Технические характеристики циркуляционных насосов
Циркуляционный насос представляет характеристики как зависимость между основными параметрами работы насосов для различных режимов работы принято представлять в графической форме – в виде характеристик.
Технические характеристики циркуляционных насосов — это графические зависимости основных параметров от давления для объемных насосов и от подачи для динамических насосов при постоянных значениях частоты вращения ротора, вязкости и плотности жидкости на входе в насос.
Содержание статьи
Циркуляционный насос и его основные характеристики.
В динамических насосах при постоянных частоте вращения, размерах рабочих органов, вязкости и плотности существует определенная зависимость параметров от подачи Q.
Кривая H=f(Q) называется напорной характеристикой. Она имеет особое значение при эксплуатации насосов. Характеристики насоса обычно получают экспериментально.
Зависимости напора, мощности и КПД от производительности характеризуют энергетические качества насосного агрегата.
Зависимость напора от производительности – кривая H(Q) дает представление о всасывающей способности насоса.
По характеристики выделяют режимы:
оптимальный – режим работы насоса при наибольшем значении КПД.
номинальный – режим, обеспечивающий заданные технические параметры насоса. Номинальный режим должен находиться в рабочей части характеристики.
Рабочая часть характеристики – это зона характеристики насоса, в пределах которой рекомендуется длительная его эксплуатация. Рабочая часть определяется допустимым значением снижения КПД на 2-3% от его максимального значения.
Форма характеристики насоса зависит от конфигурации проточной части, соотношение кинематических параметров потока в проточной части, вязкости и т.п.
Любое искусственное изменение формы характеристики путем воздействия на проточную часть связано со снижением КПД, которое развивает циркуляционный насос.
Напорная характеристика
Напорная характеристика H(Q) в общем случае представляет собой кривую, дающую снижение напора при увеличении подачи. Степень снижение напора характеризуется степенью крутизны такой кривой.
В общем случае степень крутизны кривой определяется выражением
(Hмаксимальный – Ноптимальный) / Ноптимальный
Для центробежных агрегатов крутизна напорной характеристики лежит в пределах от 0,1 до 0,25; для диагональных от 0,25 до 0,8; для осевых – до 1.
Различают два вида напорной характеристик:
стабильную;
лабильную.
При стабильной характеристике напор непрерывно снижается от его значения при Q=0 во всём диапазоне подач. В этом случае каждому значению напора соответствует единственное значение подачи.
При лабильной характеристике лишь на определенной части кривой напор уменьшается с увеличением подачи. Точка максимума Нмакс делит напорную характеристику на две ветви:
a) задающую (Q Qмакс).
Зона западания характеризуется соотношением:
А глубина – степень западания соотношением
При лабильной форме кривой одному значению напора в диапазоне от Но до Нмакс соответствуют два значения подачи.
Форма характеристики мощности N(Q) также зависит от типа насоса. Для центробежных насосов с увеличением подачи мощность постоянно возрастает от N0 = (0.4 – 0.6)Nопт.
В диагональных насосах максимальное значение мощности достигается при режиме Qопт , при дальнейшем увеличении подачи мощность уменьшается.
В осевых насосах максимум мощности имеет место при нулевой подаче Q=0, а затем она уменьшается с увеличением Q.
В связи с этим во избежание перегрузки электродвигателя центробежные насосы следует пускать в работу при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, а диагональные и осевые – при открытой.
Характеристика КПД η(Q) – имеет максимум в оптимальном режиме. Для центробежных насосов она имеет более пологую форму.
Характеристика допустимой вакууметрической высоты всасывания представляется непрерывно падающей кривой. Её падение при увеличении производительности в диагональных и осевых насосах менее значительно, чем в центробежных малой быстроходности.
В насосах объемного типа отсутствует резко выраженная зависимость подачи от развиваемого давления
Теоретически подача остается постоянной при любом давлении (насос имеет жесткую характеристику). Однако в действительных условиях при повышении давления подача несколько уменьшается за счет увеличения протечек.
Мощность с увеличением давления в области высокого КПД возрастает практически линейно.
Жесткая характеристика насоса выгодна в особенности при перекачивании вещества с вязкостью, изменяющейся во время эксплуатации.
В лопастных насосах используют безразмерные характеристики двух типов:
относительная, которая удобна при сравнении насосов разной конструкции. Она получается при отнесении текущих значений характеристики к параметрам оптимального режима.
коэффициентную, которая удобна для сравнения геометрически подобных насосов.
Кавитационная характеристика.
Всасывающая способность динамических насосов оценивается кавитационными характеристиками, которые представляют собой графические зависимости основных параметров Н и N от кавитационного запаса при постоянных значениях частоты вращения, подачи, вязкости и плотности.
Характеристики получают при испытании не менее чем для трех режимов работы насоса: Q=Qопт, Q > 1,25 Qопт и Q 3 /ч.
Напор – величина на которую агрегат способен поднять столб воды. Измеряется в метрах водного столба.
Напряжение питания – обозначает тип сети к которой производитель предусмотрел подключение агрегата (однофазной или трехфазной).
Мощность – характеризует количество энергии, необходимое для работы агрегата. Современные водяные насосы обеспечивают характеристики при работе в нескольких режимах, каждый из которых выделяется своим значением потребляемой мощности.
Температура среды – этот параметр показывает, теплоноситель с какой максимальной температурой способен перекачивать насос.
Геометрические размеры – здесь сказано непосредственно как о размерах самого агрегата, так и присоединительные размеры для монтажа в трубопровод.
Как выбрать конкретную модель.
С первого взгляда хозяин дома может подумать, для отопления может “сгодятся” любые водяные насосы и любые характеристики и основным критерием при выборе остаются цена и именитый производитель и это самое распространенное заблуждение.
При первом подходе следует обратить внимание на следующие рекомендации специалистов:
1 При выборе конкретного агрегата обратите внимание на его энергетические характеристики, не следует брать модель с высоким энергопотреблением, если Вам нужны гораздо боле скромные характеристики.
2 Считать производительность следует из соображений максимальной нагрузки при возможно низкой температуре вне помещения (на улице).
3 Современные модели обладают несколькими режимами работы. Благодаря переключения между режимами можно оптимизировать работу отопления дома.
Подробнее о том как выбрать насос отопления с расчетом конкретных характеристик смотрите в статье “Как выбрать насос отопления”
Технические характеристики погружного насоса.
Технические характеристики скважинных насосов меняются в зависимости от модели. Подбор конкретного агрегата зависит от параметров скважины или колодца.
Но несмотря ни на что основные характеристики глубинных насосов это все те же:
напор;
производительность.
Первый параметр показывает на какую высоту агрегат способен поднять воду, его необходимо рассчитывать с учетом гидравлического сопротивления трассы.
Второй параметр характеризует объем воды, который насос перекачивает в единицу времени (например, за час). Для того, чтобы рассчитать параметр производительности необходимо определить количество потребителей воды в доме. В это число входят смесители, посудомоечные и стиральные машины, санузлы и душ и т.д.
В конце статьи будет ссылка на сводную таблицу с нормированными показателями. Далее это число умножается на 1,2 для обеспечения запаса давления в трубопроводе. При определении характеристики глубинных насосов необходимо помнить, что значение производительности должно быть меньше дебита скважины.
Циркуляционные насосы для систем отопления: технические характеристики и правила выбора
Использование насоса циркуляционного для систем отопления значительно улучшает их эксплуатационные характеристики. Кроме того, такие насосы, благодаря которым нагретая котлом вода поступает во все элементы отопительных систем значительно быстрее и менее остывшей, позволяют экономить на энергоносителях (электричестве, топливе для котла). Эффективность применения циркуляционных насосов в составе отопительных систем во многом зависит от правильности выбора такого оборудования, делаемого на основе его технических характеристик.
Циркуляционные насосы для отопления
Виды и основные характеристики
Прежде чем разбираться в том, какие имеют циркуляционные насосы для систем отопления технические характеристики, следует познакомиться с различными типами такого оборудования. По конструктивному исполнению выделяют циркуляционные насосы:
Особенность конструкции устройств первого типа заключается в том, что подвижные элементы их роторного узла постоянно находятся в контакте с перекачиваемой средой, что обеспечивает не только их смазку, но и эффективное охлаждение. Кроме того, работа такого оборудования, ротор которого постоянно находится в жидкой среде, отлично поглощающей все вибрации, характеризуется минимальным уровнем шума. Достоинствами циркуляционных насосов с «мокрым» ротором также являются компактные размеры, простота в установке и техническом обслуживании. Если говорить о недостатках подобных гидромашин, то к наиболее значимым из них относится невысокий КПД.
Конструкция циркуляционного насоса с «мокрым» ротором
В циркуляционных насосах с «сухим» ротором, как становится понятно уже из их названия, элементы роторного узла не контактируют с жидким теплоносителем, что наделяет такие устройства как достоинствами, так и недостатками. Наиболее значимыми преимуществами гидромашин данного типа являются высокая производительность и КПД, доходящий до 80%. Циркуляционными насосами с «сухим» ротором оснащают мощные тепловые станции и отопительные системы промышленного назначения, в бытовых системах отопления, как правило, их не используют. Среди недостатков гидромашин с «сухим» ротором обычно называют достаточно высокую шумность, а также сложность установки и обслуживания.
Устройство циркуляционного насоса с «сухим» ротором
Технические возможности и условия эксплуатации насосов циркуляционных для систем отопления определяются целым рядом характеристик.
Этот параметр указывает на количество жидкости, которую устройство в состоянии перекачать за единицу времени своей работы. Единица измерения данного параметра – м 3 /час.
Напор также называют гидравлическим сопротивлением. Величина напора, формируемого циркуляционным насосом, измеряется в метрах или дециметрах водяного столба.
Для перекачки увеличенного объёма теплоносителя применяются сдвоенные циркуляционные насосы
От этого параметра зависит тип электрической сети (одно- или трехфазной), к которой можно подключать насос. Естественно, что для установки в системах отопления жилых домов следует выбирать гидромашины, работающие от электрической сети питания с напряжением 220 В.
Данная характеристика зависит как от конкретной модели насосного оборудования, так и от режима, в котором оно работает. Многие модели циркуляционных насосов, предназначенных для бытовых систем отопления, могут обеспечивать несколько скоростей перекачивания воды. На корпусе таких насосов, как правило, имеется специальная табличка, на которой указаны потребляемая мощность и сила тока, соответствующие каждому из режимов работы. Преимущественное большинство циркуляционных насосов для бытовых систем отопления характеризуются потребляемой мощностью, находящейся в интервале 50–70 Вт.
Таблица 1. Основные параметры и особенности выбора циркуляционных насосов для отопления
Максимальная температура теплоносителя
Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по данному параметру, следует отдавать предпочтение моделям, рассчитанным на работу с рабочей средой, температура которой может доходить до 110°.
Сюда относятся такие характеристики, как диаметр резьбовой части монтажных элементов насосного оборудования и монтажная длина его корпуса. Большая часть циркуляционных насосов, используемых в бытовых системах отопления, просто врезается в трубопровод и соединяется с его элементами при помощи накидных гаек – «американок». Достаточно часто как сами гайки, так и патрубки для подсоединения устройства к трубопроводной системе уже входят в его заводскую комплектацию. Наиболее распространенными монтажными диаметрами циркуляционных насосов, используемых для оснащения бытовых систем отопления, являются 1 и 1,25 дюйма (25 и 32 мм соответственно). Монтажная длина бытовых циркуляционных насосов может составлять 130 или 180 мм.
Все размерные параметры насоса указываются в его техническом паспорте
Класс защиты электрической части
Большинство современных моделей циркуляционных насосов для бытовых систем отопления по международной классификации соответствуют классу защиты IP44. Насосное оборудование данного класса производители обеспечивают защитой от попадания в его внутреннюю часть твердых инородных частиц, размер которых превышает 1 мм. На это указывает первая цифра 4 в маркировке. Следующая цифра 4 в обозначении класса защиты обозначает, что электрическая часть оборудования застрахована от капель жидкости и брызг, летящих под любым углом.
Максимальное давление жидкости на выходе
На корпусе многих моделей циркуляционных насосов можно встретить информацию о данной характеристике. Как правило, у бытового оборудования этот параметр не превышает 10 бар. С практической точки зрения он ни о чем говорит, гораздо важнее такие характеристики, как напор и производительность.
Торговая марка и компания-производитель
При выборе циркуляционных насосов для систем отопления (впрочем, как и любых других технических устройств) лучше отдавать предпочтение продукции известных производителей, которые более серьезно относятся к вопросам качества и предоставляют надежные гарантии.
Таблица 2. Некоторые модели циркуляционных насосов российской компании «Инсэл»
Таблица 3. Некоторые модели циркуляционных насосов международной компании NeoClima
Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления, как правило, внесены в обозначение их моделей. По таким обозначениям, в частности, можно сразу определить следующие параметры: создаваемый устройством напор жидкости, диаметры его всасывающего и нагнетательного патрубков, монтажную длину.
Правила и особенности выбора
Приступать к выбору определенной модели циркуляционного насоса следует только после того, как будет спроектирована отопительная система и станет известна суммарная длина ее замкнутого контура. Кроме длины контура системы отопления, на выбор циркуляционного насоса оказывает влияние и количество радиаторов, которыми она будет оснащена. Только после получения всех этих данных можно с высокой точностью определить, какую производительность должен иметь циркуляционный насос и какой величины напор теплоносителя в системе он должен обеспечивать. Производительность циркуляционного насоса для системы отопления очень важно рассчитывать, исходя из самой низкой температуры на улице, когда насосное устройство будет работать с максимальной нагрузкой.
Выбирая циркуляционный насос для системы отопления по характеристикам такого устройства, можно ориентироваться на следующие рекомендации от опытных специалистов.
- Если при выборе циркуляционного насоса вам подошли и понравились сразу несколько моделей, предпочтение следует отдать той из них, технические характеристики которой точнее всего соответствуют расчетным значениям, полученным при проектировании системы отопления.
- Нежелательно выбирать циркуляционный насос со слишком большим запасом по производительности и создаваемому напору теплоносителя. Такое устройство, расходуя только часть своей мощности, будет потреблять значительное количество электроэнергии, и создавать излишний шум при работе.
- Лучше приобретать те модели циркуляционного насоса, режимы работы которых можно регулировать. Использование таких устройств со специальным переключателем на корпусе позволяет оптимизировать работу всей системы отопления в целом.
Циркуляционные насосы, если они правильно подобраны и установлены, позволяют сделать работу отопительных систем более эффективной, а также снизить расходы на обогрев помещений.
