Помните времена, когда установка котла была простой? Ставишь котел, подсоединяешь трубы, ставишь пару циркуляционных насосов и включаешь рубильник. Уже не так много. Есть несколько переменных, о которых следует помнить при установке гидравлической системы.
Сегодня мы поговорим о циркуляционном насосе, более известном как «насос». Возвращаясь в прошлое, мы могли сделать что угодно с трубой ¾” и циркуляционным насосом 007! Установка косвенная? Без проблем. Отправляйтесь в склад и возьмите две палки ¾” M и насос 007 для трубопровода со стороны котла. Именно так я устанавливал большинство своих баков, когда только начинал. Я действительно не думал о том, что я делаю, потому что именно так меня учили, как это делать.
Сколько раз вы слышали: «Я занимаюсь этим уже 30 лет. Я знаю, как установить бак!»
Мой ответ всегда один и тот же: «Вы занимаетесь этим уже 30 лет или повторяете свой первый год 30 раз?» Обучение — это непрерывный процесс, и вы всегда должны задаваться вопросом «почему» за тем, что вы делаете. Выбор циркуляционного насоса является одним из ключевых моментов успешной установки.
Правильный выбор насоса
Многие производители котлов поставляют насосы с разными моделями котлов. Они говорят вам, где его установить, и дают вам кривые за ним. Это потому, что они знают рекомендуемый поток, чтобы котел был доволен и не вызывал ненужных проблем. Но что происходит, когда вам нужно выбрать насос? Какими правилами вы руководствуетесь и какие переменные необходимо учитывать?
Начнем со следующей формулы:
1 галлон в минуту (галлон в минуту) = 10,000 20 БТЕ при XNUMX ° ΔT (разница между температурами подачи и возврата).
Используя эту формулу, мы знаем, что котлу на 100 10 БТЕ требуется XNUMX галлонов в минуту через теплообменник.
Итак, поток нам известен, но как насчет потери напора? Потеря головы… что это? Потеря напора – это мера трения воды о трубы и фитинги, которое ограничивает скорость потока. Чем выше ограничение, тем меньше у вас будет потока.
Подробнее о потере головы
Давайте поговорим об этом минуту. То, что вы видите на листе технических данных вашего продукта, может не рассказать вам всю историю. Вы устанавливаете непрямой. В техническом паспорте указано, что потеря напора у бака составляет 6 футов при скорости 5 галлонов в минуту. «Отлично», — думаете вы. «Это довольно низко. Я могу использовать циркулятор меньшего размера. Это может быть правдой, но смотрели ли вы на все, что происходит с вашей установкой?
Для простоты наша работа будет состоять из одного косвенного бака, напрямую подключенного к котлу на 150 тыс. БТЕ. Используя формулу, которую мы обсуждали ранее, сколько галлонов в минуту нам нужно через котел, чтобы сделать его счастливым? Помните, что 1 галлон в минуту = 10 20 БТЕ при 15°ΔT. Нам нужно XNUMX галлонов в минуту.
Теперь, оглядываясь назад на спецификацию непрямого напора, мы видим только потерю напора при 5 галлонах в минуту. Нам нужно найти потерю напора при 15 галлонах в минуту. Давайте углубимся в руководство по продукту, который вы устанавливаете. По мере увеличения потока через теплообменник потери напора будут увеличиваться в геометрической прогрессии. Мы считаем, что потеря напора на GPM должна составлять 8, 10, 15 или даже 25 футов напора (это зависит от резервуара к резервуару).
Для нашего примера мы собираемся использовать 15 футов потери напора при 15 галлонах в минуту в резервуаре. Помните, что мы подключены напрямую и не используем первичный/вторичный трубопровод. Нам также необходимо добавить потери напора через котел! Потеря напора через котел составляет 6 футов напора при 15 галлонах в минуту. Сложив их вместе, мы теперь видим, что нашему циркулятору необходимо преодолеть 21 фут напора при скорости 15 галлонов в минуту.
Используя приведенные ниже диаграммы, какой циркуляционный насос вы бы выбрали?
Это диаграммы характеристик насосов для циркуляционных насосов Taco и Grundfos. Здесь мы найдем ответы. Начнем с диаграммы Taco. Нам нужен 21 фут напора, а GPM 15. Согласно диаграмме Taco, нам нужен циркуляционный насос 0013. Для Grundfos нам понадобится UP 26-99 F.
Навынос
Рекомендуемый циркуляционный насос Taco или Grundfos больше, чем вы думали? Диаграммы насосов иллюстрируют все различные кривые. Существует много разных типов и размеров циркуляционных насосов, потому что в машинном отделении так много переменных. Приведенные выше диаграммы кривых представляют собой обычное жилое использование, и они представляют лишь некоторые из них.
Я помню, как в первый раз я действительно следовал этому расчету и использовал его как инструмент для выбора своего циркуляционного насоса. После этого я вспомнил всю работу, которую я, возможно, сделал неправильно, если не делал этого таким образом. Да, системы, возможно, работали, но клиент на самом деле не получил того, за что мне платил.
Это только один пример. Очевидно, что существует множество различных переменных, и мы не можем перечислить их все. Вывод здесь заключается в том, что вам нужно понять, к чему подключен ваш циркуляционный насос, и рассчитать, какой размер вам нужен, чтобы обеспечить рекомендуемый поток.
Наш помощник по отоплению — бесценный инструмент, помогающий вам понять, что вам нужно для потери напора и расхода. При использовании теплообменников все меньшего и меньшего размера поток важнее, чем когда-либо. Модулирующие и конденсационные котлы имеют низкое водосодержание. Подумайте о том, чтобы поместить 150 XNUMX БТЕ в менее чем один галлон воды! Каковы три наиболее важных фактора? Течь, течь и течь. Что определяет ваш поток? Циркуляционный насос, который вы выбираете для работы. Прекратите неприятные блокировки, прекратите перезванивать и дайте домовладельцу/владельцу здания то, за что он платит.
Основы циркуляционного насоса – принцип работы насоса HVAC Принцип работы теплового насоса
Изучите основы типичного циркуляционного насоса, чтобы понять, как он работает и где мы его используем.
Посетите сайт Statesupply.com, который любезно спонсировал эту статью. Здесь вы можете узнать, какие циркуляционные насосы доступны, купить запчасти или поговорить со знающими специалистами по продуктам о ведущих брендах насосов, таких как Bell & Gossett и Taco. Просто нажмите здесь, чтобы узнать больше.
State Supply — ваш поставщик компонентов паровых и гидравлических систем отопления, таких как конденсатоотводчики, клапаны, элементы управления и насосы (включая лучшие в отрасли бренды, такие как Bell & Gossett, Taco и другие). Посетите сайт www.statesupply.com или позвоните нам по бесплатному номеру 877-775-7705, чтобы получить беспрецедентный выбор продуктов, опытных экспертов и отличное обслуживание клиентов.
Посмотреть видео по ремонту и обслуживанию насосов ➡️ https://www.youtube.com/statesupply
Что такое циркуляционный насос и где он используется?
Циркуляционные насосы бывают разных форм, цветов и размеров, но обычно они выглядят примерно так. Эти насосы представляют собой встроенные насосы центробежного типа, что означает, что их вход и выход выровнены, а метод перемещения воды основан на центробежных силах.
Контур с подогревом воды
Мы обнаружим, что эти насосы используются для циркуляции горячей воды по контуру нагретой воды, поэтому, когда мы открываем кран, у нас почти мгновенно появляется доступ к горячей воде. В противном случае каждый раз, открывая кран, нам приходилось бы ждать, пока горячая вода потечет по всей системе.
Системы водяного отопления
В водяных системах отопления мы также найдем эти насосы, используемые для циркуляции нагретой воды между котлом и радиаторами или другими типами теплообменников.
Большие системы отопления
Мы также можем найти циркуляционные насосы, используемые в более крупных системах отопления для подачи тепла в различные части или зоны внутри здания.
Основные части циркуляционного насоса
Циркуляционный насос состоит из двух основных частей: насоса и двигателя.
Двигатель представляет собой двигатель асинхронного типа, который позволяет нам преобразовывать электрическую энергию в механическую. Эта механическая энергия используется для привода насоса и перемещения воды.
Когда мы смотрим на корпус насоса, у нас есть вход, а также выход. Насос всасывает воду через вход и выталкивает ее через выход. Как правило, на корпусе есть стрелка, указывающая направление потока, чтобы вы знали, где вход, а где выход.
Поскольку это встроенный насос, вход и выход выровнены концентрически, это полезно, потому что мы потенциально можем вырезать участок трубы из системы горячего водоснабжения и установить циркуляционный насос в этом пространстве без необходимости изменять трубопровод, как мы потребуется для стандартного насоса центробежного типа.
Это по-прежнему насос центробежного типа, поэтому вода должна поступать в насос через проушину крыльчатки. Для этого впуск следует по этому изогнутому пути, который проходит вокруг рабочего колеса.
Эта часть представляет собой корпус насоса. У него есть канал внутри, известный как улитка. После того, как вода выйдет из крыльчатки, она будет собираться в этом канале и направляться к выпускному отверстию. Мы увидим это более подробно позже в статье.
Затем мы находим рабочее колесо, которое находится внутри корпуса насоса и окружено спиральным каналом. Рабочее колесо вращается и передает центробежную силу воде, которая выталкивает ее из насоса и через трубы.
За крыльчаткой у нас есть задняя пластина. Задняя пластина действует как барьер и удерживает поток воды внутри корпуса насоса. Задняя пластина также удерживает один из подшипников вала, чтобы обеспечить плавное вращение. В дополнение к этому мы также найдем резиновое уплотнение для предотвращения утечек.
Резиновое уплотнение задней панели
Далее мы собираемся найти вал и ротор. Ротор прикреплен к валу, а вал прикреплен к рабочему колесу. Когда ротор вращается, вращаются также вал и рабочее колесо. Это движущая сила воды внутри насоса.
Ротор находится внутри корпуса ротора. Ротор может обеспечивать физический барьер, предотвращающий контакт воды с электрической цепью асинхронного двигателя.
Вокруг ротора может быть индукторный двигатель. Он состоит из нескольких катушек медной проволоки, плотно упакованных в статор. Катушки и статор неподвижны и не вращаются. Электричество течет через катушки внутри статора, это создает вращающееся электромагнитное поле, которое заставляет ротор вращаться.
Статор и обмотки
Защищая статор и катушки, у нас есть корпус двигателя. На боковой стороне корпуса двигателя мы найдем электрическую клеммную коробку. На передней панели у нас есть переключатель скорости, который позволяет нам вручную изменять скорость вращения двигателя между низкой, средней и высокой, что меняет скорость потока насоса.
Внутри клеммной коробки у нас есть переключатель скорости. У нас также есть клеммы заземления, нейтрали и линии, которые позволяют нам подключать насос к источнику питания. Обычно в насосах этого типа также есть конденсатор, конденсатор жизненно важен для работы насоса, поэтому мы вскоре рассмотрим его подробно.
Обмотки двигателя и конденсатор
Электродвигатель циркуляционного насоса представляет собой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.
Однофазный асинхронный двигатель переменного тока
Электричество — это поток электронов через провод. У нас есть постоянный или постоянный ток, который мы получаем от источников питания, таких как батареи, и в этом типе электричества электроны текут только в одном направлении от отрицательного к положительному.
Ток постоянного тока
Но электроснабжение в ваших домах и на работе будет другим типом электричества, известным как переменный ток. При переменном токе электроны меняют направление и многократно движутся вперед и назад.
Когда электричество течет по проводу, оно генерирует электромагнитное поле. Когда электроны меняют направление, магнитное поле непрерывно расширяется и сжимается. Сворачивая провод в катушку, мы создаем гораздо более сильное электромагнитное поле.
Когда провод намотан на катушку, мы называем это катушкой индуктивности. Когда мы подаем переменный ток, магнитное поле расширяется и сжимается, каждый раз, когда оно расширяется и сжимается, северная и южная полярность катушки меняется местами. Нам нужно это расширяющееся и сжимающееся магнитное поле, чтобы создать вращение.
Чтобы сформировать двигатель, мы наматываем провод на две катушки внутри статора, чтобы создать большое электромагнитное поле. Если мы поместим ротор в центр этого магнитного поля, ротор выровняется с магнитным полем, а затем застрянет. Чтобы вращать ротор, нам нужно вращающееся магнитное поле. Если бы мы взяли несколько магнитов и тщательно рассчитали время их взаимодействия с ротором, мы могли бы добиться этого, но это не очень практично.
Ротор застрял, нужно вращающееся магнитное поле
В более крупных двигателях мы создаем вращающееся магнитное поле, используя больше фаз, потому что электроны текут вперед и назад в разное время в двух фазах, что, следовательно, создает другое магнитное поле в разное время. Однако этот тип насоса имеет только однофазное подключение, поэтому вместо этого мы будем использовать конденсатор, чтобы создать фальшивую вторую фазу.
Вращающееся магнитное поле
Поэтому мы вставляем вторую катушку в статор с поворотом на 90 градусов от первой катушки. Две катушки соединены параллельно, но вторая катушка имеет конденсатор, включенный последовательно с катушкой.
Конденсатор создает фальшивую вторую фазу
Электричество не проходит через конденсаторы. Цепь разрывается внутри конденсатора, образуя две стенки. Две внутренние стенки расположены очень близко друг к другу, поэтому электроны могут скапливаться на этих стенках, а также высвобождаться отсюда. Следовательно, конденсатор представляет собой что-то вроде накопительного бака или диафрагмы. Когда подача электричества движется в одном направлении, конденсатор будет накапливать электроны. Когда подача электроэнергии меняет направление, конденсатор высвобождает электроны
Таким образом, у нас есть электроны, протекающие через разные катушки в разное время, это создаст наше вращающееся магнитное поле. Однако для этого необходимо правильно подобрать размер конденсатора.
Мы подробно рассмотрели основы конденсаторов в предыдущей статье, проверьте это здесь.
Обмотки многоскоростного двигателя
Как правило, у нас есть переключатель сбоку на клемме двигателя, который позволяет нам изменять скорость двигателя и, следовательно, расход насоса, а также давление напора.
Внутри двигателя рабочая катушка будет иметь различные точки подключения или даже может быть несколько разных катушек. Переключатель используется для подключения к этим различным точкам и эффективного изменения длины катушки, через которую должно пройти электричество.
Несколько точек подключения
Вам может быть интересно, почему у низкой настройки катушка длиннее, чем у высокой настройки.
Когда мы пропускаем переменный ток через катушку индуктивности, создаваемое ею магнитное поле мешает электронам, пытающимся пройти через нее. Сила, известная как индуктивное сопротивление, препятствует изменению тока.
Индуктивное реактивное сопротивление
Когда мы увеличиваем длину катушки, индуктивное сопротивление также увеличивается, и это затрудняет протекание тока электронов. Таким образом, поскольку ток уменьшается, электромагнитное поле также уменьшается, что снижает скорость и крутящий момент двигателя.
Индуктивное сопротивление на максимуме
Когда мы переходим к самой низкой настройке, индуктивное сопротивление становится максимальным, ток уменьшается, и двигатель вращается медленно.
Индуктивное сопротивление на минимуме
Когда мы переходим к высокой настройке, индуктивное сопротивление минимально, поэтому ток высок, и ротор вращается намного быстрее.
Мы рассмотрели многоскоростные насосы и то, как читать их диаграммы насосов, в нашей предыдущей статье. Проверьте это здесь.
Как работает циркуляционный насос?
Итак, как работает циркуляционный насос. Прежде всего, вода из системы горячего водоснабжения поступает в насос через входное отверстие и попадает в проушину рабочего колеса, эта вода будет задерживаться между лопастями рабочего колеса внутри корпуса насоса.
Электричество поступает в клеммную коробку и течет по обмоткам двигателя, конденсатор помогает создать вращающееся магнитное поле, и это магнитное поле заставляет ротор вращаться. К ротору прикреплен вал. Вал проходит от двигателя и спускается в корпус насоса, где он соединяется с рабочим колесом.
По мере вращения ротора вращаются вал и рабочее колесо. Когда крыльчатка вращается, она передает кинетическую энергию или скорость воде, которая движется наружу.
Скорость и кинетическая энергия воды увеличиваются по мере того, как она достигает края крыльчатки.
К тому времени, когда вода достигает края рабочего колеса, она достигает очень высокой скорости. Эта высокоскоростная водяная муха слетает с крыльчатки в улитку, где ударяется о стенку корпуса насоса.
Это воздействие преобразует скорость в потенциальную энергию или давление.
Вода попадает на корпус насоса. Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию (давление).
Корпус насоса воздействия воды
По мере того, как вода движется наружу и от рабочего колеса, в центре создается область низкого давления, которая втягивает больше воды, и таким образом развивается поток. Спиральный канал имеет расширяющийся диаметр по мере того, как он закручивается по окружности корпуса насоса. По мере его увеличения скорость воды будет уменьшаться, что приведет к увеличению давления.
За ним следует больше воды; развивается скорость течения. Диаметр спирального канала увеличивается; это приводит к уменьшению скорости воды, что увеличивает давление.
Диаметр спирального канала расширяется
Таким образом, расширяющийся канал позволяет большему количеству воды присоединяться и преобразовываться в давление.
Выпускной патрубок находится под более высоким давлением
Таким образом, давление на выходе нагнетания выше, чем на входе всасывания. Высокое давление на выходе позволяет нам заставить воду циркулировать по трубопроводу и отводить ее, когда и где это необходимо. Хорошо, ребята, это все для этого видео, но чтобы продолжить обучение, посмотрите одно из видео на экране сейчас, и я поймаю вас на следующем уроке. Не забудьте подписаться на нас в Facebook, Instagram, Twitter, LinkedIn, а также на инженерное мышление .com.
