Типы насосов для котельной и как их подобрать

Для повышения эффективности систем отопления и горячего водоснабжения в их оснащение включают рециркуляционный насос, задача которого состоит в том, чтобы не только повысить давление транспортируемой по ним среды, но и обеспечить ее циркуляцию в непрерывном режиме. В некоторых случаях (в частности, при обустройстве автономных систем горячего водоснабжения и отопления) только рециркуляционный насос способен справиться с этой задачей.

Циркуляционный насос в системе горячего водоснабжения

Прежде чем оснащать рециркуляционным насосом систему горячего водоснабжения или отопления, следует разобраться в том, как устроено данное оборудование. Желательно также изучить принцип работы циркуляционного насоса.

Назначение и область применения

У насосов для рециркуляции горячей воды очень важная функция. При помощи таких устройств обеспечивается работа в требуемом режиме замкнутых трубопроводов, по которым транспортируется горячая вода. Нагнетая жидкость в трубопровод за счет вращения специальных элементов, рециркуляционные электронасосы повышают напор перекачиваемой ими жидкой среды и, соответственно, скорость ее перемещения.

Чаще всего рециркуляционными насосами оснащают системы отопления, что позволяет повысить не только эффективность, но и экономичность последних. Большинство таких систем, как известно, работает за счет теплоносителя, который, перемещаясь по трубопроводу, отдает тепло в помещение. Нагрев теплоносителя (в данном случае перед его подачей в трубопровод) обеспечивается котлом, бойлером или водонагревателем. После прохождения всего отопительного контура вода должна вернуться к нагревательному оборудованию, где ей снова придается требуемая температура.

Схема рециркуляции ГВС

Без использования специального насосного оборудования циркуляция воды в системе отопления будет протекать медленно, а в некоторых случаях может вообще не протекать, так как напор потока теплоносителя, никаким образом дополнительно не увеличиваемый, будет гаситься элементами трубопровода. Результат этого – неравномерно прогретые отопительные трубы и, соответственно, некомфортная температура в помещениях дома.

Циркуляционный насос для горячего водоснабжения повышает напор и давление горячей жидкости, перемещающейся по замкнутому трубопроводному контуру. Особенно актуально применение циркуляционных насосов для горячей воды в трубопроводных системах домов площадью более 200 м2, в которых имеется несколько точек водозабора, а бойлер установлен в отдельном помещении или в подвале. Вода в таких трубопроводах (как правило, достаточно протяженных), если в них не предусмотрена система рециркуляции при помощи специального насоса, остывает достаточно быстро. Это приводит к тому, что при открытии крана приходится долго ждать, пока из него польется нагретая до требуемой температуры жидкость.

Кроме того, при открытии сразу некоторых кранов в водозаборных точках напор воды в них падает, потому что давление жидкости, перемещающейся по трубопроводу самотеком, ничем дополнительно не поддерживается. Для решения именно таких проблем, с которыми сталкиваются владельцы частных и жители многоквартирных домов, предназначен насос ГВС, обеспечивающий принудительное перемещение, а также создание стабильного напора и давления воды в системе горячего водоснабжения.

Рециркуляционный насос не следует устанавливать вблизи баков и водонагревателей, тепло от которых может действовать на термостат

Использование циркуляционного насоса для отопления и горячего водоснабжения частного дома, кроме вышеперечисленных преимуществ, позволяет экономить на затратах на энергоносители. Поскольку в системах с рециркуляцией вода от котла транспортируется по трубам принудительно и значительно быстрее достигает всех точек водозабора и радиаторов отопления, ее температура при такой транспортировке снижается незначительно. Котлу, если в обслуживаемом им трубопроводе предусмотрена принудительная рециркуляция воды, требуется меньше времени, чтобы нагреть ее, соответственно, расход энергоносителей, используемых для работы нагревательного оборудования, снижается.

Насосы для циркуляции горячей воды активно используются для оснащения систем «теплый пол», схема которых предполагает наличие протяженного трубопроводного контура сложной конфигурации, состоящего из труб небольшого диаметра. Насос циркуляционный в таких случаях обеспечивает постоянное движение теплоносителя по трубам.

Циркуляционный насос является обязательным элементом системы теплых полов

Функции рециркуляционных насосов

Все чаще для нагревания воды в частных домах и квартирах применяются бойлеры. Как правило, они монтируются в подвале или в другом техническом помещении здания. В связи с тем, что санузлы и краны расположены в разных частях жилого дома, то жильцам требуется подождать, пока нагретая вода поступит в определенную точку здания. Нередко на это требуется несколько минут, вследствие чего определенная часть воды попадает в канализацию. Чем больше длина трубопровода, тем больше жидкости теряется системой.

Чтобы избежать потерь воды и тепла, многие жильцы устанавливают рециркуляционные насосы. Они предназначены для поддержания стабильной температуры перед всеми имеющимися в доме точками водозабора. Помимо насоса для рециркуляции горячей воды в систему устанавливается линия отвода, по которой теплоноситель возвращается к водонагревателю. Однако не все современные водонагреватели оборудуются соединением для подключения линии отвода. В таком случае отводная линия должна подключаться к линии подачи холодной воды.

Еще одна функция рециркуляционного насоса заключается в повышении температуры теплоносителя в большей части водопроводной системы дома.

Таким образом, отвечая на вопрос: «Что такое рециркуляция воды?», можно сказать, что это ускорение движения воды по трубам и ее принудительное возвращение к теплоносителю без потерь температуры и свойств жидкости.

Особенности конструкции

Для циркуляции ГВС используются преимущественно центробежные насосы с «мокрым» ротором. У такого циркуляционного насоса принцип работы довольно прост.

• Вода, поступающая в камеру рециркуляционного насоса через входной патрубок, захватывается лопатками рабочего колеса, вращение которому сообщается от вала приводного электродвигателя.
• На воду начинает воздействовать центробежная сила, которая отбрасывает ее к стенкам рабочей камеры, где создается повышенное давление.
• Под воздействием давления, сформированного центробежной силой, жидкость выталкивается в напорную магистраль рециркуляционного насоса.
• Всасывание в рабочую камеру очередной порции горячей воды происходит за счет того, что в центральной части такой камеры при протекании вышеописанных процессов создается разрежение воздуха.

Устройство центробежного циркуляционного насоса с «мокрым» ротором

Следует иметь в виду, что для отопления и ГВС не подойдет обычный центробежный насос для воды, так как условия эксплуатации такого оборудования не предусматривают высокой температуры перекачиваемой жидкости. Для изготовления насосов, при помощи которых осуществляется рециркуляция горячей воды, используются материалы, отличающиеся устойчивостью к повышенным нагрузкам и воздействию высоких температур. Кроме того, такие электронасосы, работающие преимущественно внутри помещений, должны отличаться малошумностью, чтобы не делать условия проживания в частном или в многоквартирном доме дискомфортными. Не менее важными характеристиками электронасосов для циркуляции ГВС являются компактность и экономичность в плане потребления электроэнергии.

Подбирая насосное оборудование, которое должно будет работать с горячей водой, также следует иметь в виду, что насосы для рециркуляции ГВС по условиям эксплуатации отличаются от устройств, используемых для оснащения отопительной системы. Так, модели насосов для котельной рассчитаны на перекачивание воды, температура которой доходит до 90°, в то время как устройства, обеспечивающие циркуляцию ГВС, могут работать с жидкой средой, нагретой до 65°. Таким образом, они не взаимозаменяемы, хотя при необходимости электронасос для отопления можно использовать для обеспечения циркуляции горячей воды в системах ГВС. Однако производить замену таких устройств в обратном порядке нельзя.

Бытовые насосы предназначены для рециркуляции воды в небольших системах горячего водоснабжения

Основные характеристики

Выбирая циркуляционный насос для ГВС или отопления, следует обращать внимание на следующие характеристики:

• производительность – количество жидкости, которое рециркуляционный электронасос способен перекачать в единицу времени (м3/час или литр/мин);
• напор или создаваемое насосом давление жидкой среды (метры водяного столба или Па);
• мощность, потребляемая рециркуляционным насосом (Вт);
• способ управления устройством (посредством таймера или датчика температуры).

Поскольку рециркуляционными насосами перекачиваются небольшие объемы жидкости, которая перемещается в отопительных трубах или водопроводе с небольшой скоростью, то высокие мощность и производительность таким устройствам не требуются. Так, для поддержания температуры воды в бытовых системах отопления и водопотребления, длина которых не превышает 40–50 метров, будет вполне достаточно рециркуляционного насоса с производительностью 0,2–0,6 м3/час.

Насос Grundfos с пропускной способностью 3.3 куб. м/час

В плане потребления электричества насосы для котельной и ГВС также экономичны, так как их мощность в зависимости от модели составляет от 5 до 20 Вт. Этого вполне достаточно для того, чтобы водяной электронасос был в состоянии обеспечивать эффективную циркуляцию по трубам горячей воды в частном доме.

Очень важно правильно подобрать циркуляционный насос по такому параметру, как напор потока жидкой среды, который он способен создавать.

Чтобы правильно выбрать насос по данной характеристике, можно руководствоваться следующими рекомендациями при подборе рециркуляционного оборудования для систем отопления и ГВС как небольшого жилого строения, так и большого коттеджа в несколько этажей.

• Если трубы, по которым насос должен обеспечивать циркуляцию жидкой среды, расположены на одном уровне, то подбираем оборудование со значением напора 0,5–0,8 метров водяного столба.
• Если в доме несколько этажей, рециркуляция ГВС должна обеспечиваться на нескольких уровнях трубопровода, а значит, следует учитывать высоту, на которую необходимо поднимать жидкость.

Чтобы в системах отопления и ГВС рециркуляцию жидкой среды сделать более эффективной, насосы следует выбирать с некоторым запасом по создаваемому напору.

Рециркуляционные насосы водогрейных котлов

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Рециркуляционные насосы водогрейных котлов устанавливают для повышения температуры воды на входе в котлоагрегат в целях защиты от коррозии конвективных поверхностей нагрева водогрейных котлов.

Производительность рециркуляционных насосов определяется в расчете тепловой схемы.

Практически сопротивление контура рециркуляции, включая водогрейный котел, лежит в пределах то 20 до 30 м в. ст. Количество и подача рециркуляционных насосов зависят от тепловой схемы включения оборудования (общестанционная или агрегатная). В качестве рециркуляционных наиболее часто используются насосы типа НКУ Катайского насосного завода, которые рассчитаны на перекачку воды с температурой до 200 °С при напоре от 20 до 40 м вод. ст. при подаче от 75 до 250 м3/час.

Расход воды на рециркуляцию для максимально-зимнего режима Gрец=180,9 т/ч.

Объемный расход воды на рециркуляцию для максимально зимнего режима:

где ρмакс.з – плотность теплоносителя при температуре для максимально зимнего режима, ρмакс.з=0,917 т/м3 для τ1=150ºС;

По расходу воды Vрец=197,3 м3/ч и напору Hрец=30 м в.ст. выбираем насос НКу-140, подача насоса в диапазоне 115-200 м3/ч, напор 25-40 м в.ст.

Насосы сырой воды

Для подачи воды от источника водоснабжения котельной-резервуара воды, водопровода промышленного или жилого района — в систему водоподготовки котельной устанавливают насосы сырой воды. Подача этих насосов определяется максимальной потребностью в химически очищенной воде и расходом ее на собственные нужды химводоочистки. Расход воды на собственные нужды химводоочистки определяется при расчете тепловой схемы котельной.

Кроме расхода сырой воды на химводоочистку, имеются и другие расходы котельной, которые следует учитывать при определении подачи насосов сырой воды. Так, например, на охлаждение подшипников насосов, датчиков контрольно-измерительных приборов используют химически-очищенную воду, на систему гидрозолоудаления используют воду после промывки фильтров химводоочистки, конденсат из мазутного хозяйства, воду из душевых и умывальников и другую загрязненную на производстве воду.

Необходимый напор насосов сырой воды выбирается в зависимости от гидравлического сопротивления трубопроводов, арматуры, фильтров и гидростатического напора воды и обычно лежит в пределах от 40 до 60 м в.ст.

Если напор исходной воды составляет примерно 40-60 м вод. ст., то его достаточно для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводов и аппаратуры котельной, что позволяет не устанавливать насосы сырой воды.

Из расчета тепловой схемы расход сырой воды, поступающей на химводоочистку для максимально-зимнего режима составляет Gс.в.=99,0 т/ч;

Объемный расход сырой воды для максимально зимнего режима:

где ρс.в – плотность сырой воды, ρс.в=1,0 т/м3 при температуре холодной воды tх.в.=5 оС. Температура холодной воды в сети водопровода, в отопительный период при неизвестных данных рекомендуется принимать равной 5 ºС, в неотопительный период 15 ºС [13].

По расходу воды Vс.в.=99,0 м3/ч и напору Hс.в=50 м в.ст выбираем два насоса фирмы Grundfos NKG 125-80-400, один из которых является резервным (см. рисунок 2.16Рисунок ) с частотой вращения nнас=1480об/мин [11].

Библиографический список

1.Субботин, В. И. Источники теплоснабжения и их режимы работы: учебное пособие; издание 2-е дополненное ГОУВПО «ИГЭУ имени В. И. Ленина». – Иваново, 2010. -400 с

2.Эстеркин, Р. И. Котельные установки. – Л.: Энергоатомиздат. 1989. – 280 с.

3. Гавра, Т. Г., Михайлов П. М., Рис В. В.. Тепловой и гадравлический расчет теплообменных аппаратов. – М.: 2001. – 58 с.

4. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: учебник для вузов/ Е. Я. Соколов 7-е издание – М.: издательство МЭИ, 2001. – 472 с.

5. СП 124.13330.2012. Тепловые сети. М.: 2012, — 59 с.

6. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. – М.: 2012.-

7. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: 2012. -64 с.

8. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию/ под редакцией Н. К. Громова, Е.П. Шубина – М.: Энергоатом издат, 1988, — 376 с.

9. Субботин В. И., Калинин Н. В. Насосы в теплоэнергетике /ГОУВПО «ИГЭУ имени В. И. Ленина». – Иваново, 2007. – 148 с.

10. СП 89.13330.2012.Котельные установки.

11. ГОСТ 16860-88 «Деаэраторы термические»

12. КаталогGRUNDFOS. Промышленные консольные и моноблочные насосы по ISO 2858 50 Гц. -400 с.

13. Отраслевойкаталог 44-97. Новое теплообменное оборудование для промышленных энергоустановок и систем теплоснабжения. М.: ЦНИИ Тяжмаш. 1998. – 95 с.

14. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

15. Пособие к СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

16. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов.

17. ГОСТ 27590-88. Подогреватели водо-водяные систем теплоснабжения.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Варианты заданий к курсовой работе

Приложение 2.Технические характеристики котельных агрегатов марки КВГМ

Продолжение прил.2

Продолжение прил.2

Продолжение прил.2

Приложение 3.Технические характеристики вакуумных деаэраторов

Продолжение прил.3

Продолжение прил.3

*-деаэраторы ДВ-5…200 комплектуются эжекторами водоструйными (ЭВ), деаэраторы ДВ-400М…800М эжекторами пароструйными ЭП (с) или эжекторами водоструйными ЭВ, либо вакуумными насосами.

Продолжение прил.3

⇐ Предыдущая8Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы: