Устройство циркуляционного насоса

Циркуляционные насосы различного типа сегодня часто используют в загородных домах и дачах, что позволяет сделать работу систем автономного отопления более эффективной и при этом сэкономить на затрачиваемых энергоресурсах. Между тем при выходе из строя такой гидромашины функционировать перестает вся отопительная система, что ставит ее пользователя перед выбором: воспользоваться услугами квалифицированных специалистов или выполнить ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками.

Причины поломки циркуляционных насосов, виды которых отличаются друг от друга определенными конструктивными особенностями, связаны как с несоблюдением правил эксплуатации такого оборудования, так и с качеством теплоносителя, перепадами в сети электропитания, а также с рядом других факторов. Прежде чем принять решение о самостоятельном ремонте циркуляционной помпы, следует хорошо разобраться в конструкции и принципе действия такого устройства, что позволит установить точную причину его выхода из строя и устранить ее.

Устройство, виды и принцип действия циркуляционных насосов

Не зная устройство циркуляционного насоса, вы не сможете не только осуществлять ремонт такой гидромашины, если в этом возникнет необходимость, но и заниматься ее регулярным техническим обслуживанием. Конструкцию циркуляционных насосов составляют:

• корпус, изготовленный из нержавейки или цветных сплавов;
• электродвигатель, вал которого соединен с ротором;
• непосредственно сам ротор, на котором устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка (ее лопасти, постоянно контактирующие с перекачиваемой средой, могут быть изготовлены из металла или полимерных материалов).

Работает циркуляционный насос вне зависимости от своего конструктивного исполнения по следующему принципу.

• После подачи электрического тока вал приводного двигателя начинает вращать ротор, на котором установлена крыльчатка.
• Поступающая во внутреннюю часть насоса через всасывающий патрубок жидкость-теплоноситель отбрасывается рабочим колесом и центробежной силой к стенкам рабочей камеры.
• Жидкость, на которую воздействует центробежная сила, выталкивается в нагнетательный патрубок.

Как уже говорилось выше, в зависимости от конструктивных особенностей циркуляционный насос для отопления может относиться к различным видам. Так, выделяют устройства с ротором:

• «мокрым»;
• «сухим».

У циркуляционных насосов первого типа, которые и используются преимущественно для оснащения бытовых систем отопления, ротор постоянно находится в жидкой среде. Это способствует не только смазке движущихся элементов, но и их эффективному охлаждению. К основным достоинствам оборудования данного типа следует отнести:

• низкий уровень шума при работе, так как вода, в которой находятся все движущиеся элементы такого устройства, отлично поглощает вибрации;
• простоту монтажа (такие насосы просто врезаются в трубопровод), технического обслуживания и ремонта.

Между тем насосы с «мокрым» ротором, если говорить об их недостатках, отличаются не слишком высоким КПД, могут устанавливаться только в горизонтальном положении и очень критично относятся к отсутствию жидкости в системе отопления.

Приводной двигатель насосов с «сухим» ротором вынесен в отдельный блок. Вращение от вала электродвигателя передается крыльчатке посредством специальной муфты. В отличие от устройств с «мокрым» ротором, помпы данного типа характеризуются более высоким КПД (до 80%), но и более сложной конструкцией, что несколько усложняет процедуры по их обслуживанию и ремонту. Циркуляционные насосы с «сухим» ротором врезают в трубопровод и крепят их корпус к стене, для чего используется специальная консоль.

Правила эксплуатации и технического обслуживания

Чтобы не сталкиваться с ситуациями, при которых циркуляционный насос, установленный в системе отопления, будет требовать ремонта, необходимо строго соблюдать правила эксплуатации такого оборудования, которые заключаются в следующем.

1. Если в трубопроводе отсутствует вода, запускать циркуляционный насос нельзя.
2. Величина формируемого напора воды должна находиться в пределах характеристик, указанных в техническом паспорте циркуляционного насоса. Если устройство будет выдавать пониженный или, наоборот, повышенный напор воды, это может привести к его быстрому износу и, соответственно, выходу из строя.
3. В течение периода, в который система отопления не используется, насос необходимо включать на циркуляцию хотя бы раз в месяц на четверть часа, что позволит предотвратить окисление и блокирование его движущихся деталей.
4. Очень важно следить за тем, чтобы температура воды в системе отопления не была больше 65°. В воде, нагретой до более высокой температуры, начинает активно выпадать осадок, который, взаимодействуя с движущимися деталями гидромашины, способствует их активному износу и, соответственно, выходу из строя всего устройства.

Осматривать циркуляционный насос и проверять корректность его работы надо ежемесячно. Такие мероприятия позволяют выявить неисправности в работе оборудования на начальной стадии и оперативно принять соответствующие меры.

Проверка циркуляционного насоса на предмет корректности работы включает в себя такие действия, как:

1. включение гидромашины на рабочий режим и проверка уровня создаваемых ею шумов и вибраций;
2. проверка напора (уровня давления) теплоносителя, создаваемого в нагнетательном патрубке (как уже говорилось выше, напор жидкости должен находиться в пределах значений, приведенных в техническом паспорте);
3. контроль степени нагрева двигателя, которая не должна быть слишком высокой;
4. проверка наличия смазки на резьбовых соединительных элементах насоса и ее нанесение, если она отсутствует;
5. проверка наличия и правильности заземления корпуса гидромашины;
6. проверка наличия протечек как на корпусе насоса, так и в местах, где он соединяется с трубопроводом (если течи в таких местах присутствуют, необходимо подтянуть резьбовые соединения и проверить целостность установленных прокладок);
7. осмотр клеммной коробки и проверка фиксации в ней провода (кроме того, необходимо проверить, не попадает ли в клеммную коробку влага, что недопустимо).

Наиболее типичные неисправности и их устранение

Можно выделить несколько наиболее типичных для циркуляционных насосов неисправностей, которые вполне реально устранить своими руками. Выявить такие неисправности можно по характерным для них признакам, даже не разбирая насос и не применяя сложное диагностическое оборудование.

Насос при включении гудит, но крыльчатка не вращается

Причиной ситуации, когда насос шумит, но крыльчатка неподвижна, часто является окисление вала приводного двигателя. Это может произойти из-за того, что гидромашина длительное время не использовалась. Чтобы осуществить ремонт насоса отопления своими руками при такой неисправности, необходимо выполнить следующие действия:

• отключить электрическое питание;
• слить из насоса и прилегающего к нему трубопровода всю воду;
• открутив соответствующие винты, демонтировать приводной двигатель вместе с ротором;
• упираясь в рабочую насечку ротора рукой или отверткой, силой провернуть его, сдвинув с мертвой точки.

Насос будет шуметь, но не работать и в том случае, если в его внутреннюю часть попал инородный предмет, который блокирует вращение рабочего колеса. Чтобы отремонтировать циркуляционную помпу в такой ситуации, выполняют следующие действия:

• отключают электропитание;
• сливают воду из насоса и прилегающего трубопровода;
• разбирают насос по вышеописанной схеме;
• извлекают посторонний предмет;
• устанавливают на входной патрубок сетчатый фильтр.

Включенный насос не гудит и не работает

Если включенный циркуляционный насос не шумит, но и не работает, возможны проблемы с электропитанием. Для выявления причины и устранения такой неисправности разборка циркуляционного насоса может и не потребоваться: воспользовавшись тестером, проверяют уровень и наличие напряжения на клеммах устройства. Во многих случаях для устранения такой неисправности достаточно правильно подсоединить помпу к сети электропитания.

Если в конструкции циркуляционной помпы есть плавкий предохранитель, то он мог перегореть при перепаде напряжения в электросети, что тоже может являться причиной того, почему не работает и не шумит насос отопления при включении. Для восстановления работы насоса достаточно просто заменить перегоревший предохранитель.

После недолгой работы насос самостоятельно отключается

В том случае, если на внутренней поверхности статора образовался слой известковых отложений, работающий насос будет периодически останавливаться. Чтобы решить такую проблему, необходимо разобрать насос и очистить все его внутренние детали от известковых отложений.

При включении насос начинает работать, но при этом издает сильный шум

Причиной сильного шума оборудования при перекачивании жидкости может быть наличие в трубопроводе большого количества воздуха. Для устранения такой проблемы достаточно стравить воздух из труб. Чтобы не сталкиваться с этим в дальнейшем, можно установить в верхней части контура системы отопления специальный узел, который будет выпускать воздух из трубопровода автоматически.

Сильная вибрация циркуляционного насоса

Если корпус гидромашины сильно вибрирует при перекачивании теплоносителя, это может говорить о том, что подшипник, который обеспечивает вращение крыльчатки, сильно износился. Ремонт циркуляционного насоса для отопления в данном случае заключается в замене изношенного подшипника.

Циркуляционный насос выдает недостаточный напор жидкости

Среди причин несоответствия давления жидкости нормативным значениям на выходе центробежного насоса можно назвать следующие.

• Крыльчатка вращается не в ту сторону.
• В клеммной коробке неправильно подключены фазные провода (при трехфазном подключении).
• Слишком высока вязкость используемого теплоносителя.
• Забился фильтр, установленный на всасывающей магистрали.

Устраняется указанная проблема в соответствии с причиной, которая вызвала ее появление.

Насос отключается через некоторое время после включения

Причинами такой неисправности могут стать неправильное подключение фазных проводов в клеммной коробке, плохие или окислившиеся контакты в предохранительном узле устройства.

Насос греется

Это еще одна неприятность, которая при эксплуатации подобного оборудования встречается довольно часто. Почему греется циркуляционный насос? Причины могут быть различными, но такая ситуация всегда свидетельствует о том, что ваше оборудование работает с повышенной нагрузкой.

Таким образом, со многими ситуациями, в которых циркуляционный насос не работает или работает неправильно, можно справиться самостоятельно, не прибегая к услугам квалифицированных специалистов и не приобретая для ремонта дорогостоящие запчасти и комплектующие.

Как подготовить циркуляционный насос к отопительному сезону

Перед началом отопительного сезона, чтобы не столкнуться впоследствии с выходом из строя циркуляционной помпы и ее ремонтом, необходимо соответствующим образом подготовить устройство к длительному периоду интенсивной работы.

1. Следует проверить правильность врезки насоса в трубопровод, ориентируясь на стрелку на корпусе и индикатор вращения крыльчатки. При монтаже нового трубопровода для установки циркуляционной гидромашины лучше выбрать участок непосредственно перед котлом, где риск появления воздушных пробок сведен к минимуму.
2. На прокладках и патрубках насоса для предотвращения их рассыхания должна присутствовать смазка.
3. Необходимо проверить состояние сетчатого фильтра на всасывающем патрубке и, если он засорен, тщательно почистить его.
4. Требуется также оценить правильность подключения насоса к сети электропитания, для чего используется тестер.
5. Следует проверить герметичность и надежность соединительных узлов гидромашины.
6. Надо выполнить пробный запуск, результаты которого покажут, готово ли ваше оборудование к отопительному сезону.

Рекомендации по разборке циркуляционного насоса

Перед тем как разобрать циркуляционный насос, если в этом возникла необходимость (например, при ремонте), надо отключить его от электропитания и снять с трубопровода, открутив все крепежные резьбовые элементы.

После того как насос демонтирован из системы отопления, можно приступать к его разборке:

1. Снимается крышка, которая фиксируется на корпусе помпы при помощи специальных болтов.
2. После снятия крышки из внутренней части насоса извлекается крыльчатка.

После этого доступ ко всем внутренним деталям помпы будет обеспечен, их можно осмотреть, почистить или заменить на новые, если в этом есть необходимость.

Очень хорошо последовательность разборки циркуляционных насосов различных моделей для ремонта демонстрируют видео, которые несложно найти в сети.

Источник: met-all.org

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

Выбор подходящей модели насоса для котла отопления начинается с изучения базовых параметров. Предварительно делается расчет отопительной системы и на основе полученных данных подбираются компоненты.

Учитывается не только техническая составляющая, но и производитель. От качества сборки и соблюдения технологии зависит продолжительность безремонтной работы.

Основные технические характеристики:

• производительность;
• высота подачи;
• число скоростей;
• установочные размеры;
• потребляемая мощность;
• максимально допустимая температура теплоносителя.

Определяющая характеристика – производительность. Она указывает максимальный объем перекачиваемой жидкости за единицу времени. Для бытовых моделей варьируется от 25 до 60 л/мин. Зависит от фактического гидравлического сопротивления элементов системы.

Высота подачи или гидравлическое сопротивление, определяет максимальную высоту, на которую насос может поднять водяной столб. Может составлять от 3 до 7 м. Каждые 10 метров высоты соответствуют одной атмосфере давления.

Установочные параметры учитываются для правильного подключения помпы к системе отопления. Важно – диаметр патрубка насоса должен быть меньше сечения основной магистрали. В противном случае напор создаст область пониженного давления.

Потребляемая мощность незначительная, не превышает 0,8 кВт. Но ее нужно учитывать при расчете нагрузок теплоснабжения. В особенности это касается электрического отопления.

Количество скоростей для бытовых моделей не превышает трех. Этого достаточно для регулировки напора и оптимизации параметров работы. Максимально допустимая температура воздействия зависит от режима работы отопления. Для низкотемпературного теплоснабжения, до +75/40⁰С этот параметр несущественен. Но для запаса рекомендуется покупать модели, рассчитанные на максимальные тепловые воздействия – до +110⁰С.

Расчет параметров насоса.

Для определения значений характеристик насоса нужно знать базовые параметры отопления – мощность котла и режим работы теплоснабжения. Они же зависят от тепловых потерь здания. По СНиП 2.04.07-86 при должном значении сопротивления теплопередачи наружных стен и оконных конструкций на 1 м² жилой площади необходимо 177 Вт тепловой энергии.

При повышении этажности норма увеличивается до 101 Вт.

Для одноэтажного здания площадью 120 м² с соблюдением норм теплоизоляции мощность котла будет равна:

N=120*177= 21, 74 кВт.

Расчет производительности, или расхода, насоса выполняется по следующей формуле:

Q=N/(t2-t1).

Где:

• Q – производительность помпы, м³/ч;
• N – расчетная мощность отопительного оборудования, кВт;
• t1 и t2 – температура воды на выходе из котла и в обратной трубе, ⁰С.

Для котла с номинальной мощностью 22 кВт и при температурном режиме работы 90/70 можно рассчитать расход помпы:

Q=22000/(70-90)= 1100 л/час или 19 л/мин.

Рекомендуется взять небольшой запас производительности, чтобы оборудование не работало постоянно на максимальной мощности.

Высота подачи или напора, рассчитывается по сложным формулам. Для автономного теплоснабжения частного дома или квартиры можно взять приближенные значения. Опытным путем были выявлены данные гидравлического сопротивления определенных участков системы в зависимости от их конфигурации и назначения.

Величины гидравлического сопротивления, Па/м, для компонентов отопления:

• прямые участки трубопроводов – до 150;
• фитинги – до 45;
• трехходовые смесители – 30;
• терморегулирующая аппаратура – 105.

Значения для всех компонентов системы нужно суммировать. Для расчета напора полученный результат умножается на 0,0001.

В начало

УСТАНОВКА И ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Перед монтажом насоса изучается руководство пользователя. В нем описаны основные правила монтажа, рекомендации по обслуживанию агрегата. Помпу не врезают в магистраль, а делают для нее байпас – п-образную конструкцию с шаровыми кранами для перекрытия подачи воды и фильтром грубой очистки перед входным патрубком.

Это даст возможность оперативно заменить насос или выполнить ремонтные работы без отключения отопления.

Этапы планирования монтажа:

• выбор места для монтажа;
• количество насосов;
• положение помпы;
• подключение к электросети.

Место монтажа помпы – на основной трубе, сразу после котла или на обратной, после расширительного бака. Рекомендуется последний вариант – это приведет к стабилизации давления, будут отсутствовать рывки скорости движения воды.

Число насосов зависит от схемы трубопроводов. Для классической однотрубной или двухтрубной системы достаточно одной помпы. Если есть одно или несколько ответвлений, характерные для лучевого отопления – на каждую ветку устанавливается отдельный насос.

Общее правило положения насоса – направление ротора только горизонтальное. На каждом патрубке подключения есть стрелка, указывающая направление движения теплоносителя. Если выбрано вертикальное положение и это разрешено изготовителем – номинальная мощность может упасть до 30%.

Подключение электричества стандартное, все модели работают от сети 220 В. Исключения – промышленные помпы и предназначенные для организации централизованного теплоснабжения. Рекомендуется сделать отдельную линию с установкой автомата защиты. Для подключения можно соединить три провода напрямую с клеммами коробки. Но лучше установить трехконтактную вилку и розетку.

Дополнительно при выборе обращают внимание на производителей. Хорошо зарекомендовали себя модели Willo, Sprut, Grundfos. Кроме того, важно правильно подобрать оптимальный вариант по производительности и высоте подачи воды.

В начало

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: eltechbook.ru

Конструкция циркуляционных насосов в доме: как они устроены?

Конструкция циркуляционного насоса ничего сложного не представляет. Автомобильная помпа или дренажная система работают по тому же принципу.

Есть электродвигатель, использующийся в качестве привода, и турбина.

Точнее, центробежное крыльчатое колесо. Крыльчатка заключена в корпус-улитку от которого отходят два патрубка.

У одного из патрубков во время работы создаётся разрежение, у другого — компрессия.

Два основных вида устройства для системы отопления

Циркуляционные насосы различают по условиям работы. Если ротор соприкасается с рабочей средой, то он называется мокрым. Если ротор изолирован от перекачиваемой жидкости, то он называется сухим.

Принцип работы сухого ротора

• КПД выше;
• способен работать с загрязнённой жидкостью;
• подходит для перекачки больших объёмов;
• менее чувствителен к перепадам температуры.

Ротор устроен без активного возбуждения (постоянный магнит) и соприкасается с перекачиваемой жидкостью — так называемый мокрый. Находится в отдельном стакане, изолированном от электрического статора.

Из плюсов:

• простота устройства;
• сравнительно низкая цена;
• долгий срок службы;
• бесшумность работы;
• компактность.

Фото 1. Циркуляционный насос с сухим ротором Wilo Crono Bloc-BL 50/220-3/4 с высоким уровнем КПД.

Из минусов:

• низкий КПД;
• необходимость точного соблюдения правил монтажа — ротор располагается строго горизонтально;
• чувствительность к чистоте — абразивные примеси в теплоносители резко сокращают срок службы;
• повышенная шумность;
• необходимость регулярного техобслуживания и меньший срок службы.

В каком режиме работает мокрый ротор?

Чаще в частном доме устанавливают циркуляционные насосы с мокрым ротором. При этом их низкая эффективность не играет особой роли, поскольку итоговая затрачиваемая мощность невелика. Куда важнее бесшумный режим, долговечность, нетребовательность к ТО и компактность.

Фото 2. Циркуляционный насос с мокрым ротором Making Oasis Everywhere CN-22/2, компактный и долговечный.

Особенности подключения

При подключении прибора желательно учитывать ряд рекомендаций. Соблюдение несложных правил увеличит срок службы системы, она должна работать более эффективно.

Лучше, когда поток, создаваемый насосом, ориентирован горизонтально. При вертикальной направленности эффективность падает на 30%.

Как уже говорилось, ротор мотора располагается горизонтально.

В противном случае возможен перегрев и преждевременный выход из строя. Соблюдение этого условия обязательно!

Устройство лучше ставить на обратной магистрали — для снижения тепловой напряжённости.

Кроме того, перед ним стоит установить грязевой фильтр — ротор чувствителен к наличию примесей окалины, песка, накипи.

На входе и выходе устройства также ставят отсекающие шаровые краны на случай ремонта или профилактики. Их можно заменить на один кран или автоматический шаровой клапан.

Питающую магистраль лучше подключать до насоса — его место между нею и котлом.

Полезное видео

Видеообзор популярных циркуляционных насосов, их характеристика, и принцип работы.

Какая должна быть эффективность?

Расход электроэнергии таким устройством невелик, но за год накапливается солидный дебет. Поэтому большинство моделей оборудованы трехступенчатым регулятором, позволяющим оптимально настроить работу системы отопления.

Кроме того, в современных конструкциях предусмотрена электронная регулировка мощности, меняющая скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры теплоносителя. Это делает работу отопления более эффективной.

Источник: ogon.guru