Как подобрать насос

22.04.2016Подбор насоса скважины. | Верный расчёт насосов водоснабжения..

Введение


Обвязка скважинного водоснабжения, это весьма трудоемкий процесс,  который требует не только физических, но и умственных способностей.

Первое,  что нужно знать о выборе скважинного насоса — это параметры скважины. К ним относят:

1. Глубина скважины

2. Дебит скважины (количество пополнения  воды в час) Так  средне статистическая бытовая  скважина производит  1,5-2,0 куба воды в час.


3.Зеркало воды  (уровень воды от поверхности  земли до начала водяного столба в скважине)

Диаметром скважины зачастую можно пренебречь!!! Связано это с тем, что в большинстве случаев используется обсадная труба 125мм  (120мм скважина), что подходит для стандартных бытовых насосов 3,5″ (88,9мм) и 3″ (76,2мм). Встречаются насосы 4″ (101,6мм) для скважин 135мм или 160мм, но они обычно уже приближены к классу колодезных насосов 6″ (152,4мм). Такие насосы рассчитаны на небольшие глубины.

Следует добавить, что выбранный диаметр насоса «впритык» приводит к лишней трате денег. А связано это с тем, что насос охлаждается в процессе работы водой, которая циркулирует в скважине, поэтому нужен запас 20-30мм. Итоговый внутренний диаметр обсадной трубы равен 20-30мм + диаметр насоса в миллиметрах.

Отметим, что расчёт насоса для колодца осуществляется аналогично расчету насоса скважины. Так что, описанный в статье способ расчета насоса скважины отлично подходит для выбора и расчета колодезного насоса.

Сам же диаметр скважины влияет на количество воды имеющейся в запасе столба воды и конечную стоимость насоса. Почему стоимость насоса зависит от диаметра скважины? Дело в том, что если дебет маленький, а расход воды большой, то возникает ситуация, когда столб воды начинает медленно уходить вниз. Это влияет на повышение сопротивления столба поднимаемой воды насосом, что приводит к покупке более мощного и производительного насоса.


Также объем воды в скважине влияет на скорость ее пополнения и количество включений насоса в час. Чем реже насос включается тем лучше. Минимальное расчетное количество не более 30-50 включений в час. Всё это высчитывается из простой зависимости (Расход на потребителей [л/час]/(Дебет скважины [л/час]) x (Расход на потребителей [л/час] / объем столба воды [л]) = кол-во включений/час.

Более подробно, с примерами, про установку с обвязкой погружного насоса в скважину своими руками Вы сможете узнать прочитав статью до конца.

Для подбора скважинного глубинного насоса нужны следующие параметры:

1. Уровень погружения  насоса в столбе воды.

Как правило все бытовые насосы центробежного типа могут погружаться в столб воды не более 30 м, но есть бытовые насосы, к примеру Aquatech,  которые могут погружаться в столб воды до 80 метров, а вот  винтовые насосы погружаются не более чем на 15-20 метров.

Такие параметры заложены  не спроста,  ведь объем воды, который будет давить на насос, может с легкостью повредить механизм насоса:  сальники, корпус и т.д.. Так что перед покупкой скважинного глубинного насоса обязательно ознакомьтесь с этим параметром,  который будет прописан в инструкции по эксплуатации насоса.


2.  Расстояние  от скважины до дома или  точки потребления.

Это неотъемлемая часть в подборе погружного скважинного насоса. Ведь каждые 10 метров трубы по горизонтали равны  потере  давления  примерно 0,1 атм.  Каждый  отвод трубы  т.е. угол поворота , это потеря давления  около 0.11 атм.  Тройник и обратный клапан  установленные  на скважине до реле давления съедают около  0,39 атм на элемент.

3. Количество точек подключения. 

К  точкам подключения относят унитаз, стиральные и  посудомоечные машины, умывальники , раковины, душевые кабины и т.д. В общем  точки — это элементы водоотведения где будет происходить разбор воды.

Усредненный  расход воды на  точку около 10 литров в минуту.

4. Производительность насоса скважины.

 Подбирается от одновременного  использования  точек воды. Допустим,  кухонная мойка и  душевая кабина потребляют одновременно около 20 литров в минуту. Следовательно,  насос должен обеспечить их бесперебойную работу, и при этом  у него было наименьшее число выключений в час.

Если скважинный насос  будет сильно мощный,  то он будет часто включатся и выключатся, а это большая ошибка при подборе скважинного насоса. Циклы включений и выключений  насоса строго регламентированы производителем.  Так частые  циклы работы насоса вредят его двигателю.  


Двигатель  у них мощный, но нежный!!!

  Большинство производителей рекомендуют не более  50 циклов в час, однако,  на практике лучше придерживаться  не более  15-20 включений в час (идеальный вариант). Такой насос прослужит дольше.

Соответственно из этих правил скважинный насос  должен работать без прерывно во время пользования  «точками разбора воды».

5. Мощность насоса.

 Мощность скважинного насоса легко подсчитать, нужно просто соблюсти все выше приведенные пункты. 

Выведем  формулу расчета скважинного насоса:

А- Глубина скважины

Б- Горизонтальный участок трубы

В-  Сопротивление напору (совокупность фильтров, углов, тройников в магистрали)

Г- Зеркало воды от верхнего уровня грунта

Д- Дебет скважины

Т- Количество одновременно используемых точек разбора воды (обычно берется 1т=10л/мин)

Е — Итоговое значение необходимого напора насоса

Д (л/мин) >=  Пиковое потребление л/мин     (1 м.куб./час  = 16,66 л/мин)

Как правильно перевести  м.куб. в   л.мин >>> XX м.куб.*1000 / 60 = XX  л/мин

А+Б+В+Г = Е, при условии Д < Т;   Б+В+Г = Е, при условии Д >= Т

 

Рассмотрим пример расчета погружного скважинного насоса для работы с автоматикой:


Глубина скважины:  30м (А)

                Насос всегда поднят от дна скважины на 2-3 метра. 

                Допустим возьмем подъем 2м. В результате  (А = 28м).

Горизонтальный участок трубы (Б) :  

                От скважины до дома: 20м или 0,2атм  по горизонту,  (Б = 20м)

Сопротивления напору (В) :

                Наличие 5 поворотов трубы (0,5атм = 50м);

                 обратный клапан (0,39атм = 39м) и фильтр (0,4 атм =40м), (В = 129м)

Необходимо учесть, что если глубина скважины составляет более 60м, то необходимо установить 2 обратных клапана  — один ставится непосредственно после насоса, а второй на высоте 45-50м.

Также большинство производителей рекомендуют ставить обратный клапан после насоса через расстояние от 1  до 5 м, но этим можно пренебречь на малых глубинах.


 

 

Зеркало воды возьмем:  5м (Г)

                Учтем зеркало воды  и получим столб воды в котором будет находиться насос 28м-5м=23м (А=23м)

Знаете ли Вы, что насос испытывает  нагрузку  подъема жидкости начиная с конца столба воды.

В этом  примере зеркало 5м — следовательно насосу потребуется преодолеть сопротивление столба воды в 5м по вертикали. Таким образом, сопротивление по напору составит 0,5атм  (10м=1атм).

Однако надо учесть сезонные колебания столба воды — это порядка 10м, т.е. добавляем еще 1атм потерь.

В итоге:  Г=5+10=15м (Г=15м)   

 

Дебет:  1,8 м.куб./час  (Д)

                Если Вам неизвестен дебет Вашей скважины, то смело можете брать 1,2-1,4 м.куб/час

                Произведем расчет количества воды, производимое скважиной:

            Д= 1,8*1000/60 = 30 л/мин


 

Точек разбора воды:  возьмем одну (Т)

Д = 30л/мин;  T = 10л/мин     ===>    Д>Т

Д>Т — значит вода не убывает в скважине, следовательно насосу нет необходимости работать на столб воды в скважине, при ее опустошении ==>   (А = 0)

Произведем расчет по имеющимся данным:

Переводим величины горизонтальных потерь в вертикальные (10м по горизонтали  = 1м по вертикали):

(Б+В)/100    ==>   (20м+129м)/100 = 1,49м ;  Г=15м

А+Б+В+Г = Е, при условии Д < Т;   Б+В+Г = Е, при условии Д >= Т

15м+1,49м = 16,49м    =>    Е = 16,49м     (16,49м/100 = 1,649атм)

1,649м (2атм)  эта высота будет потрачена только на подъем воды до реле давления. т.е. мы получим на выходе трубы давление воды не более 0,1 атм.

Исходя из этого нам нужно получить на выходе,  т.е. в точке разбора воды около 2,6 атм (26м).

Следует помнить, что если Вы используете автоматику, то давление в  гидроаккумуляторе устанавливается всегда на 0,1атм меньше давления включения автоматики !!! Также необходимо знать, что гидроаккумулятор стабилизирует давление в системе и его сопротивлением можно пренебречь. 


Правильно настроенный гидроаккумулятор прослужит дольше.

Если у Вас многоэтажный дом, то необходимо учесть подъем до самой верхней точки разбора, из учета 10м=1атм потерь.

В итоге получаем: 2,6 + 2 + Hверхней точки[атм]  = 4,6атм (46м).

Делаем вывод, что подъем насоса должен быть не менее 46 метров.  

46м + 10%  = 50,6м  => Идеальным  вариантом  будет насос с подъемом  50 метров.

Всегда делаем минимальный запас 5-10% по мощности насоса. Это уменьшит его износ и позволит работать двигателю более стабильно при перепадах напряжения и пусках насоса.

Из полученного расчета получаем список подходящих  насосов:

Aquario ASP 1Е 45-90(напор 45 м, КАБЕЛЬ 35м.)   —  Запас по давлению 24%

Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м)   —  Запас по давлению 14%

BELAMOS Насос скважинный TF3- 60 (напор 60 м, длина кабеля 35 м)   —  Запас по давлению 62%

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%

Самый минимальный подходящий вариант и при этом  финансово привлекателен:

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%


Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор  45 м, кабель 25 м)   —  Запас по давлению 14%

Самый идеальный вариант:

 WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%

С  таким скважинным насосом и напор будет хороший и в дальнейшем можно немного расширить длину горизонтального водопровода или добавить большее число точек разбора, без критичных для двигателя нагрузок.

Давайте рассмотрим структурно схему обвязки водопровода с насосом скважины:

скважина.jpg

Источник: www.td-viko74.ru

Устройство насоса

Посмотрим на разрез насоса. Он состоит из самого насоса и электромотора с блоком управления. Материал корпуса может быть: нержавеющая сталь, бронза, алюминий, чугун. Крыльчатка из нержавеющей стали или технополимера, закрепленная на валу двигателя, своим вращением создает принудительное движение жидкости через насос. Оси входного патрубка и ось выходного обычно расположены вдоль одной линии.Подшипники и вал циркуляционных современных насосов — из керамики, что благоприятно влияет на уровень шума и долговечность устройства.

Модификации насоса и технические параметры


Исходя из особенностей конструкции, насосы характеризуется производительной мощностью двигателя, типом ротора и управления.

Двигатель

Точный расчет параметров двигателя выполняется для конкретной отопительной системы, но общее правило подбора простое – мощность пропорциональна производительности (размера) рабочей части.

Управление работой

Управление насоса – это выбор скоростных режимов, от которых зависит эффективность всей системы. Для подогрева используется минимальный режим, в то время как при низких температурах быстрый отвод тепла требует увеличения скорости. Для регулирования этого процесса используется 2 типа управления:

  1. Механический. Выбор скорости производится самостоятельно, а переключение вручную. Такое управление эффективно для небольших контуров, где реагирование на изменение скорости происходит быстро. Насос для отопления в частном доме, чаще всего, приобретается с таким управлением благодаря невысокой стоимости и более высокой ремонтопригодности.
  2. Умные модернизированные модели управляются системой автоматики, которая в зависимости от температуры теплоносителя регулирует скорость потока. Стоят они дороже, но при установке многокомпонентных систем с коллекторами, он незаменимы. Кроме этого они увеличивают энергоэффективность на 25-35%.

Каждый производитель использует свои разработки, способствующие безаварийной работе в течение срока годности, поэтому цены на модели с одинаковыми характеристиками отличаются, также как и качество оборудования.

Снижение стоимости в более дешевых фирмах происходит за счет минимального запаса прочности. Чаще всего это подразумевает уменьшение толщины на неответственных элементах деталей, использование менее прочных и дешевых материалов, которых хватает только на указанный срок эксплуатации. Выбор фирмы–производителя во многом определяет качественные характеристики изделия. Сориентироваться в них можно, прочитав отзывы или углубившись в изучение используемых для деталей материалов.

Ротор или маховое колесо

Существует 2 принципа работы ротора:

  • Сухой. Трущиеся детали и сам ротор находится в герметично закрытом корпусе, – с водой соприкасаются только лопасти, создающие поток. Такие модели характеризуются высокой мощностью, эффективностью, но более чувствительны к механическому загрязнению энергоносителя. Требуется прохождение ежегодной технической профилактики электродвигателя. Кроме того, их установка должна проводиться удалено от жилых комнат из-за повышенного уровня шума.
  • Мокрый. Наиболее распространенный тип за счет неприхотливости в обслуживании, стоимости и разнообразия моделей. В открытой конструкции движущиеся детали (подшипники, валы, ротор и т. д.) находятся в воде, которая одновременно является для них смазочным материалом и охладителем для двигателя. Используются соответствующие нержавеющие сплавы, прокладки из водостойких материалов. Система менее прихотлива к механическим примесям в энергоносителе, а срок службы бытового прибора рассчитан на 7 лет.

Подбор насоса по его основным характеристикам

Основными техническими характеристиками любого насоса для отопления являются:

4002473-544x728.jpg

Эти его параметры должны обеспечивать достаточную циркуляцию теплоносителя для эффективной передачи тепловой энергии от котла к радиаторам, поэтому они должны соответствовать как мощности самой системы, так и гидравлическому сопротивлению в ней во время циркуляции теплоносителя. Поэтому, чтобы сделать правильный подбор насоса для системы отопления, необходимо знать обе эти величины.

Точные их расчеты, которые используют специалисты, достаточно громоздки и сложны. Поэтому, при самостоятельном подборе можно использовать упрощенные расчеты, используя приведенные ниже, достаточно простые формулы и рекомендуемые средние показатели, которые позволят подобрать оптимальные характеристики циркуляционного насоса. Тем более, что такие расчеты сможет сделать практически каждый.

Как определить мощность системы отопления и требуемую подачу насоса

Необходимая тепловая мощность системы отопления зависит от количества тепла, которое требуется для комфортного обогрева дома и находится в прямой зависимости от его размеров и теплоизоляционных свойств материалов, из которых изготовлены его стены, крыша, потолок, пол, окна, двери. Размеры дома или отапливаемой его части, подсчитать не трудно. Здесь достаточно рулетки и калькулятора.

Подсчитать точно потери тепла через наружные конструкции труднее, так как здесь необходимо учитывать их материал, толщину и конструктивные особенности. Поэтому, для упрощенного расчета можно использовать рекомендуемые средние показатели 1-1,5 кВт тепловой мощности на 10 м2 обогреваемого помещения с высотой потолка до 3 м. Если помещение хорошо утеплено, то можно использовать меньшее значение, а если не утеплено или недостаточно, то лучше использовать большее значение.

Например, для хорошо утепленного дома площадью 120 м2 приблизительно необходимо будет 12 кВт тепловой мощности. Если подбор циркуляционного насоса выполняется для уже имеющейся системы отопления с естественной циркуляцией, то в расчет можно взять мощность установленного котла.

Как рассчитать насос, если известна мощность котла

Часто возникают ситуации, когда котел приобретается заблаговременно или же насос добавляется в уже функционирующую систему отопления. В этом случае мощность отопительного агрегата известна, и все остальные элементы контура выбираются в зависимости от значения этого показателя.

Для расчета производительности циркуляционного насоса при заданной мощности источника нагрева, пользуются следующей формулой.

Q = N ÷ (t2 — t1), где:

  • Q – производительность насоса (м³/час);
  • N – мощность отопительного устройства (Вт);
  • t2 – температура теплоносителя на входе системы (⁰С);
  • t1 – температура жидкости на выходе из контура (⁰С).

Если возможность точно определить указанные параметры подачи и «обратки» отсутствует, воспользуйтесь средним значением температурного перепада — 15 ⁰С.

raschet-nasosa-dlya-sistemy-otopleniya-7.jpg

Расчет требуемой производительности насоса

Определившись с тепловой мощностью отопления, можно приступать к расчету подачи (производительности) циркуляционного насоса. Для этого можно использовать две простые формулы. Первая из них:
П = Q/(1,16 х ΔT), (кг/ч или л/ч) Где:

  • Q – подсчитанная ранее тепловая мощность отопления (Вт);
  • ΔT – разница между температурой подающей трубы и «обратки», которая для обычных систем, как правило, в пределах 20 о С, а для теплых полов – около 5 о;
  • 1,16 – коэффициент учитывающий удельную теплоемкость воды, Вт ×ч /кг × о С (для других теплоносителей (антифриз, масло) он будет несколько другим и, при необходимости, его можно найти в справочной литературе или в интернете).

Другая формула:
П = 3,6 х Q/(c × ΔT), (л/ч) Где:
с – теплоемкость теплоносителя (для воды 4,2 кДж/кг×°С) .
Используя любую их этих формул можно определить, что, например, для двухтрубной системы тепловой мощностью 12 кВт потребуется насос с такой производительностью (подачей):
П = 12000/(1,16×20) = 517 л/ч или 0,5 м3/ч

Расчет требуемого напора

Для того, чтобы осуществить подбор циркуляционного насоса для системы отопления, кроме производительности необходимо определить его напор (давление), который он должен создавать, чтобы преодолеть существующее гидравлическое сопротивление. Но сначала необходимо узнать величину этого сопротивления. Для упрощенного ее расчета можно использовать формулу:
J = (F+R× L)/p× g (м) Где:

  • L – длина магистрали труб к самому отдаленному радиатору (м);
  • R – удельное гидравлическое сопротивление участка прямой трубы (Па/м);
  • p – плотность теплоносителя (для воды – 1000 кг/м3);
  • F – увеличение сопротивления в соединительной и запорной арматуре (Па);
  • g – 9,8 м/с 2 (ускорение свободного падения).

Точные значения R и F для разных труб, соединительной и запорной арматуры разных видов можно найти в справочной литературе. Для нашего упрощенного расчета можно использовать средние данные этих величин, полученные экспериментальным путем:
R — 100-150 Па/м (чем больше диаметр труб и более гладкая их внутренняя поверхностью тем меньше сопротивление);
F можно принять в зависимости от вида арматуры:

  • дополнительно до 30% от потерь в прямой трубе – для каждого соединительного фитинга на этом участке;
  • до 20% — для трехходового смесителя или подобных устройств;
  • до 70% — для регулятора.

Можно также использовать для расчета формулу, предложенную специалистами известного производителя насосов Wilo:
J = R ×L × k, м Где:
k – коэффициент, который учитывает увеличение сопротивления в регулирующей и запорной арматуре:

  • 1,3 – простые системы отопления с минимальным количеством арматуры;
  • 2,2 – при наличии регулирующей арматуры;
  • 2,6 – для сложных систем.

При этом необходимо учитывать, что если циркуляция в системе с двумя или несколькими контурами разводки (ветвями) будет обеспечиваться только одним насосом, то для подбора его напора следует учитывать общее их сопротивление. Если же каждый контур будет обеспечен отдельным насосом, то расчет тепловой мощности и сопротивления каждого из них необходимо выполнять отдельно. Этажность здания, при расчете напора, большой роли не играет. Потому что в замкнутой отопительной системе столб жидкости подающей магистрали уравновешивается столбом «обратки».

На что еще ориентироваться при выборе насоса

Подбор насоса для автономного отопления нужно делать исходя из гидравлических характеристик системы обогрева загородного дома. Поэтому перед посещением магазина предстоит подсчитать оптимальное количество тепла, которое потребуется для поддержания в комнатах комфортной для проживания температуры.

Грамотно выполнить гидравлический расчет поможет дополнительная информация, с которой предстоит ознакомиться. Или можно воспользоваться советами компетентного специалиста.

На оптимальное для конкретного объекта количество тепла влияет множество факторов:

  • материал, который использовался для возведения и утепления стен;
  • климатические условия;
  • особенности перекрытий и полов;
  • наличие термостатических вентилей;
  • характеристики стеклопакетов, установленных в коттедже.

При выборе насоса для автономного отопления особое внимание следует уделить сфере применения конкретной модели, количеству скоростей и уровню шума. Также не последнюю роль играет производитель и цена оборудования.

Область применения оборудования

В большинстве случаев специалисты советуют устанавливать насосы отопления, роторы которых целиком погружены в тепловой носитель. Ведь помимо небольшого уровня шума такого рода агрегаты более успешно справляются с высокой нагрузкой.

Как результат, система с «мокрым» оборудованием прослужит дольше, будет легче поддаваться ремонту и не потребует к себе чрезмерного внимания.

Отдавайте предпочтение моделям, для изготовления которых используется прочная сталь и подшипники, а вал выполнен из керамики. Их преимущество заключается в сроке службы, который составляет не менее двух десятков лет.

Если выбор пал на насос отопления «мокрого» вида, то нужно учитывать, что его не стоит устанавливать в систему обогрева коттеджа открытого типа. Ведь в этом случае нагретая вода, которая смазывает механизм, содержит в своем составе разнообразные примеси.

Например, микрочастицы песка могут засорить зазор между ротором и статором, что приведет к скорой поломке насоса.

Что касается открытых систем, то в них такого рода оборудование может функционировать годами. При этом оно не будет нуждаться в каком-либо специализированном обслуживании.

Количество скоростей и шумность насоса

Основная особенность современных моделей насосов — это возможность их настройки. Регулировать мощность можно путем переключения скорости работы агрегата.

На сегодняшний день больше всего распространены модели с тремя скоростями. Это позволяет при резком похолодании максимально быстро обогреть жилые помещения, а в случае потепления уменьшить производительность прибора, сэкономив при этом электроэнергию.

Если нужно купить оборудование, издающее минимально возможный шум, то лучшим выбором будет насос «мокрого» типа.

В случае установки агрегата с «сухим» ротором при его работе будет слышен посторонний звук, появляющийся в результате вращения вентилятора, охлаждающего электрический двигатель. Поэтому такое устройство лучше устанавливать в отдельной комнате, а для жилой выбрать что-то менее громкое.

Далеко не всегда посторонний шум, появляющийся при запуске, свидетельствует о неисправности. Довольно часто это происходит из-за воздуха, который остался в системе отопления. Для решения этой проблемы рекомендуется перед запуском спустить воздух при помощи специальных клапанов.

Производитель и цена оборудования

После того как были осуществлены все необходимые расчеты, можно приступать к просмотру каталога с циркуляционными насосами. Лучше делать заказ на тех веб-ресурсах, где есть продуманная система фильтрации продукции. Это позволит быстро найти модели с оптимальными характеристиками.

На нынешнем рынке предлагается богатый выбор насосов для систем отопления. Сотни производителей говорят, что их продукция отличается надежностью, качеством и долговечностью. Но далеко не всегда заявленные характеристики соответствуют реальным. Поэтому лучше заказывать оборудование, изготавливаемое производителями, которые заявили о себе на весь мир.

В список известных и надежных фирм, занимающихся выпуском насосов для систем отопления, следует внести такие бренды:

  • Halm;
  • Wilo;
  • Ebara;
  • DAB;
  • AlfaStar;
  • Pedrolo;
  • Grundfos.

Стоимость агрегатов для организации принудительной перекачки теплоносителя полностью зависит от мощности, вида насоса и бренда. Как правило, цена оборудования варьируется в диапазоне от 60 до 220 долларов. Рекомендуем ознакомиться с десяткой лучших насосов на отопление по мнению пользователей.

Что касается отечественных производителей, то они бытовое оборудование не изготавливают, а предлагают только модели, предназначенные для использования в промышленных целях.

Таблица для эмпирического подбора насоса

Отапливаемая площадь (м2) Производительность (м3/час) Марки
80 – 240 От 0,5 до 2,5 25 – 40
100 – 265 Та же 32 – 40
140 – 270 От 0,5 до 2,7 25 – 60
165 – 310 Та же 32 – 60

Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

Рекомендации по установке насосов

При установке насосов в магистраль отопления необходимо соблюдать следующие правила:

  • Агрегат устанавливается таким образом, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, направление перемещения теплоносителя должно соответствовать стрелке на корпусе прибора.
  • Крепление подобранного устройства производится разводным сантехническим ключом при помощи резьбового крепежа (накидные гайки от фитингов американка) с прокладками.
  • Подсоединение к системе электроснабжения производится согласно электрической схеме включения, при этом используют три провода сечением не менее 0,75 мм. кв. и внешним диаметром, рассчитанным на уплотнительную муфту в коробке.

Перед первым включением проверяют трубопровод на отсутствие посторонних предметов, герметичность резьбовых соединений, правильность подключения проводов и параметры питающей электросети, убеждаются в том, что краны запорной арматуры открыты.

При включении удаляют воздух из насоса выкручиванием резьбовой пробки, проверяют амперметром силу тока в обмотке электродвигателя (она должна соответствовать данным, приведенным на корпусной маркировке), убеждаются в отсутствии повышенной вибрации и шума при работе агрегата.

Особенности монтажа

Как правило, циркулярные электронасосы устанавливаются в магистраль с использованием байпаса – параллельного трубопровода с шаровым краном, через который подается теплоноситель при отключенной ветке насоса. Такая конструкция позволяет извлекать циркулярник для настройки, ремонта или замены без слива теплоносителя из системы.

Правильно выбрать циркуляционный насос для отопления – ответственная задача, решение которой лучше доверить специалистам. От выбранного агрегата зависит комфортность и эффективность работы системы отопления (оптимальный КПД устройства), расход электроэнергии, экономия которой при правильном решении может достигать 80%.

При желании можно самостоятельно провести расчеты по формулам, наиболее высокую точность подсчетов получают при использовании компьютерных программ. При работе с программами необходимо понимать, как правильно вносить данные – во многих случаях это требует специальных технических знаний, на получение которых придется потратить некоторое время.

Источник: remont-system.ru

Принципиальная  разница  в  конструкции  насосов, связана с областью их применения и, следовательно, со способом их монтажа. Для обычного центробежного несамовсасывающего насоса, который используется для откачивания жидкостей и повышения давления или перекачивания жидкостей на более высокий уровень, необходим клапан на всасывании для предотвращения обратного тока жидкости при остановке насоса. При  монтаже  насос  и  всасывающий  трубопровод должны быть заполнены жидкостью. После заполнения насос готов к работе.

При работе насоса вращение рабочего колеса отбрасывает воду к напорному патрубку. При этом на всасывающей стороне рабочего колеса возникает разряжение.  Атмосферное  давление  направляет жидкость через клапан и всасывающий трубопровод к всасывающему патрубку и рабочему колесу, которое вновь отбрасывает жидкость к напорному патрубку. Таким образом, разряжение во всасывающем патрубке насоса зависит от следующих факторов:

  • высоты всасывания
  • сопротивления на трение в клапане и всасываю-щем трубопроводе
  • плотности жидкости.

Давление в напорном патрубке насоса зависит от противодавления в системе. Если вода направляется в обратную сторону от напорного патрубка, значит, в системе отсутствует противодавление, не говоря уже об атмосферном давлении. Работа, выполняемая насосом, заключается в поднятии перекачиваемой жидкости из резервуара и преодолении потерь на трение в трубопроводе. 

 Если мы перекачиваем воду в бак, расположенный на высоте 10 метров над насосом, то насос должен поднять воду из одного резервуара в другой, создать давление на 1 бар выше атмосферного, а также преодолеть потери на трение во всасывающеми напорном трубопроводах. Насос работает с КПД большим 73%, и при следующих условиях:

  • высота подъема на стороне всасывания — 3 метра
  • расход насоса — 40 м3/ч
  • потери на трение во всасывающем трубопроводе — 2 метра, включая потери на клапане
  • потери в напорном трубопроводе — 2 метра

 NPSH — это высота столба жидкости над всасывающим патрубком насоса. Проще говоря, это условия, при которых насос не сможет создать абсолютный вакуум. Все центробежные насосы имеют NPSH характеристику, показывающую условия, при которых насос не сможет выкачать водяной столб высотой 10, 33 метра, который при нормальных условиях является установленным напором абсолютного вакуума на уровне моря. 

NPSH характеристика зависит от расхода. Она увеличивается с увеличением расхода. Увеличение характеристики говорит о снижении способности насоса создавать разряжение. NPSH — это минимальное давление на всасывании для безаварийной работы насоса.

Кавитация  возникает  тогда,  когда  насос  пытается поднять воду с большей глубины, чем это возможно. В такой ситуации рабочее колесо будет разбивать поток  воды,  вызывая  появление  пузырьков  пара. Так как эти пузырьки были перенесены из области низкого давления в область высокого, то под действием этого давления они начнут взрываться. Возникающая при этом звуковая волна создает сильный шум и может вызвать повреждение насоса и его подшипников через некоторое время работы в таком режиме. В насосах, рабочие колеса которых изготовлены не из прочной нержавеющей стали, кавитация может стать причиной больших повреждений. Обычно повреждаются рабочие колеса, изготовленные из чугуна, пластика или бронзы.  

Таблица потерь массы для различных материалов в  связи  с  возникновением  кавитации  показывает, что потери нержавеющей стали составляют только 0,05% от соответствующих потерь массы чугунного колеса при тех же условиях. 

Правильный подбор насоса зависит от следующих условий

 

  1. Условия монтажа
  2. Качество воды(содержание газов, коррозионная активность)
  3. Привод(источник энергии):– электродвигатель– двигатель внутреннего сгорания– солнечная энергия

 Если насос смонтирован на основании или в колод-це, где он будет защищен от“затопления” во время сильных дождей или при повышении уровня под-земных вод, хорошим выбором будет центробежный самовсасывающий насос или станции повышения давления. Если  расстояние  между  насосом  и  поверхностью воды больше 6–7 метров, следует применить скважинный насос.

Всегда предпочтительнее использование трехфазных скважиных насосов. КПД однофазного асинхронного электродвигателя понижается уже при 5% падении напряжения, а при 10% падении — при пуске двигателя возникают проблемы. В случае, когда используется только однофазный источник электроэнергии и может возникнуть падение напряжения, нужно установить электродвигатель спусковым конденсатором. Также в этом случае можно использовать электродвигатель  с  постоянно  намагниченным  ротором  и преобразователем частоты, обеспечивающий трех-фазный пусковой вращающий момент и постоянный КПД до 15% падения напряжения. При падении напряжения до 35% и в таком электродвигателе воз-никнут потери КПД и проблемы при пуске.

Для откачивания воды из колодца или резервуара можно использовать самовсасывающий насос. Так как в таком насосе имеется клапан на всасывающем патрубке, всасывающий трубопровод не требует заполнения водой. Если перекачиваемая жидкость является коррозионно-активной,  насос  должен  быть  изготовлен  из материалов, стойких к агрессивным веществам, находящимся в воде. Коррозия — проблема, для решения которой часто необходима помощь специалиста. При определении агрессивности воды первым фактором, который должен быть установлен, является значение рН. Долговечность материалов при различных значениях рН показана выше и является исходным справочным материалом. Как видно, нержавеющая сталь является материалом с широкой областью применения, но она имеет также и ограничения.  

При  нахождении  нержавеющей  стали  в  соленой жидкости она может быть подвержена двум типам коррозии: точечной и щелевой. 

Точечная коррозия проявляется в маленьких отверстиях  на  поверхности  нержавеющей  стали и увеличивается, когда имеются  небольшие  дефекты. Точечная коррозия также может возникать там, где имеются вкрапления обычной углеродистой стали на поверхности нержавеющей, например, от опиливания или шлифовки. Поэтому очень важным моментом является чистота поверхности стали после механической обработки.  

Щелевая коррозия появляется, как видно из названия, в трещинах и щелях, когда детали из нержавеющей стали находятся под нагрузкой, а также  после плохой сварки.  

Теоретически оба вида коррозии имеют одну и туже  природу  и  могут  быть  очень  интенсивными  и прогрессировать очень быстро при благоприятных условиях, т. е. в соленой воде(наличие хлоридов), при высоких температурах и низком значении рН.  

В местах с надежным источником электроэнергии, где уровень подземных вод находится ниже 7 метров от поверхности земли, предлагается использовать насосы:

  • Скважинные насосы (асинхронные)
  • Скважинные насосы (с постоянно намагниченным ротором) 

 

В  местах  с  надежным  источником  электроэнергии, где уровень подземных вод находится не ниже 7 метров от поверхности земли, предлагается ис-пользовать четыре типа насосов:

  • Одноступенчатые центробежные насосы (ин-лайн)
  • Многоступенчатые центробежные насосы (ин-лайн)
  • Горизонтальные  многоступенчатые  центробежные насосы
  • Самовсасывающие насосы

Если электропитания нет, можно использовать бензиновый или дизельный генератор, который подходит для работы всех типов насосов со стандартными электродвигателями. 

Более экономичным для работы насосных систем является использование солнечной энергии, однако это возможно не везде. 

В случае достаточного количества низкооплачиваемой рабочей силы, обеспечить водоснабжение дома и поголовья скота можно с помощью ручных насосов. Но такие насосы не могут подавать воду под давлением. 

Перед окончательным выбором необходимо знать максимальное потребление воды и потребный напор. Разделим потребители воды на две категории: одна категория потребляет воду периодически, другая — длительное время.

Первая категория включает в себя точки водоразбора, потребляющие воду в течение максимум 10 минут,например, умывальники,  кухонные  мойки, туалеты и т.д. Отличительной чертой этой категории является то, что вода никогда не льется одновременно из всех кранов. Семья, состоящая из двух человек, к примеру, обычно может использовать не более двух кранов одновременно, независимо от того, сколько их имеется в доме.

Более того, стиральные и посудомоечные машины забирают воду периодически, в зависимости от установленной программы. Поэтому очевидно, что выбор насоса с очень высокой производительностью экономически невыгоден с точки зрения стоимости, т. к. он будет использован не на полную мощность.  

Возможный максимальный расход насоса — такого расхода на практике фактически не бывает, и он рассчитывается как максимальный расход, который теоретически может иметь место. 

Фактический напор насоса: на работу центробежного насоса при перекачивании воды оказывают влияние несколько факторов:

  • Высота  всасывания(от  поверхности  воды  до насоса)
  • Потери на трение во всасывающем трубопроводе и клапане
  • Высота от насоса до наивысшей точки водоразбора
  • Потери на трение в напорном трубопроводе (в за-висимости от производительности)
  • Необходимое  минимальное  давление  в  кранах (в зависимости от фитингов) 

На  практике 80% продаваемых  насосов  устанавливаются взамен старых, отработавших свой срок. При подборе насоса для  замены  часто  остаются неизвестными такие параметры системы, как воз-раст труб, тип обратного клапана в скважине, тип водопроводных кранов в доме и уровень отложений ржавчины и ила в трубах. Поэтому необходимо предугадать эти факторы для более точного определения коэффициентов трения. 

Во-первых, вы должны узнать тип насоса, который был прежде в данной установке. На основе полученной информации, Вы сможете определить тип нового насоса. Если нет достаточной информации по старому насосу, Вы должны узнать, с какой глубины насос должен качать воду (например, 6,05 м) и какое расстояние от насоса до верхней точки водоразбора (в примере 21,5 м).  Затем  добавьте 10 метров,  соответствующих  необходимому  давлению  в  верхней  точке  водоразбора. После этого определяем общий напор: 
6,05 + 21,5 + 10 = 37,55 метров,  к  этому  значениюнужно добавить примерно 30%, равных 11,26 метра, запас на потери на трение во всасывающем клапа-не, трубопроводе, присоединениях и т. д. Таким образом, фактический напор насоса будет ра-вен: 37,55 + 11,26 = 48,81 метра. 

В некоторых системах такая процедура может при-вести либо к очень высокому, либо к очень низкому напору насоса.  

Если был выбран многоступенчатый насос, эта проблема легко решается путем замены на модель с другим количеством ступеней, без особых изменений в монтаже. 

Последнее, что должно быть сделано перед тем, как установить насос, это определить, способен ли он обеспечить требуемый напор:Местность: 300 метров над уровнем моря Температура воды: 17°С Запас: 1 метрНмакс= А– NPSH – Hтр– Нпар– Нзап. прочн.Нмакс= 10,1 – 1,0 – (0,8 + 0,64) – 0,2 – 1,0Нмакс= 6,46 метра 

Это больше, чем фактическая высота всасывания, равная6,05. Это означает, что насос для установки был выбран правильно.  

Замечание: если имеются какие-либо проблемы, связанные со слишком большой высотой всасывания, насос должен быть смонтирован с трубой всасывания большего диаметра и с обратным клапаном.

 

Источник: pump-tech.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector