Сетевой насос для котельной: как выбрать и рассчитать все правильно

Основной насос для котельных — это центробежный насос с электродвигателем. Их можно разделить на конденсатные насосы, основные насосы, насосы подпитки и насосы сырой воды. Они также используются в качестве питательных насосов.

В системах водоснабжения котлов обычно устанавливают одновременно несколько устройств с одинаковыми характеристиками. Насосы подключены параллельно, при этом один насос является основным, а второй - резервным, который активируется при необходимости в случае выхода из строя первого. Однако возможна и одновременная работа обоих насосов. В этом случае давление воды в трубопроводе остается таким же, как и при использовании одного устройства, но расход воды увеличивается и равен сумме расходов соответствующих устройств.

Наиболее подходящими насосами для котлов являются центробежный одноступенчатый насос типа KM, одноступенчатый агрегат с двусторонним всасыванием типа Д и многоступенчатый агрегат типа ЦНСГ. Многие специалисты также рекомендуют установить в котельной блок КС - конденсационный блок. Окончательный выбор будет зависеть от конкретных требований покупателя, которые, как правило, определяются условиями эксплуатации будущего оборудования.

Сетевой насос и его назначение

Устройство требует, чтобы насос работал с оптимальной скоростью и направлял теплоноситель в подающие трубы при температуре 150-70 °C, в зависимости от температуры наружного воздуха. Его особенностью является близкое расположение контура охлаждения и уплотнений.

Устройство сетевого насоса и принцип действия

Насос СЭ имеет горизонтальную конструкцию. Это устройство, работающее за счет центробежной силы. Для этого двухстороннее рабочее колесо устанавливается в горизонтально разделенном волютном корпусе. Ротор опирается на подшипники качения с принудительной или кольцевой смазкой. На чертеже главного насоса обращается внимание на сальник механического уплотнения вала. Эта "рубашка" подает запирающую и охлаждающую жидкости и является обязательной для всех агрегатов любой мощности.

Горизонтальное расположение рабочего вала силового агрегата является общим для всех моделей СЭ. Горизонтальное расположение корпуса также обеспечивает легкодоступность и быстроту замены компонентов насоса в случае аварии или планового ремонта. Эти насосы выпускаются как одноступенчатые и многоступенчатые.

Устройства изготавливаются из коррозионностойких сплавов, а рабочие колеса - из хромированной стали. Корпус и крышка отлиты из серого чугуна, пригодного для использования в условиях крайнего северного климата.

Область применения и характеристики

Сетевые насосные системы отличаются простотой монтажа и неприхотливостью в обслуживании. Использование таких материалов, как высококачественная сталь и чугун, обеспечивает длительный срок службы и износостойкость насосов. Основные насосы в основном предназначены для чистой воды, не содержащей твердых частиц диаметром 0,2 мм или более и без механических примесей 5 мг/л или более.

Сетевые насосные агрегаты чаще всего используются для циркуляции воды в тепловых сетях и для обслуживания установок котельных (отопительных) сетей. Агрегаты выпускаются как с одноступенчатыми, так и с двухступенчатыми редукторами. Привод обеспечивается электрическим силовым агрегатом (двигателем). Он выполнен в виде горизонтального насоса.

Устройство также имеет:

• Горизонтальную разъемную обсадную трубу.

• Рабочее колесо имеет двухсторонний вход воды.

• Элементы подшипников, валов и торцевых уплотнений.

• На корпусе установлена камера для торцевого уплотнения и фланец для установки подшипника.

• Подшипники качения поддерживают ротор.

• В приводе используются роликовые и шариковые подшипники.

• Подшипники для радиальных валов.

Средний питатель котла подает от 450 до 500 кубических метров в час, с напором от 50 до 70 метров и давлением на входе в пределах 16 килограммов на квадратный сантиметр. Насосы для циркуляции горячей воды в небольших системах отопления имеют небольшую мощность и производительность, но при этом стоят недорого.

В муниципалитетах и промышленности сетевые водяные насосы используются для:

• установок большой мощности.

• для циркуляции воды в котлах.

• в котле-утилизаторе.

• для подачи и перекачки охлаждающей воды в отопительные контуры.

• подача воды на производственные линии крупных заводов.

Как выбрать сетевой насос?

Выбор основного насоса для котла, который служит источником циркуляции воды и тепла, основывается на следующих нюансах:

• Количество тепла, необходимое для обогрева здания.

• Расчет изоляционной способности стен.

• Климатические условия в районе проживания пользователя.

• Имеются ли оконные рамы и сколько их.

• При выборе также учитывается структура потолка и пола.

Для того чтобы правильно рассчитать водооборотный агрегат, выбор теплового котлоагрегата производится вместе с выбором теплоносителя. Выбор этого элемента требует анализа вязкости и теплоотдачи, а также теплоемкости. Для обеспечения наиболее эффективной и сбалансированной работы теплового котла сетевой насос выбирается с учетом этих параметров.

Особенности использования

Расчет и выбор оборудования для водного цикла должен учитывать все аспекты. Например, если приобретен насос СЭ 2500 60, но производительность системы невелика, то потребляемая мощность циркуляционного блока будет на порядок выше. Насос СЭ 2500 60 также будет создавать шум в трубопроводе при работе в системе с низкой мощностью, что указывает на неправильный выбор питающего насоса.

Однако шум от трубопровода не обязательно связан с неисправностью системы циркуляции воды в котле. Шум часто вызван воздушной пробкой в радиаторе. Воздушную пробку можно удалить с помощью специального клапана, но это необходимо сделать до начала отопления дома.

Если в трубах нет воздуха и вся система работает, дайте насосу поработать некоторое время, а затем снова повторите процесс удаления воздушной пробки. Тогда насос СЭ800 или насос другого производителя приходится регулировать заново, но большинство компаний выпускают циркуляционные насосы с функцией автоматической регулировки. После полного удаления воздушной пробки и регулировки устройства котел готов к полномасштабной эксплуатации.

Если циркуляционный насос пара не регулируется, первый пуск питательной воды должен осуществляться при минимально возможном напоре. При использовании регулируемых насосов СЭ для котельного отопления устройство самостоятельно регулирует напор, просто установив функцию разблокировки в активное положение. Современные устройства для циркуляции воды имеют металлический корпус и керамические подшипники. Это делает устройство практически неслышимым.

Расчет мощности

Мощность насосов СЭ рассчитывается и определяется в соответствии с потребностями квартиры или дома в отоплении. Расчет основан на самой холодной температуре климатической зоны, в которой проживает пользователь.

Ниже мы покажем, как рассчитать правильное значение, чтобы головка оборудования работала максимально эффективно и могла обогреть весь дом.

Первым шагом при выборе теплового насоса СЭ является расчет тепла. Во-первых, необходимо рассчитать площадь отапливаемого здания, чтобы тепловой насос работал более эффективно. Согласно международным стандартам, этот показатель рассчитывается следующим образом

• На один квадратный метр дома с двумя квартирами требуется СЭ 800 100 Вт энергетического оборудования или продукции других производителей.

• Циркуляционные насосы мощностью 70 Вт, такие как циркуляционные насосы СЭ 1250 70 и устройства СЭ 500 70, можно приобрести для зданий с несколькими этажами.

Если здание построено не в соответствии с нормами, то при расчете мощности необходимо использовать высокое потребление тепла. Если дом или здание хорошо изолированы, то для котлов, обеспечивающих тепло для этих систем, можно использовать 30-50 Вт/м². В странах постсоветского пространства электроэнергетические компании основывают свои расчеты на следующих принципах

• Небольшое здание (один или два этажа) потребляет около 170 Вт/м² при температуре 25 °C ниже нуля. При температуре -30 °C потребление составляет 177 Вт/м².

• Если здание многоэтажное, привод теплового котла будет потреблять примерно 97-102 Вт/м².

Следующий шаг - выбор емкости, необходимой для диска.

Мощность рассчитывается по формуле G=Q/(1.16xDT).

• 16 - удельная теплоемкость жидкости.

• DT — это разница температур между подающей и обратной трубами. Обычно она составляет около 20°C. В низкотемпературной системе он снижается до 10%, а если система оснащена подогревом пола, то всего до 5 °C.

Расчет давления

Помимо вышеуказанных параметров, насос СЭ 1250 140 или другой привод должен создавать необходимое давление, т.е. напор. Значение напора должно быть таким, чтобы жидкость могла беспрепятственно циркулировать по системе. При проектировании нового здания может быть трудно выполнить расчеты, чтобы обеспечить точность результатов. Обычно в сервисном буклете, например СЭ500, содержится вся информация: как рассчитать напор по формуле H=(RxL+Z)/p*g.

• R - сопротивление прямой трубы.

• L - общая длина трубы.

• Z - сопротивление арматуры.

• p - Плотность.

• g - гравитационный индекс.

Обратите внимание, что данная формула расчета напора применима только к новым системам отопления.

Сопротивление трубопровода

Если вы решили купить насос СЭ 1250 140, СЭ 800 100 или любого другого производителя, не стоит забывать о сопротивлении трубопровода. На практике эксперты подтвердили, что он колеблется в пределах 100-150 Па/м.

Перед установкой насоса необходимо рассчитать сопротивление трубопровода.

Напор, который должен иметь насос СЭ 1250 140 или любой другой насос, должен составлять от 0,01 до 0,015 метра на метр трубы.

Эксперты также утверждают, что примерно 30% общего напора теряется, когда вода проходит через арматуру. Если в систему добавлен термостатический клапан, это значение может быть увеличено до 70%.

После расчета необходимых параметров нужно определиться с бюджетом и выбрать устройство, соответствующее характеристикам системы. Если такого устройства нет в наличии, оно должно, по крайней мере, иметь примерно такие же характеристики. Имейте в виду, что полученные здесь цифры относятся к производительности при максимальной нагрузке.

Однако, поскольку необходимость использования системы с большими нагрузками возникает нечасто и только несколько раз в год, целесообразно выбирать между высоко- и низкопроизводительным агрегатом. На практике это не влияет на производительность системы отопления в целом.

Чем управляются насосы

В современных котельных системах управление насосами является неотъемлемой частью комплекса автоматизации. Однако это не исключает возможности ручного управления оператором в аварийной ситуации.

На всех участках, имеющих дело с технологическими жидкостями, предусмотрено резервирование оборудования, и, соответственно, требуются резервные источники питания.

Для больших тепловых контуров требуется независимый источник питания от другой подстанции, а для малых и средних агрегатов - независимый источник питания, например, дизельный генератор.

Для смягчения аварийных ситуаций, вызванных гидроударами, особенно в тепловых сетях, в последнее время применяются системы преобразования частоты (ПЧ), которые способствуют

• Экономия энергии до 20%.

• Снижение потребления воды за счет уменьшения утечек до 5%.

• Снижение затрат на ремонт системы отопления, так как изменение частоты увеличивает срок службы насосной группы в 1,5 раза.

• Снижение расхода топлива на нагрев воды в сети.