономических проблем. Частое воздействие процесса утечки могло вызвать временный дискомфорт, но это не было даже близко к острой боли, которую создавало производственное ограничение из-за низкой доступности насоса MIC. Серьезные производственные потери завода были главной проблемой после запуска. Всем было ясно, что, если производство не будет восстановлено, бизнес не сможет выжить.Действительно, рабочие многократно доказали, что интимный контакт с жидким МПК возможен без последствий, которые можно было бы ожидать при интимном контакте с газообразным фосгеном. Таким образом, рабочие и ремонтные бригады могут постоянно поддерживать в рабочем состоянии хотя бы один изношенный резервуар. Они привыкли обслуживать процесс MIC, не принимая тех же мер предосторожности, которые были необходимы при обслуживании фосгеновой системы.

Если техническое обслуживание перекрывается на обоих изношенных резервуарах, то заводское производство остановится до тех пор, пока не станет доступен перекачивающий насос.Поскольку наработка на отказ каждого насоса MIC составляла около 24 дней, количество ремонтов было примерно в 75 раз больше, чем было необходимо, если бы процесс мог работать с более приемлемым 5-летним циклом ремонта. При фактических темпах ремонта затраты на дополнительное обслуживание (детали и рабочая сила) не были ни реалистичными, ни приемлемыми. Требовалось больше людей, чтобы вмешаться в процесс отказа от сотрудничества. Больше сотрудников только увеличивало бюджетный дисбаланс. Что еще хуже, повторяющиеся сбои вызвали ограничения производства.Мало того, что безубыточные затраты выросли в ответ на чрезмерный ремонт насосов MIC, но и объем безубыточной добычи был невозможен из-за чрезмерного простоя [13]. В результате завод начал убывать с самого начала, еще до завершения этапа ввода в эксплуатацию.

Поскольку немедленный экономический ущерб, понесенный отказом уплотнения насоса MIC, был более разрушительным, чем хроническая проблема безопасности технологического процесса, быстро развивалась другая проблема. Утечки становились нормальным явлением для рабочих. Но не только рабочие привыкли к работе фабрики в этом отношении.Любое попадание ВПК в атмосферу было вредным для окружающей среды, которое также оказывало воздействие за пределами площадки. Сообщество, окружающее завод, также регулярно ожидало утечек и необъяснимых запахов. Эти запахи вскоре исчезнут без объяснения причин, и жизнь продолжится как обычно [17]. Поэтому случайные запахи с завода были обычным явлением для удаленного населения. Через некоторое время знакомые запахи MIC стали привычной частью жизни рядом с фабрикой. Опять же, утечки насоса MIC внутри или за пределами завода не повлекли за собой серьезных последствий.

Важно осознавать влияние повседневной производственной деятельности на внешнее сообщество. В последующих главах мы сталкиваемся с не имеющей смысла информацией о том, как сообщество отреагировало на опасения рабочих, и с более прямыми предупреждающими признаками надвигающейся катастрофы. В контексте повторяющихся отказов уплотнения насоса MIC эти загадочные действия и решения сообщества имеют смысл.

Описанный здесь процесс кондиционирования представляет собой нормализацию отклонения.Этот опасный образец неоднократно становился предметом серьезной озабоченности по поводу безопасности технологического процесса в истории обрабатывающей промышленности. Мы можем наблюдать это уже здесь, на начальном этапе заводского производства. Подобно взрывам космических челноков, приведенная здесь нормализация отклонений связана с проблемой надежности активов. В контексте нормализации отклонения отказы механического уплотнения, случаи прорыва уплотнительного кольца и удары пены по передней кромке крыла — все равно.Все они представляют собой механизмы хронических отказов, которые стали нормальной частью работы активов в результате процесса кондиционирования, который привел к нормализации отклонений.

Наряду с этим отказы приборов и датчиков резервуара для хранения, на которые мы ссылались ранее, также были приняты как нормальная работа в течение относительно короткого периода времени на заводе в Бхопале. Это понятно с учетом типа механизма отказа, ограничивавшего производство в течение первого года работы завода.Любой отказ циркуляционного насоса приведет к отказу датчиков температуры и сигнализации соответствующего накопительного резервуара MIC. Если температура окружающей среды повысится выше + 11 ° C, то постоянно звучащий сигнал тревоги не будет иметь никакого значения. Если температура окружающей среды поднимется выше + 25 ° C, тогда не только будет активна сигнализация высокой температуры (и не будет никакой пользы), но датчики температуры также выйдут из строя. Эта взаимосвязь серьезно ограничивает чувствительность мониторинга процесса. Незначительные отклонения температуры больше не могут обеспечивать заблаговременное предупреждение о потенциально опасной ситуации, развивающейся внутри резервуаров для хранения.Поскольку датчики и датчики больше не работают так, как задумано, только более прямой предупреждающий сигнал может вызвать реакцию человека. Этот прямой сигнал мог означать только то, что происходило за пределами танков, возможно, спустя много времени после того, как восстановление было практичным вариантом.

Циркуляционный насос имел решающее значение в этом аспекте. Для точного измерения температуры необходимо, чтобы циркуляционный насос постоянно работал. Однако сигнализация высокой температуры резервуара для хранения MIC была отключена на очень раннем этапе работы фабрики в Бхопале, чтобы исключить ложную сигнализацию [18].Это понятно, так как постоянно сбойный (активный) сигнал тревоги не может дать абсолютно никакой пользы, если сбой произойдет внутри резервуара. В конце концов, если отказывает циркуляционный насос, причина срабатывания аварийного сигнала высокой температуры была хорошо известна:

1.

Отказ циркуляционного насоса.

2.

Циркуляционный насос, который вышел из строя, пришлось отключить и изолировать, чтобы остановить утечку MIC.

3.

Застойное содержимое резервуара для хранения не охлаждали.

4.

Единственный способ сбросить сигнал тревоги — это охладить содержимое резервуара.

5.

Охлаждение содержимого бака потребовало ремонта циркуляционного насоса.

6.

Ремонт насоса был временным преимуществом, поскольку новое уплотнение снова выходило из строя в течение 24 дней после замены.

7.

Цикл будет повторяться каждый раз при выходе из строя циркуляционного насоса.

Эта последовательность событий объясняет, почему ремонту насосов было уделено столько внимания.Здесь мы видим развитие потенциально очень опасной ситуации. В случае отказа циркуляционного насоса не только повысится температура MIC, но и не будет возможности обнаружить небезопасные условия эксплуатации внутри резервуаров для хранения. Высокая температура внутри резервуара была нормальным явлением — этого и следовало ожидать. Если в резервуаре была обнаружена небезопасная ситуация, то не было бы возможности получить доступ к строке отклонения MIC (глава: Осведомленность об опасностях процесса и анализ).

В ретроспективе решение отключить сигнализацию высокой температуры резервуара для хранения MIC может быть справедливо подвергнуто критике.Но опять же, в контексте повторяющихся отказов циркуляционного насоса MIC, аварийная сигнализация высокой температуры не служила абсолютно никакой цели, кроме как раздражать кого-либо, назначенного на пост управления. Отключение будильника было неизбежным. Единственное решение заключалось в устранении механизма хронического отказа, действующего на всех пяти насосах MIC, так что тишина, согласно проекту, была нормой. Обеспечение непрерывной работы насосов без отключения из-за внепланового обслуживания было единственным способом обеспечить функционирование технологического процесса в соответствии с основами проектирования процесса.Если это было невозможно, то прослушивание постоянных сигналов тревоги не давало никакой защиты. Постоянный сигнал тревоги не позволял обнаружить небезопасное состояние внутри резервуаров для хранения. Это было так же, как если бы не было никакой тревоги; таким образом, он был намеренно отключен, а не просто увеличен до более высокой температуры, чтобы остановить его [19]. Принятые меры, в том числе отключение защиты, стали яркой демонстрацией нормализации отклонений. Высокая температура внутри резервуаров MIC происходила так часто и без происшествий, что стала допустимой.

Что касается хронических отказов уплотнения насоса MIC, общедоступные записи не содержат конкретных подробностей о механизме отказа. Судя по постоянству проблемы и действиям, которые будут обсуждаться более подробно позже, вероятно, что проблема была очень сложной для решения. В главе «Повторные отказы механического уплотнения: пример повышения надежности насоса» документируются уроки, извлеченные из истории болезни, связанной с хроническим отказом механического уплотнения насоса, не поддающимся никакому разумному объяснению в течение длительного периода времени.Чтобы решить эту проблему, потребовалось много времени и терпения. Эта информация может использоваться для диагностики конкретной причины необъяснимых повторяющихся отказов уплотнения. В этом случае, как и в этом случае, нормализация отклонения привела к серии повторных отказов. Однажды установленная нормализация отклонений делает невозможным отличить правильное от неправильного. Ответственная эксплуатация процесса требует настаивать на устранении повторяющихся отказов. Доступная информация о повышении надежности механического уплотнения помогает исключить постоянные повторяющиеся отказы, которые могут причинить значительный вред — как физический, так и моральный.

В современной истории мы наблюдаем, как в конечном итоге заканчиваются хронические неудачи, связанные с нормализацией отклонений. Основываясь на этой оценке, мы понимаем, почему та же участь в конечном итоге постигла производственный процесс, построенный в Бхопале, Индия. Во всех случаях, когда нормализация отклонений развивается, случаются плохие вещи. Поэтому его следует избегать любой ценой. Если способ управления процессом опасен, не верьте, что вы можете избежать наказания за неправильное управление без каких-либо последствий навсегда.Ваше решение в конечном итоге повлияет как на вас, так и на окружающих.

Говоря о защите окружающих, фабрика в Бхопале является ярким примером недобровольного участия сообщества. Хотя нормализация отклонений укоренилась внутри фабрики, она также распространилась на территорию, окружающую фабрику. Нам дана способность чувствовать вред и реагировать на него. Это нормально — ожидать, что соседи будут заботиться о ваших интересах и защищать вас, но личная защита всегда более надежна.Факт остается фактом: технологические выбросы на заводе в Бхопале были обнаружены людьми, живущими за пределами завода.

В нефтеперерабатывающей промышленности то же самое с сероводородом (H ₂ S). H ₂ S — это токсичный газ, ежегодно уносящий жизни множества людей в мировой обрабатывающей промышленности. Состав представляет собой вещество с характерным запахом тухлых яиц. По этой причине его очень трудно игнорировать, когда он присутствует в низких концентрациях; это будет ситуация, когда кто-то приближается к утечке.При обнаружении запаха требуются немедленные действия. Защитите себя, двигаясь против ветра или бокового ветра, или используйте автономный дыхательный аппарат, пока источник утечки не будет обнаружен и изолирован.

Многократное воздействие любого вредного вещества без последствий создает ложное чувство безопасности. Люди в сообществе, которые подвергаются регулярным инцидентам с выпуском с близлежащего завода, могут потерять свой страх перед процессом, подобно тому, как эти события также влияют на тех, кто работает на заводе.Нормализация отклонений разрушает наше сенсорное восприятие потенциального вреда. Когда мы обнаруживаем знакомое происшествие, вместо того, чтобы немедленно предпринять действия для защиты себя и других, мы можем подождать, чтобы увидеть, что произойдет. В случае утечки H ₂ S или MIC ждать, чтобы увидеть, что произойдет, слишком долго. Дело в том, что никогда не существует приемлемой причины, по которой проблема сохраняется без ее решения. Наша способность обнаруживать опасность и принимать немедленные меры требует не привыкания к потенциально небезопасным, но повторяющимся условиям эксплуатации.Поскольку население за пределами завода в Бхопале перестало бояться процесса, только сигнализация и сирены могли обеспечить защиту в случае более серьезного нарушения процесса.

Сигналы тревоги и сирены, однако, контролируются людьми, на личное мнение которых также может повлиять нормализация отклонений. Эти устройства общественного оповещения доступны только в том случае, если они независимы; то есть они не становятся инвалидами кем-то, кто вынужден принимать опасности, связанные с конкретным процессом.К сожалению, те, кто контролировал сигналы оповещения населения, которые можно было активировать из диспетчерской фабрики в Бхопале, были те, кто чувствовал себя комфортно, отключая сигнализацию высокой температуры резервуара для хранения MIC. Эту связь необходимо установить, чтобы объяснить контекст аналогичных действий, которые будут иметь место позже.

Еще раз важно отметить, что многие проблемы на заводе в Бхопале были переданы операциям в конце периода ввода в эксплуатацию. Утечки MIC, потеря перемешивания в резервуаре для хранения, отключенные сигнальные устройства и датчики, чрезмерные затраты на техническое обслуживание и перерывы в отборе проб резервуаров — вот лишь некоторые из трудностей, которые были выявлены до завершения фазы ввода в эксплуатацию.Однако самой насущной проблемой были колоссальные ограничения производства, вызванные повторяющимися отказами механического уплотнения перекачивающего насоса MIC. Из-за этой конкретной проблемы фабрика не была прибыльной, и ей пришлось бы найти способ увеличить производство, чтобы хотя бы окупиться в финансовом отношении. Это потребует устранения производственных ограничений.