Циркуляционные насосы для систем отопления

[Malinq1966 0]

В загородном доме с систему отопления недавно установили насос DAB по совету руга мужа. Заказывали его с доставкой на https://www.kip72.ru/katalog/oborudovanie-dlya-kotelnyx/nasosy/dab/cirkulyacionnye-nasosy-dab/ .Насос может функционировать в трехскоростном режиме, что помогает оптимально регулировать темп нагрева дома. И при этом практически бесшумно работает,  есть  тепловой выключатель.

[Sergej 1]

 Циркуляционные насосы. Характеристика. Виды.

 Циркуляционный насос – это специализированный насосный агрегат, который предназначается для закрытых систем горячего/холодного водоснабжения и отопления. Циркуляционный насос позволяет жидкости обращаться в замкнутом контуре «по кругу», что благоприятно сказывается на теплоотдаче теплоприемников в системах отопления. Насосы данного типа помогают поддерживать постоянство температуры воды в замкнутых системах горячего водоснабжения. Поскольку циркуляционные насосы работают непрерывно, то к ним предъявляются достаточно высокие требования, такие как: надежность, простота, малое энергопотребление, бесшумность.

 Циркуляционные насосы функционально отличаются от обычных насосов, предназначенных для перекачивания жидкости. Связано это с тем, что в циркуляционных системах закрытого типа не допускается присутствие каких-либо вредных примесей. Циркуляционные насосы в системах применяются для отопления зданий, включая высотные, для охлаждения технологического оборудования, а также для повышения давления и напора циркулирующей воды.

 Основным назначением циркуляционного насоса является увеличение скорости протекания воды, либо другой жидкости в системе подачи или отвода тепла. Благодаря этому, повышается коэффициент теплопередачи, а система эффективнее реагирует на температурные колебания теплоносителей, т. е. происходит упрощение процесса регулирования.

 Дополнительным положительным эффектом при установке циркуляционного насоса является возможность использования труб в системе меньшего диаметра с меньшим условным проходом, а это значит, что в трубопроводе замкнутой системы будет находиться меньшее количество воды, что приведет к снижению инерционности всей системы в целом, снижению затрат на поддержание температуры воды.

 Вообще, существует принципиальная разница между работой насосов при обычном перекачивании воды, и работой насосов в замкнутых системах.

 При перекачивании воды из емкости в емкость (т. е. простом перекачивании), насос должен преодолеть не только потери на трение в трубопроводах, но и затратить энергию напора на то, чтобы «продавить» различные местные сопротивления, такие как: столб жидкости в трубе, фильтрующие нагрузки, создание противодавления.

 Для циркуляционного контура характерно постоянное движение воды в трубопроводе. При этом, потеря напора в такой системе складывается лишь из потерь, связанных с трением в трубопроводах и местных потерь на сопротивление отдельных элементов циркуляционных сетей. Таким образом, на протяжении всего времени работы насоса, потери напора остаются практически постоянными, при условии, что не берется в расчет сопротивление, которое возникает в результате постепенного нарастания отложений в трубопроводе. Т. е. скорость движения жидкости в трубопроводе, в первую очередь, будет зависеть от работы циркуляционного насоса.

 Для регулирования скорости потока воды в системе, электродвигатели циркуляционных насосов оборудованы ступенчатыми регуляторами скорости вращения двигателя.

 Среди насосов для повышения давления в циркуляционных системах, отдельно можно выделить бустерные насосы. Принцип действия этих насосы немного отличается от обычных циркуляционных насосов. Насосы из данной серии предназначаются для повышения давления в циркуляционных системах промышленных предприятий и высотных зданий.

 История появления циркуляционных насосов достаточно интересна.

 После изобретения инженером Г. Баукнехтом закрытого герметичного электродвигателя, в 1929 году В. Оплендером была разработана конструкция «ускорителя циркуляции». Такой ускоритель представлял собой пропеллер (рабочее колесо аксиального типа), установленный в колене трубы и приводившийся в движение при помощи вала электродвигателя. Вал, при этом, герметизировался путем использования сальниковых уплотнений. Впоследствии, тип уплотнений изменялся, а подобные «ускорители» изготавливались вплоть до 1995 года. Это были первые «насосы с сухим ротором».

 Слабым местом конструкции «ускорителя циркуляции» Оплендера являлось сальниковое уплотнение, которое, из-за материала самого сальника и из-за износа вала, приходилось постоянно набивать, шлифовать или менять. Решение проблемы с сальниками предложил швейцарский инженер Рютчи, который изобрел «бессальниковый» насос для применения в системах циркуляции. Здесь, установка электродвигателя производилась непосредственно в корпус колена трубы, по которому проходила вода. При этом, конструкиция герметизировалась, а вода выполняла роль смазки. Таким образом, был изобретен первый «насос с мокрым ротором», который производился с 1952 года.

 Впоследствии, вместо колена трубы, как в первой, так и во второй конструкции насоса стала использоваться так называемая «улитка», которая дала толчок для развития и определила конструкцию современных циркуляционных насосов.

 Итак, развитие циркуляционных насосов шло по двум направлениям и вылилось в два принципиально разных типа насосов:

 I. Насосы циркуляционные с «мокрым ротором».

 Главная особенность конструкции насосов данного типа состоит в том, что закрепленный на валу ротор электродвигателя (3) работает при полном погружении в воду. Благодаря этому, смазываются графитовые или керамические подшипники (4), а двигатель охлаждается. Опорный подшипник крепиться к ротору при помощи фиксатора (6). Однако, статор, который находится по напряжением, отделен от перкачиваемой воды специальной гильзой (2), которая изготавливается из ненамагничивающейся нержавеющей стали толщиной от 0,1 до 0,3 мм. Сама гильза прикреплена к корпусу насоса через уплотняющую прокладку. На торце корпуса (7) электродвигателя устанавливается заглушка, которая предназначается для удаления воздуха из гильзы. Изготавливаемое из полимерных композитных материалов рабочее колесо (5) устанавливается на валу при помощи шпильки или штифта. Вал, который приводит в действие рабочее колесо, может быть изготовлен либо из нержавеющей стали, либо из металлокерамики. Схема насоса с мокрым ротором в разрезе представлена на рисунке 2.

 Сейчас, все большее распространение получают насосы с мокрым ротором, у которых вал, подшипники и ротор собраны в единый блок, который называется «картуш». Такая конструкция исключает места застоя воздуха в корпусе и помогает удалить его при запуске насоса.

 Насосы циркуляционные с мокрым ротором практически не требуют технического обслуживания, отличаются бесшумной работой, оптимальным соотношением подачи и напора. Однако, такие насосы ограничены в производительности. Это связано с тем, что при больших диаметрах ротора становится сложно герметизировать гильзу, отделяющую статор от жидкости.

 Насосы с мокрым ротором могут быть оснащены, в зависимости от желаемой мощности, однофазным или трехфазным электродвигателем. В зависимости от производительности они могут иметь либо резьбовое, либо фланцевое крепление к трубопроводу.

 Важноi Устанавливать циркуляционные насосы с мокрым ротором необходимо так, чтобы вал насоса находился в строго горизонтальном положении.

 II. Насосы циркуляционные «с сухим ротором».

 Насосы данного типа чаще всего используются для перекачивания больших объемов воды под большим напором. Принципиальное их отличие от насосов с мокрым ротором состоит в том, что здесь существует необходимость использования уплотнения двигателя, отделяющее его от перекачиваемой жидкости. Уплотнения, могут быть двух видов:

•  Сальниковое уплотнение – самое распространенное уплотнение вала. Недостатком такого уплотнения является срок годности, который составляет, при активной эксплуатации, не более двух лет. Однако, при низкой нагрузке на сальниковое уплотнение и вал, срок службы можно увеличить.
•  Скользящее торцевое уплотнение – по сути представляет собой два кольца с тщательно пришлифованными поверхностями, при помощи пружин прижатые друг к другу. Эти кольца вращаются относительно друг-друга при вращении вала. Под действием давления воды, находящейся в системе циркуляции, между поверхностями скольжения колец образуется тонкая пленка воды, благодаря которой и происходит герметизация насоса. В качестве материала для изготовления колец применяют графит, керамику либо нержавеющую сталь. Стоит отметить, что при использовании таких насосов, особое внимание нужно обращать на условия эксплуатации (перегрев, сухой ход, повышенные обороты электродвигателя), степень загрязненности воды и запыленность окружающего воздуха. Микроскопические частицы грязи и пыли способны повредить поверхности колец, что приведет к разгерметизации.

 Важноi Для всех насосов с сухим ротором характерно разрушение уплотняющих поверхностей при работе в режиме «сухого хода». Не допускайте отсутствия жидкости в циркуляционной систем, её засорения или разгерметизации.

 Насосы с сухим ротором по типу исполнения могут быть:

•  Вертикальными (насосы «in line») – насосы, которые имеют расположенные на одной оси и имеющие одинаковый проход всасывающий и нагнетательный патрубки. Электродвигатель, приводящий в движение рабочее колесо здесь расположен вертикально.
•  Горизонтальными – насосы, всасывающий патрубок которых располагается на торце так называемой «улитки», а нагнетательный патрубок радиально размещен на обечайке её корпуса. Здесь, двигатель прикреплен к насосу в горизонтальном положении.

 Теперь рассмотрим насос вертикального типа с торцевым уплотнением более подробно (рисунок 4):

 Здесь, вал насоса (6), на котором находится рабочее колесо (7), приводится в движение электродвигателем через муфту (3). Вода, поступающая через горловину рабочего колеса в осевом направлении, меняет его на радиальное в каналах рабочего колеса. При этом, центробежные силы, воздействующие на каждую частицу жидкости, вызывают повышение статического давления и скорости. После прохождения рабочего колеса жидкость собирается в корпусе насоса (4), выполненном в виде спирали («улитка»). Благодаря спиральной конструкции корпуса, скорость движения жидкости замедляется, а статическое давление возрастает.

 Принципиально, теми же словами можно описать работу любого современного центробежного насоса.

[TataN 0]

На всякий случай для информации. Отечественный производитель насосови запасных частей к крупному и среднему насосному оборудованию для объектов водоснабжения, топливно-энергетического и агропромышленного комплексов, химической и металлургической отраслей промышленности проводит ремонт насосов разных типов.

[Sergej 1]

 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.

Периодическая проверка циркуляционного насоса значительно снизит вероятность выхода его из строя в отопительный сезон.

 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).

Основной причиной быстрого износа подшипников трения в насосах считается повышенная загрязненность теплоносителя.

 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.

Циркуляционный насос в разобранном виде.

 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.

Так выглядит корпус циркуляционного насоса изнутри.

 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.

Вооружившись тестером и принципиальной схемой, можно найти и более серьезные поломки электрической части насоса, например, сгоревшие обмотки.

 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.

Выпуск воздуха из насоса.

 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.

Торцевой графитовый подшипник насоса.

 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.

Для ремонта электронной составляющей насоса понадобятся элементарные знания электротехники.

 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.