Устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором

Не секрет, что именно водяное отопление наиболее распространено в городских жилых домах и частных коттеджах. И неотъемлемой частью системы водяного отопления, наряду с котлом, является циркуляционный насос, функцией которого является обеспечение движения воды по контуру «котел–контур отопления–котел». Конечно, можно обойтись и без циркуляционного насоса, сделав тем самым естественную циркуляцию, но это повлечет за собой увеличение диаметров труб, наличие уклонов при прокладке, что только усложнит систему отопления.

При упоминании термина «циркуляционный насос» сразу же представляется насос «с мокрым ротором». И это не случайно, так как именно данный вид является наиболее подходящим для обеспечения отопления в частных домах и небольших крышных котельных. Устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором обуславливает такие его достоинства, как компактность и бесшумность при работе.Циркуляционный насос с мокрым ротором в разрезе

Свое название данный вид насосов получил из-за наличия водяного охлаждения электродвигателя. Жидкость, перекачиваемая насосом, используется также и для смазки деталей.

Хоть производителей насосного оборудования в настоящее время немало, но принципиальное устройство циркуляционного насоса с мокрым ротором является одинаковым что у Wilo, что у Grundfos.

В чугунном или стальном корпусе на валу электродвигателя закреплено закрытое рабочее колесо, изготовленное из термостойкого композитного материала. Оно представляет собой два параллельных диска, которые соединены между собой радиально изогнутыми лопатками. В одном из дисков имеется отверстие для входа рабочей жидкости, во втором предусмотрено отверстие для крепления рабочего колеса на валу электродвигателя.

В корпусе насоса по периферии рабочего колеса выполнено спиралевидное отверстие в форме конфузора. Его назначение – преобразование кинетической энергии потока жидкости в статическое давление, а также сбора и отвода воды в нужном направлении.

Рабочее колесо закреплено на валу ротора, который омывается и охлаждается перекачиваемой водой. Статор электродвигателя герметично отделён от ротора разделительным стаканом с толщиной стенки 0,1 — 0,3 мм. Стакан изготавливается из ферритной нержавеющей стали или углеродного волокна.

Ротор циркуляционного насоса закреплён на торцевых графитовых или керамических подшипниках скольжения, которые также охлаждаются перекачиваемой водой.

Насос повышения давления с мокрым ротором 774711. Часть 3 Открываем двигатель.

Смотрите это видео на YouTube

Также на передней стенке корпуса двигателя имеется резьбовая пробка для удаления воздуха из насоса.

Внешнее отличие конструкции циркуляционного насоса с мокрым ротором от насосов с воздушным охлаждением электродвигателя (с сухим ротором) — это отсутствие оребрения на корпусе двигателя и крыльчатки на его торце.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

Сегодня все большее число людей пытается тщательно изучить устройство центробежного насоса и понять принцип его работы. Ведь этот агрегат достаточно часто встречается в промышленности, по мнению экспертов, огромная доля электроэнергии всего мира расходуется в процессе перекачки жидкостей именно этим оборудованием.

Рассмотрю положительные и отрицательные стороны, затрону тему применения насосов и разберу важные элементы конструкции подробно.

Плюсы и минусы центробежных насосов

Только благодаря положительным качествам, которые выражаются в технических характеристиках приспособления, ЦН стали использовать по всему миру. К плюсам стоит отнести следующее:

1. Легкость монтажа.
2. Простая конструкция.
3. Беспроблемное обслуживание.
4. Высокие показатели срока службы.
5. Надежность.

Как и большинство других машин, применяемых на производстве, у центробежных насосов есть и минусы, они выглядят так:

1. Низкая высота всасывания, которая редко превышает 8 метров.
2. Сухое всасывание отсутствует.
3. Возможно возникновение кавитации.

Такие действия влекут за собой потерю времени, ведь всасывающий трубопровод также необходимо заполнить водой.

Виды циркуляционных насосов

В вопросе классификации можно несколько растеряться, ведь производители предлагают широкий выбор всевозможных вариантов товара. Чтобы подготовиться к покупке, стоит разобраться со всеми нюансами заранее, ведь не только внешний вид, но и характеристики являются индивидуальными у каждого агрегата. ЦН классифицируются так:

1. Учитывается количество ступеней, есть как одноступенчатые, так и многоступенчатые агрегаты.
2. Способ отвода жидкости, более простые конструкции не оснащаются направляющей деталью, но есть и трубопроводные, в комплектацию которых входит направляющий аппарат.
3. Подвод воды, есть односторонние и двухсторонние агрегаты.
4. С учетом параметра, который отвечает за поток, низкие до 2 атм, средние до 6 атм и высоконапорные, они способны выдавать больше 6 атм.
5. По установке вала, существуют модели с горизонтальным и вертикальным расположением.
6. Учитывается тип жидкости, вода, фекалии, кислота и прочее.
7. Назначение оборудования, для установки в шахтах, общепромышленные, существуют также глубинные, артезианские и прочие.

Большинство хозяев частных домов неоднократно сталкивались с одноступенчатыми насосами wilo, их используют для полива или наполнения бассейна с помощью водоемов. Для выкачки из скважин и дальнейшего использования воды в быту потребуется монтаж многоступенчатого агрегата погружного типа.

Где применяются

Широко распространены в системе отопления частных домов, и на больших производствах, где нужно за час перегонять большое количество жидкости. Городское водоснабжение и сельское хозяйство невозможно представить без специального мощного оборудования.

Существуют технологические схемы, благодаря которым перекачиваются различные реагенты и растворы. Для полива овощей и фруктов на больших полях потребуется монтаж высокопроизводительных машин, которые будут давать нужные объемы бесперебойно на протяжении сезона.

На АЭС можно встретить аппарат герметичного исполнения, тепловые станции также используют центробежный насос для систем гидрозолоудаления.

Устройство циркуляционного насоса

Чтобы качественно транспортировать любую жидкость и насыщать ее в процессе кинетической энергией, оборудование специально разрабатывалось специалистами на протяжении многих лет. Основных элементов у агрегата два:

1. Вращающий диск, который оснащен изогнутыми лопастями, эксперты называют его рабочим колесом.
2. Труба особенного исполнения, она имеет своеобразную форму и называется спиральный корпус. Именно в этой детали располагается колесо и жидкость для транспортировки.

Корпус насоса

Деталь имеет форму спирали, которая постепенно меняется в радиусе, если привести наглядный пример, то элемент чем-то похож на раковину улитки. Полость, расположенная внутри, в каждой зоне имеет определенную проходимость.

Перед выходом жидкость проходит через специально продуманный водорез, который выглядит как выступающий клин из металла.

Рабочее колесо

Эксперты различают всего три вида элемента, которые выглядят так:

1. Открытый.
2. Закрытый.
3. Полузкрытый.

Первый вариант исполнения самый простой, лопасти похожи на обычные лезвия открытой формы, они последовательно располагаются на металлической втулке, зачастую конструкция монолитная. Элемент идеально подойдет для оснащения мусорных насосов, где в процессе эксплуатации жидкость поступает грязная, пыльная, с твердыми частицами и примесями.

Полузакрытое колесо можно узнать по расположению лопастей, они будут находиться на задней пластине. Вариант исполнения, где элементы находятся между двух пластин, считается закрытым типом.

Вал и подшипники

Чтобы обеспечить работу любого типа колеса, потребуется вращающийся вал, который должен быть качественно закреплен в корпусе циркуляционного насоса грундфос или другой марки.

Различают всего два вида элемента:

1. Консольный.
2. Симметричный.

Каждый тип расположения предусматривает наличие подшипников, которые в каждом варианте исполнения будут с одной или двух сторон.

Принцип работы центробежного насоса

Во время запуска оборудования происходит принудительное перемещение воды. За этот процесс отвечает колесо, которое расположено на валу и оснащено подшипниками для плавного и качественно хода. Не менее важным элементом считаются лопасти.

Для продуктивной работы потребуется забрать жидкость из одного отверстия и выдать ее под определенным давлением на выходной патрубок, расположенный сверху.

Конструкция крепления

От этого показателя будет зависеть производительность и способность перерабатывать большие количества жидкости. Существует всего два типа расположения основных элементов в корпусе центробежного насоса. Чтобы разобраться во всех нюансах, стоит рассмотреть их по отдельности.

Консольное закрепление

Этот вариант исполнения предполагает наличие подшипников на одной стороне, а рабочее колесо на другой. Всасывающее и напорное отверстие располагаются перпендикулярно, зачастую конструкции такого плана имеют торцовый элемент для всасывания, который устанавливается под 90 градусов.

Конструкция имеет зону, где давление повышается до максимума, после чего жидкость с полученной энергией проникает в кожух спирального образца. Осевая сила возникает при разрушении баланса давлений в момент, когда вода достигнет задней пластины и полуоткрытого колеса.

Симметричное крепление

Довольно неплохое крепление Вал на подшипниках с обеих сторон, появляется возможность установки колес с двойным всасыванием.

За счет баланса давления нагрузка равномерно распределяется по корпусу насоса, что создает высокую надежность.

Обслуживание агрегата также облегчается, для произведения работ мастеру необходимо лишь открутить два болта и снять крышку, чтобы разобраться в причине поломки или устранить засорение.

Насосы с симметричным расположением профессиональные слесари между собой называют разборным корпусом, это обусловлено простотой демонтажа без необходимости извлечения всей системы.

Как правильно выбрать центробежный насос

Лучшие производители

Подробно познакомившись с устройством центробежного насоса, не будет лишним узнать самые лучшие фирмы, которые выпускают такое оборудование.

Хочу отметить компании по продажам погружных ЦН:

• «Вихрь»;
• «BELAMOS»;
• «Джилекс Дренажник».

Поверхностные типы оборудования лучше закупать у проверенных производителей:

• «HAMMER»;
• «GRUNDFOS».

Абсорбционные тепловые насосы | Министерство энергетики

Энергосбережение

Изображение

Абсорбционные тепловые насосы – это, по сути, тепловые насосы с воздушным источником, приводимые в действие не электричеством, а источником тепла, таким как природный газ, пропан, вода, нагретая солнечными батареями, или вода, нагретая геотермальной энергией.

Поскольку природный газ является наиболее распространенным источником тепла для абсорбционных тепловых насосов, их также называют газовыми тепловыми насосами. Существуют также абсорбционные (или газовые) охладители, работающие по тому же принципу.

Бытовые абсорбционные тепловые насосы используют цикл аммиачно-водной абсорбции для обогрева и охлаждения. Как и в стандартном тепловом насосе, хладагент (в данном случае аммиак) конденсируется в одном змеевике для выделения тепла; затем его давление снижается, и хладагент испаряется для поглощения тепла. Если система поглощает тепло из интерьера вашего дома, она обеспечивает охлаждение; если он выделяет тепло внутрь вашего дома, он обеспечивает отопление.

Изображение

Отличие абсорбционных тепловых насосов состоит в том, что давление испаряемого аммиака не повышается компрессором. Вместо этого аммиак поглощается водой, где относительно маломощный насос может затем перекачивать раствор до более высокого давления. Тогда проблема заключается в удалении аммиака из воды, и именно здесь вступает в действие источник тепла.

Тепло, по сути, выкипает аммиак из воды, снова запуская цикл.

Ключевым компонентом агрегатов, представленных в настоящее время на рынке, является технология генераторного абсорбционного теплообменника, или GAX, которая повышает эффективность агрегата за счет рекуперации тепла, выделяющегося при абсорбции аммиака водой. Другие инновации включают в себя высокоэффективное разделение паров, переменный расход аммиака и сжигание природного газа с переменной производительностью с низким уровнем выбросов.

Несмотря на то, что абсорбционные охладители в основном используются в промышленных или коммерческих условиях, в настоящее время они коммерчески доступны для больших жилых домов. Доступные в настоящее время 5-тонные бытовые охладительные системы подходят только для домов площадью 4000 квадратных футов и более.

Абсорбционные охладители и тепловые насосы обычно имеют смысл только в домах без источника электричества, но у них есть дополнительное преимущество, заключающееся в том, что они могут использовать любой источник тепла, включая солнечную энергию, геотермальную горячую воду или другие источники тепла. Они также поддаются зональным системам, при которых в разных частях дома поддерживается разная температура.

Эффективность абсорбционных воздухоохладителей и тепловых насосов определяется их коэффициентом полезного действия (КПД). COP представляет собой отношение либо отводимого тепла (для охлаждения), либо отводимого тепла (для обогрева) в БТЕ на БТЕ подводимой энергии.

• Узнать больше
• Ссылки

Тепловые насосы

Тепловые насосы Узнать больше

Воздушные тепловые насосы Узнать больше

Бесканальные мини-сплит-тепловые насосы Узнать больше

Геотермальные тепловые насосы Узнать больше

Эксплуатация и техническое обслуживание теплового насоса Узнать больше

• ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ обогрев и охлаждение

Тепловой насос – Energy Education

Energy Education

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1: Наружные компоненты бытового теплового насоса. ^[1]

А 9Тепловой насос 0065 — это устройство, извлекающее энергию из воздуха для обогрева или охлаждения помещения. Этот процесс известен как кондиционирование пространства. ^[2] Тепловые насосы работают как тепловой двигатель в обратном порядке, поскольку они работают от подводимого электричества, чтобы перекачивать тепло из холодного места в теплое. Казалось бы, это нарушает Второй закон термодинамики, но ключевая причина этого заключается в том, что этот перенос тепла не является самопроизвольным ; для этого требуется затрата энергии. Для отопления дома тепловой насос извлекает тепло из наружного воздуха, еще больше нагревает теплый воздух и передает его в помещение. Для домашнего охлаждения тепловой насос меняет этот процесс на противоположный: тепло извлекается из воздуха в помещении и выбрасывается наружу, как холодильник или кондиционер, тем самым охлаждая воздух внутри.

[2]

Эксплуатация

Цикл нагрева

Цикл нагрева теплового насоса работает путем забора тепла из наружного воздуха, дальнейшего его нагрева и использования этого теплого воздуха для нагрева воздуха в помещении. Это происходит в результате следующего процесса: ^[2]

1. Жидкий хладагент поглощает тепло в «испарителе» из наружного воздуха, превращаясь в газ.
2. Хладагент пропускается через «компрессор», который повышает давление газа, повышая его температуру.
3. Горячий газ проходит через «змеевики конденсатора» внутри обогреваемого помещения, и, поскольку он имеет более высокую температуру, чем это пространство, он передает тепло комнате и снова конденсируется в жидкость.
4. Жидкость, наконец, течет обратно через клапан, который снижает ее давление, чтобы охладить ее, чтобы она могла повторить цикл.

Это показано на рисунке ниже.

Рисунок 2: Процесс и части, участвующие в цикле нагрева. ^[3]

Цикл охлаждения

Цикл охлаждения теплового насоса используется для охлаждения помещения путем отвода тепла из него и направления его в другое место, обычно на улицу для кондиционирования воздуха или в помещение для холодильника. Для этого змеевики «испаритель» и «конденсатор» меняются ролями, а поток хладагента меняется на противоположный: ^[2]

1. Холодный хладагент поглощает тепло из более горячего помещения в испарителе, поэтому помещение охлаждается. .
2. Затем его пропускают через компрессор, чтобы повысить его температуру.
3. Он проходит через змеевики конденсатора и передает это тепло наружному воздуху.
4. Затем он расширяется, чтобы снизить давление и остыть до температуры ниже комнатной, чтобы повторить цикл.

Этот процесс можно представить на рисунке 3.

Рис. 3: Цикл охлаждения теплового насоса. ^[3]

Коэффициент полезного действия

основной артикул

Производительность теплового насоса выражается отношением тепловой мощности к работе, необходимой для его подвода. По сути, это значение представляет собой то, сколько охлаждения или обогрева производится на доллар человека (в конце концов, электричество не бесплатно). Это соотношение известно как коэффициент полезного действия (K), представленный уравнением: ^[2]

[математика]K=\frac{тепло}{электричество}[/math]

Таким образом, для отопления этот коэффициент равен:

[math]K=\frac{Q_H}{W_{in}}[/math]

и для охлаждения это:

[математика]K=\frac{Q_C}{W_{in}}[/math]

, где:

• [math]Q_H[/math] тепловложение помещения для его обогрева
• [math]Q_C[/math] — тепло, выделяемое из помещения для его охлаждения
• [math]W_{in}[/math] — работа, вводимая в виде электричества

Чем выше значение этого коэффициента, тем лучше тепловой насос передает тепло, поскольку для передачи определенного количества тепла требуется меньше работы. Однако есть предел, установленный законами энтропии и вторым законом термодинамики.

Кондиционирование воздуха

Основной артикул

Кондиционирование воздуха (A/C) — это система, работающая по тем же основным принципам, что и тепловые насосы, хотя для них требуются некоторые другие компоненты.