Конструкция насоса с мокрым ротором

В насосах с мокрым ротором ротор особого электромотора погружен в перекачиваемую среду. Разделительная втулка, встроенная в корпус электромотора, защищает катушку статора. Эта втулка изготовлена из немагнитной высоколегированной стали . Вал изготовлен из нержавеющего материала и вращается в графитовых подшипниках. Втулка вала неподвижна. Среда, под давлением перекачиваемая через систему, одновременно её охлаждает и снижает трение в подшипниках.

Установка насоса с мокрым ротором на прямую или обратную линию обеспечивает быстрое и интенсивное перемещение воды. В результате, появляется возможность использовать трубопроводы с меньшим сечением. Это приводит к снижению затрат на систему отопления . Это также означает, что в линиях системы теперь будет существенно меньшее количество воды. Система отопления может быстрее реагировать на колебания температуры и легче поддается регулировке.

Особенности

Отличительной особенностью рабочего колеса центробежного насоса является радиальное перемещение воды. Вал, приводящий во вращение рабочее колесо, изготавливается из нержавеющей стали ; подшипники вала сделаны из спеченного углеродистого или керамического материала. Ротор мотора, установленный на валу, вращается в воде. Вода смазывает подшипники и охлаждает мотор.

Находящийся под напряжением статор мотора окружен разделительным стаканом. Он сделан из немагнитной нержавеющей стали или углеродного волокна и имеет толщину стенки от 0,1 до 0,3 мм.

Для специальных применений, например, в системах водоснабжения , используются моторы насосов с фиксированной частотой вращения.

Если насос с мокрым ротором используется, например, в тепловом контуре, а значит предназначен подавать тепловую энергию к радиатору , он должен подстраиваться под меняющуюся тепловую нагрузку здания. Термостатические радиаторные клапаны , установленные перед поверхностями нагрева, определяют интенсивность подачи насоса.

Насосная система отопления

Для того, чтобы уменьшить потребление электроэнергии, необходимо, чтобы моторы насосов с мокрым ротором постоянно меняли частоту вращения. Частоту вращения можно менять вручную с помощью переключателей. Возможна также организация системы автоматики путем установки коммутационной аппаратуры и устройств управления, которые будут срабатывать в зависимости от времени, разности давлений или температуры.

С 1988 г. существуют конструкции со встроенными электронными устройствами, обеспечивающими бесступенчатое регулирование частоты вращения.

Первый полностью электронный насос с мокрым ротором со встроенным устройством бесступенчатого регулирования частоты вращения

Насосы с мокрым ротором, в зависимости от размера и требуемой выходной мощности насоса, работают от сети 1~230 В~ или 3~400 В трехфазного тока.

Насосы с мокрым ротором отличаются малошумной работой и, благодаря своей конструкции, не имеют уплотнений вала.

Конструкция современного поколения насосов с мокрым ротором основана на модульном принципе. В зависимости от размера и требуемой выходной мощности насоса, модули компонуются в различные конфигурации. Таким образом, любой ремонт, который может потребоваться, можно осуществить с меньшими трудозатратами, просто заменив деталь на запасную.

Важным качеством этого типа насосов является их способность самостоятельно удалять воздух во время наладки.

Способы монтажа
Насосы с мокрым ротором поставляются с резьбовыми соединениями с условным проходом до R 1¼. Насосы большего размера имеют фланцевые соединения. Эти насосы могут монтироваться в трубопровод горизонтально или вертикально без сооружения фундамента.

Как было упомянуто раньше, смазка подшипников такого насоса осуществляется рабочей жидкостью. Она также служит охлаждающей жидкостью для электромотора. Поэтому через разделительный стакан должна постоянно циркулировать жидкость.

В несколько этажей потенциала автономной отопительной системы хватает не всегда. Величина давления в ней не перешагивает за черту в 0,6 мПа. Для увеличения давления и совершенствования процесса циркуляции воды нужно либо создать замкнутую линию, состоящую из труб немаленького сечения, либо добавить к оборудованию насосный агрегат. Поскольку трубы стоят по нынешним временам дорого, то лучше и выгоднее.

Циркуляционный насос отличный помощник в сфере отопления

Только в двадцатых годах одному немецкому механику удалось собрать герметичный двигатель. На его базе через некоторое время подготовили . Почти 30 лет такие конструкции исправно трудились, принимая участи в отоплении жилищ З. Европы и Соединенных Штатов.

Явным недостатком «первобытного» циркуляционного перекачивателя воды было плохое сальниковое уплотнение, быстрый износ которого проявлялся при мизерных изъянах, царапинах на валу, а материал сальника прочностью «не страдал». Оборудование нуждалось в уплотнения, вал – в шлифовке, так что ремонт циркуляционного насоса для того времени – явление нередкое.

Посмотрите устройство насоса и все станет понятно

70 лет назад родился на свет «мокрый» циркуляционный насос. Его состряпал инженер из Швейцарии. Мотор в этом агрегате ставили на колено, по которому качалась вода, и вода попутно смазывала сальник.

Позднее колено сменили на привычную для сегодняшних реалий улитку, а центробежный аппарат приобрел современные черты во внешнем облике.

Типы циркуляционных насосов для отопления и их устройство

Обводной трубопровод в отоплении – это не что иное, как отрезок трубы, который устанавливается в параллель запорной и регулирующей арматуре. В его задачу входит переключение отопления на естественную циркуляцию в момент прекращения подачи электричества и при оборудования.

Приборы на этом узле устанавливаются согласно движению циркулирующей воды:

  • фильтр,
  • обратный клапан,
  • фланцевый циркуляционный насос.

Введение приборов в стояк совершается через запорные краны. Во время перехода системы на естественную циркуляцию, при выходе из строя приборов вентили на байпасе перекрываются, зато открывается запорный кран под ним.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Для успешного функционирования «мокрого» перекачивателя воды, и чтобы не скапливался воздух в системе, обводное устройство устанавливается горизонтально и снабжается автоотводчиком воздуха. Циркуляционный насос для отопления дома поможет вам в холода.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором для отопления вентиляции, кондиционирования.

Данный тип насосов применяется в основном для одно- или двухтрубных систем отопления и в смесительных контурах крупных систем.

Циркуляционные насосы с мокрым ротором отличает:

простота монтажа;

высокая эксплуатационная надежность;

встроенная тепловая защита;

низкий уровень шума;

экономичность;

отсутствие необходимости технического обслуживания

Циркуляционные насосы серии Grundfos UPS / UPSD оснащены ступенчатым переключением скорости вращения. Циркуляционные насосы серии UPE/ UPED регулируются электронно. Циркуляционные насосы UPS и UPE являются одинарными насосами, насосы UPSD и UPED представляют собой сдвоенную модель. Циркуляционные бессальниковые насосы Grundfos (UPS, UPSD серия 2000)

Насосы Grundfos с частотным регулированием (UPE, UPED серия 2000)

Виды циркуляционных насосов

Два наиболее распространенных вида циркуляционных насосов:насосы с сухим и мокрым роторами.

Циркуляционный насос с "сухим" ротором

К этому виду относят традиционные консольные, моноблочные, а также Inline-насосы. Последние снабжены скользящим торцевым уплотнением, которое состоит из двух очень точно отполированных колец. При включении насоса кольца начинают вращаться друг относительно друга. Между поверхностями скольжения находится тонкая водяная пленка. Учитывая, что кольца прижаты друг к другу пружиной, при износе уплотнения происходит его самоподгонка. Это обеспечивает насосу гарантированную герметичность.

В зависимости от вида теплоносителя и его температуры в качестве материалов для торцевого уплотнителя используют графит, керамику, нержавеющую сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и другие материалы. Они во многом и обеспечивают длительный срок службы уплотняющих колец — при перекачке обычной воды в нормальных условиях эксплуатации они не требуют никакого обслуживания в течение 3-4 лет. Для сравнения скажем, что традиционная сальниковая набивка не обеспечивает должной герметичности, требует подвода воды для смазки и охлаждения, а также нуждается в регулярном обслуживании.

Циркуляционный насос с "мокрым" ротором

Циркуляционные насосы с "мокрым" ротором появились давно, в начале пятидесятых годов прошлого века. В странах, где не распространено централизованное теплоснабжение, они получили довольно широкое распространение. Естественно, у "мокрого" насоса ротор вместе с рабочим колесом погружен в перекачиваемую жидкость. Она смазывает подшипники вала и одновременно охлаждает мотор. Герметичность находящейся под напряжением части двигателя обеспечивает разделительный стакан, изготовленный из нержавеющей немагнитной стали. Вал ротора часто делают из керамики, подшипники — из керамики или графита. Корпус насоса для систем отопления, как правило, отливают из чугуна. Для горячего водоснабжения используют модели с бронзовыми или латунными корпусами. Словом, делается все, чтобы обеспечить долговечную и устойчивую работу агрегата. К этой характеристике следует, видимо, добавить, что насосы "мокрого" типа работают практически бесшумно и в течение многих лет обходятся без технического обслуживания. Их монтаж, ремонт или замена не требуют таких трудоемких операций, как, например, центрирование. Но у этого "циркуляционника" есть, к сожалению, и серьезный изъян: КПД его работы не превышает 50 процентов, в то время как у "сухих" его собратьев этот показатель может подниматься до 80 процентов. Потому он больше востребован в малых системах отопления и горячего водоснабжения.
Насосы Grundfos циркуляционные с патрубками в линию «инлайн» для промышленного применения.

Рейтинг: 292

С развитием технологии совершенствуются и разрабатываются новейшие виды систем отопления. Сейчас во многих рынках получили широкое распространение циркуляционный с сухим и мокрым ротором, благодаря своим качествам как эффективность работы, удобство и надежность эксплуатации.

Увидеть циркуляционный насос для систем отопления можно практических во всех магазинах, где продается бытовая техника, на рынках или ознакомиться с характеристиками на нашем ресурсе.

Преимущества

  • В отличие от систем отопления, не имеющие в своем составе данный механизм, устройство способно включиться за считанные минуты и начинать выполнять свои функции. Быстрый разгон системы позволяет за короткое время обогреть помещение.
  • Наличие в системе данного оборудования повышает эффективность работы цепи отопления в общем, и обеспечивает высокий КПД.
  • Применение циркуляционного насоса в разводке системы гарантирует надежность и безотказную работу обогрева комнат целом. Данные модели к тому же просты в использовании.
  • Насос весьма удобен. Его можно поставить на любом участке в помещении и с нужного места он обеспечит качественную циркуляцию воздуха.

Принудительная схема циркуляции

Виды циркуляционных насосов

Типы и виды циркуляционных насосов отопления бывают в большом количестве. В статье будут рассмотрены наиболее распространенные виды насосов.

Циркуляционный насос с мокрым ротором - рабочее колесо и ротор расположен так, что сразу начинает обрабатывать жидкость. Рабочее колесо от статора отделяет сделанный из нержавеющей стали стакан. Рабочий вал может быть выполнен как из металла, так и из керамики. Жидкость, обрабатываемая ротором, одновременно поддерживает температуру двигателя, охлаждая его, и выполняет функции смазки трущихся деталей.

С мокрым ротором

Сборка насосов с мокрым ротором осуществляется по специальному принципу, называемый модульный. В зависимости от производительности и напора, осуществляется подбор соответствующих модулей. Такая конструкция упрощает ремонт, когда заменяется всего лишь модуль в случае поломки. Очень важно иметь в виду, что удалять воздух из улитки мокрого ротора необязательно. Воздух удаляется автоматически самим ротором.

И второй тип оборудования - это циркуляционный насос с сухим ротором. Сухой ротор берет свое название от конструкции и принципа работы прибора. Конструктивно, рабочее колесо и ротор не соприкасаются с обрабатываемой водой. Данный вид циркуляционных насосов применяются для работы с большим объемом воды в отоплении.

С сухим ротором

В отличие от вышеназванного типа насоса, механизм с сухим ротором имеет в своем составе специальные уплотнители. Они располагаются посередине между приводом и корпусом насоса. Образованная пленка из воды между поверхностями в процессе работы, осуществляют герметизацию насоса. В зависимости от рабочей эксплуатации, кольца могут быть сделаны из керамики, нержавеющей стали, агломерированного угля. Насосы для отопления с сухим ротором бывают с прифланцованными моторами и моторами соединенные муфтой.

Выбор

Какой лучше выбрать циркуляционный насос для системы отопления? При отопления, основное внимание обращают на такой параметр как выделяемое тепло, которым устройство будет обеспечивать помещение. В организациях, где занимаются оценкой параметров прибора, данные оцениваются с помощью специальных программ, затем после расчета выдаются реальные расчеты.

Конструкция изделия

Одним из популярных методов выбора насоса, является оценка площади помещения, которую насос способен обогреть. Согласно европейским стандартам, дома с двумя и менее квартирами, требуют для обогрева мощность 100 ватт на один кв.метр. А для домов с множеством квартир 70 ватт на метр. И в зависимости от качества теплоизоляции зависят параметры мощности. Если теплоизоляция хорошая, то необходимо 30 – 50 ватт на кв.метр.

Для плохого качества теплоизоляции берутся высокие показатели мощности.

Для нашего сурового климата соответствуют следующие данные:

  • для двухэтажного дома при температуре воздуха минус 25 градусов – 173 ватт на кв.метр, если минус 30, то 177 ватт на кв.метр;
  • для здания более двух этажей подойдут 97 и 101 ватт на кв.метр соответственно.

Если иметь некоторые знания по расчету мощности насосов, то можно самому правильно рассчитать и вычислить, какой циркуляционный насос нужен для вашего дома.

Установка

Установка циркуляционного насоса в систему отопления не займет много времени, если есть необходимые для этого инструменты и необходимые навыки:

  1. ключи в наборе с размерами от 17 до 36;
  2. байпас, фильтр, обратный клапан;
  3. «американские» резьбы.

Для подключения насоса в систему отопления следует руководствоваться:

Варианты установки

  • Техническими параметрами насоса, которые рассчитываются, как было показано выше;
  • Присоединение механизма к обратным трубопроводам обеспечат работу приборов с охлажденной водой. Это позволит продлить срок службы изделий. тоже присоединить к обратному трубопроводу;
  • С отключением котла отопления, на насосной трубе перекрываются впускные и выпускные краны. Затем изделие следует установить в горизонтальном положении, закрутив с помощью «американских» гаек. Вертикальная оборудования создаст лишний шум при эксплуатации.

Важный совет: при установке прокладки лучше выбрать ее из паранита, потому что резиновые станут непригодными при повышении температуры.

  • Установка циркуляционного насоса будет как дополнение, если циркуляция естественная. Здесь стоит заодно приобрести фильтр и «американские» гайки, по диаметру подходящие для устройства. Для закрытых разводок будет необходим обратный клапан, а для открытых вовсе не нужен;
  • При установке, не забывать установить краны, которые будут полезны при ремонте системы. Байпасная линия, при установке, позволит продолжить циркуляцию при снятом приборе и даже в случае отсутствия электричества.

Заключение

Здесь стоит отметить, что лучше всего выбрать оборудование от известных фирм-производителей. Насосы циркуляции, питающиеся от 12 вольт, обеспечат надежность работы. А также дополнительные аварийные аккумуляторы или дизельные генераторы, пригодятся при аварийном отключении электричества. Для больших домов подойдут изделия с меньшей производительностью.

Ваши контакты в этой статье от 500 рублей в месяц. Возможны другие взаимовыгодные варианты сотрудничества. Напишите нам на [email protected]

При планировании отопления дома, помимо мощности нагревательного котла и расположения радиаторов, особое внимание уделяется движению теплоносителя. Если площадь помещения значительная, тогда естественная циркуляция будет малоэффективна, что негативно отразится на КПД такой системы. Чтобы повысить эффективность отопления помещений, в трубопровод дополнительно устанавливается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости. Поскольку существуют разные типы циркуляционных насосов, выбор модели осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик, наиболее подходящих для конкретных условий.

Назначение циркуляционных насосов

Принцип действия стандартной системы отопления замкнутого типа достаточно прост. Котел нагревает воду, которая проходит через радиаторы, отдавая накопленное тепло. В случае естественной циркуляции очень важно соблюдать точность при проектировании, сохраняя определенный угол наклона трубопровода. Однако вследствие незначительной скорости движения теплоносителя, он быстро остывает, и в котел возвращается холодная жидкость, заставляя его постоянно работать в полную нагрузку.

Чтобы устранить данный недостаток, применяются разные виды циркуляционных насосов. Их назначение заключается в создании давления теплоносителя, необходимого для обеспечения равномерного распределения тепла между всеми элементами системы. Прежде всего, это помогает снизить требования к соблюдению уклонов и сечению трубопровода. При этом разница температуры жидкости на выходе и входе котла составляет всего несколько градусов, что значительно уменьшает нагрузку на нагревательное оборудование и снижает энергозатраты.

Виды циркуляционных насосов

Основными элементами конструкции таких приборов являются:

  • корпус, выполненный из нержавеющих сплавов;
  • электродвигатель;
  • лопастное колесо (крыльчатка), установленное на валу ротора.

При вращении лопастей возникает центробежная сила, в результате чего на выходном патрубке образуется требуемый напор, и жидкость нагнетается в трубопровод. Отличие между разными видами циркуляционных насосов для отопления заключается в типе ротора, который имеет две разновидности.

«Мокрый» ротор

Особенностью приборов «мокрого» типа является расположение лопастного колеса с ротором непосредственно в рабочей среде. При этом электрическая часть надежно герметизирована благодаря металлическому стакану, который разделяет статор и ротор.

То, что ротор постоянно находится в водной среде, обеспечивает ему непрерывное охлаждение и смазку деталей. При этом удается поглотить практически все вибрационные звуки, что делает данные аппараты практически бесшумными. Именно это свойство стало причиной большой популярности приборов «мокрого» типа в индивидуальных системах отопления.

Недостатком подобных устройств является низкий КПД (< 50%), что связано с невозможность надежной герметизации ротора при увеличении его диаметра. Поэтому их редко используют в случае большой протяженности трубопровода, когда требуется повышенная производительность.

«Сухой» ротор

В таком типе циркуляционного насоса ротор не контактирует с водой, а рабочая часть хорошо изолирована специальными защитными кольцами. Это позволяет безболезненно увеличивать габариты и мощность двигателя для перекачивания значительного объема теплоносителя. Преимуществом подобных приборов является КПД, достигающий 80%, а недостатком – высокий уровень шума, создаваемый в процессе работы.

В свою очередь данные аппараты могут выполняться в следующих вариантах:

  • Консольные – имеют осевой вход и радиальный выход. Корпус электродвигателя снабжен самостоятельными узлами крепления и устанавливается на фундаментной плите.
  • Вертикальные (in-line) – входной и выходной патрубки располагаются на одной оси и обладают одинаковым условным проходом. Мотор устройства располагается в вертикальном положении.

Какой тип выбрать

Вопрос выбора типа циркуляционного насоса для отопления – это вопрос сферы применения прибора, его производительности, цены и требований по шуму.

Сфера применения

Насос с «мокрым» ротором не рекомендуется устанавливать в открытую систему, например на ГВС. Поскольку в этом случае в воде, которая выполняет функцию смазки, могут быть разные примеси, в том числе песка. В результате микронные зазоры между ротором и изолированным статором быстро забьются, и прибор выйдет из строя уже через полгода-год такой работы. В закрытых системах, напротив, подобные устройства могут безотказно функционировать длительный период без всякого вмешательства со стороны человека.

Производительность и цена

Если требуемый напор для нормальной функциональности замкнутой системы составляет до 10 м, тогда целесообразнее применить «мокрый» ротор, который при производительности 25-30 м³/ч зачастую стоит дешевле «сухого» аналога.

При увеличении требований по напору стоимость и типоразмер аппарата «мокрого» типа будут выше, чем «сухого», и в этом случае выгоднее отдать предпочтение второму варианту. Кроме того, учитывая более высокий КПД «сухого» ротора, он будет потреблять меньше электроэнергии при одинаковых параметрах напора и производительности.

Для высокопроизводительных систем «сухой» ротор является более предпочтительным вариантом.

Уровень шума

Как уже отмечалось, «мокрый» тип циркуляционного насоса имеет пониженный уровень шума, чего нельзя сказать о моделях с «сухим» ротором. В этом случае посторонний звук идет не только от работы насоса, но и от вращения вентилятора, который охлаждает электродвигатель. Поэтому «сухие» аппараты обычно устанавливают в отдельных помещениях, где уровень шума не будет приносить никакого дискомфорта жильцам дома. В случае установки прибора непосредственно в жилом помещении целесообразнее выбрать менее шумный вариант.

Низкий уровень шума «мокрых» насосов играет определяющую роль при проектировании индивидуальных систем отопления

Нужно отметить, что даже если вы знаете, какие бывают циркуляционные насосы, и на что следует обратить внимание при выборе, перед приобретением лучше проконсультироваться со специалистами. Только профессионал с большим опытом проектирования подобных систем поможет подобрать оптимальный тип оборудования в зависимости от схемы отопления.

Видео: выбор насоса для отопления