Co určuje životnost čerpadla |

Výběr oběhového čerpadla je velmi důležitý úkol. Koneckonců záleží na tom, jak bude váš topný systém fungovat. Tento článek popisuje základní principy pro výběr čerpadel pro autonomní topné systémy.

Pochopení označení

Na přední straně každého oběhového čerpadla je označení skládající se z písmen a číslic, např. UPS 25 40 180. Pojďme zjistit, co to znamená.

Písmena nejprve označují účel produktu, například u čerpadel Grundfos písmena UP znamená, že je v oběhu a S – dochází k přepínání úrovní výkonu.

První dvě číslice označují průměr připojení 25 – 1 palec, 32 – 1 ¼ palce. Je třeba poznamenat, že mluvíme o průměru závitu na spojovacích armaturách, nikoli na těle čerpadla. U čerpadel značky Wilo s připojením 1 ¼ palce je číslo 30, nikoli 32.

Druhá skupina čísel je maximální tlak čerpadla v metrech nebo decimetrech. Například UPS 25 40 180 – maximální tlak 40 decimetrů nebo 4 metry. RS 25/6 – 180 – maximální výška 6 metrů.

Třetí skupinou čísel je instalační délka čerpadla v milimetrech bez spojovacích armatur. Nejběžnější délka je 180 mm, i když jsou k dispozici i zkrácené modely s délkou 130 mm.

Čerpadla italské značky DAB jsou označena jinak, zde jsou první dvě čísla maximální tlak v decimetrech, dále pak délka zástavby. X na konci znamená, že připojení čerpadla je 1 ¼ palce. Například VA 35/180 X – maximální hlava 3,5 m, instalační délka – 180 mm, připojení 1 ¼ palce, nebo VA 55/130 – maximální hlava 5,5 m, délka instalace – 130 mm, připojení 1 palec.

Grundfos, Vilo nebo Číňané?

Snad nejznámějšími značkami oběhových čerpadel v Rusku jsou německé Grundfos a Wilo a také italská zařízení od společnosti Dab. Ale v poslední době se objevilo bezpočet čerpadel čínské výroby, která jsou mnohem levnější než uznávaní lídři. Ano, samozřejmě, německá kvalita je známá po celém světě, ale musíte pochopit, že při nákupu řekněme čerpadla Grundfos platíte část peněz za značku. Na druhou stranu oběhové čerpadlo vyrobené na evropském zařízení v Číně není o nic horší než jeho evropské protějšky. Není žádným tajemstvím, že některá čerpadla Wilo jsou vyráběna v Číně.

Ale touha výrobce co nejvíce snížit náklady na svůj produkt někdy vede ke ztrátě kvality, například v nejrozpočtovějších modelech čínských oběhových čerpadel nejsou vinutí elektromotoru vyrobena z mědi, ale z hliníkového drátu. . Tím se zkracuje životnost takového zařízení.

Závěr je tento: Čínské pumpy lze zakoupit, ale pokud uvidíte pumpu s podezřele nízkou cenou, měli byste upustit od nákupu takového produktu.

Vybíráme podle výkonu a průměru

S průměrem je vše jednoduché – instalujeme čerpadlo, které je pohodlnější. Nutno podotknout, že rozdíl mezi čerpadly značek 25/40/180 a 32/40/180 je pouze v průměru spojovacích matic, ve všech ostatních ohledech se jedná o naprosto totožné zařízení. Pokud se plánuje připojení kotelny ocelovou trubkou 32, pak je logičtější instalovat čerpadlo na 32. Pokud se použijí trubky menšího průměru, pak nemá smysl instalovat čerpadlo na 32.

S napájením je vše trochu složitější. Pro správný výběr čerpadla potřebujete znát hydraulický odpor topného systému. Tyto výpočty jsou poměrně složité, proto se v praxi nejčastěji používají následující pravidla:

Pokud je vytápěná plocha menší než 120 m12 a počet radiátorů není větší než 25, je instalováno čerpadlo 4/32 nebo 4/XNUMX za předpokladu, že je kotelna umístěna uvnitř domu nebo je k němu připojena.

V případě, kdy je kotelna s obdobným topným systémem umístěna na dálku a teplo je do domu dodáváno topnou sítí, je nutné použít výkonnější čerpadlo 25/6 nebo 32/6.

V domě s vytápěnou plochou více než 120 metrů čtverečních instalujeme čerpadlo 25/6 nebo 32/6.

Modely 25/8 a 32/8 jsou nejvýkonnějšími zařízeními v řadě domácích čerpadel. Lze je použít k vytápění domu o rozloze 400 metrů čtverečních. nebo více, a také pokud je kotelna umístěna ve značné vzdálenosti od domu.

Výběr čerpadla pro podlahové vytápění

Jak je známo, v směšovací jednotce pro vodou vyhřívanou podlahu se používá oběhové čerpadlo, princip jeho výběru je následující:

Pokud systém podlahového vytápění používá kovové plastové trubky nebo trubky ze zesíťovaného polyetylénu o průměru 16 mm:

Používáme čerpadlo 25/4 s méně než 4 okruhy.

Pokud je počet okruhů 4 nebo více, nainstalujte čerpadlo – 25/6

Délka každého okruhu by neměla přesáhnout 80 metrů

Čím výkonnější čerpadlo, tím lépe?

Výkonné čerpadlo stojí více, ale při svém provozu spotřebuje více elektřiny. Při použití takového čerpadla dochází k nepřijatelně vysokým průtokům chladicí kapaliny, což vede k hluku v topných systémech.

Čerpadlo s frekvenčním měničem – kdy je potřeba?

Konvenční oběhová čerpadla mají tři konstantní provozní rychlosti: první, druhou a třetí. Zapneme čerpadlo na první nejnižší rychlost a sledujeme: topný systém se úplně zahřeje – necháme vše tak, jak je. Pokud vzdálené radiátory nefungují, přepneme na druhou rychlost, ale nepomohlo to – na třetí. Čerpadlo s frekvenčním měničem je efektivnější, automaticky se přizpůsobí topnému systému, což šetří energii.

Například příkon čerpadla značky 25-40 pracující při rychlosti 3 je 68-70 wattů. Čerpadlo s frekvenčním měničem pracuje třikrát efektivněji, jeho spotřeba je asi 18 wattů. Úspora za den tedy bude (68 -18) * 24 hodin = 1.2 kWh

Pokud je topná sezóna 200 dní v roce a náklady na elektřinu jsou 3 rubly na 1 kilowatthodinu, roční úspory budou 720 rublů. Ano, úspory nejsou příliš působivé, vzhledem k tomu, že rozdíl mezi cenou běžného čerpadla a stejného zařízení s frekvenčním měničem je několik tisíc (Zde můžete porovnat ceny různých oběhových čerpadel).

Došli jsme tedy k závěru, že nepotřebujeme čerpadlo s frekvenčním měničem? Úspory nejsou tak velké a doba návratnosti je příliš dlouhá.

A přesto existuje situace, kdy je takové čerpadlo prostě nezbytné – jedná se o topný systém s proměnlivými toky chladicí kapaliny. Co to znamená? Řekněme, že váš topný systém se skládá z deseti radiátorů, z nichž každý je vybaven kohoutkem s automatickou termohlavicí (vypíná radiátor na základě teploty vzduchu v místnosti). Po zahřátí domu termostatické kohoutky úplně vypnuly ​​devět radiátorů a ten desátý stále vytápí místnost v pootevřeném stavu. Co se stane v tomto případě, pokud je v topném systému instalováno konvenční čerpadlo. Veškerou svou energii spotřebovává čerpáním chladicí kapaliny přes jediný otevřený chladič. Průtok jím se mnohonásobně zvýší a baterie začne vydávat hluk jako varná konvice. V této situaci čerpadlo s frekvenčním měničem sníží svůj výkon, čímž se zabrání vysokým rychlostem chladicí kapaliny v chladiči.

Dvě hlavní chyby při výběru

Existuje mylná představa, že pokud je výška topného systému například šest metrů, pak by maximální tlak oběhového čerpadla neměl být menší. To ve skutečnosti není pravda. Ano, skutečně, abyste mohli čerpat vodu z jedné nádrže do druhé, umístěné výše, potřebujete čerpadlo, jehož tlak musí být větší než výškový rozdíl mezi nádržemi. Ale v uzavřeném systému, jako je topný systém, tomu tak není. Zde čerpadlo potřebuje pouze překonat hydraulický odpor systému, takže čerpadlo 25 – 4 může snadno čerpat malý topný systém ve dvoupatrovém domě se suterénem.

Druhou chybou je výběr oběhového čerpadla podle průměru potrubí. Pokud se váš topný systém skládá z 10 radiátorů a náplň je vyrobena z potrubí 40, neznamená to, že potřebujete čerpadlo s připojením 32. Navíc průtoková plocha čerpadla 4-25 a 4-XNUMX je naprosto stejný, rozdíl je pouze v připojovacích trubkách.

Je pro čerpadlo nutné obtokové potrubí?

Odpověď: je to nutné, ale pouze v jednom případě – když topný systém může zcela nebo částečně fungovat bez čerpadla. To platí zejména tehdy, když je dům vytápěn kotlem na tuhá paliva. Koneckonců, když se náhle vypne elektřina nebo když selže čerpadlo, cirkulace chladicí kapaliny v topném systému se zastaví a kotel nemůžeme okamžitě uhasit. Aby se zabránilo varu chladicí kapaliny v kotli, otevře se ventil na obtokovém potrubí a pod vlivem gravitace začne přirozeně docházet k cirkulaci. (Co je to přirozený oběhový systém a jaké jsou typy, můžete zjistit přečtením tohoto článku).

V ostatních případech je instalace obtokového potrubí pro oběhové čerpadlo ztrátou peněz a úsilí.

Nefunguje topení. Nepanikařte

Po instalaci topného systému zatopíte kotel, zapnete čerpadlo a ukáže se, že v topném systému není cirkulace nebo je nedostatečná. Při spouštění se všechny nebo některé radiátory nezahřívají. Stejná situace nastane, když začneme topný systém používat po letní přestávce. Nepropadejte hned panice a běžte pro výkonnější čerpadlo. Nedostatek oběhu není vždy spojen se selháním čerpadla; důvody mohou být následující:

Před oběhové čerpadlo musí být nainstalován filtr, jehož síto je nutné pravidelně čistit. Někdy o jeho existenci lidé ani netuší, ale přesto je to špinavý hrubý filtr, který nejčastěji způsobuje nedostatečnou cirkulaci v topném systému.

Po delší přestávce v provozu může dojít k zadření hřídele oběhového čerpadla, zatímco čerpadlo hučí a jeho oběžné kolo se neotáčí. Problém je snadno vyřešen. Je nutné zapnout čerpadlo na třetí rychlost, odšroubovat uzávěr umístěný na konci čerpadla a pomocí šroubováku otočit hřídelem o několik otáček. Po tomto postupu čerpadlo obvykle začne pracovat.

Nedostatek cirkulace je často způsoben tím, že v topném systému jsou vzduchové kapsy. Před spuštěním kotle v novém zařízení nebo v systému, kde byla vypuštěna chladicí kapalina, je nutné odvzdušnit radiátory a nejvyšší místa potrubí. Instalatéři často zapomínají instalovat větrací otvory na části potrubí ve tvaru U nad vstupními dveřmi. Instalace automatických větracích otvorů nebo kohoutků Mayevsky na těchto místech je povinná.

Vše o záložním oběhovém čerpadle

Nic na tomto světě není věčné, a tak nevyhnutelně přijde čas, kdy selže i vaše nejdražší a nejspolehlivější oběhové čerpadlo. Navíc podle zákona podlosti se to děje v tu nejméně vhodnou chvíli – na Nový rok, ve volný den nebo když je venku minus dvacet, takže náhradní čerpadlo nebude nikdy zbytečné.

Další otázkou je, zda se vyplatí integrovat do topného systému nebo stačí mít skladem? Na jednu stranu je výměna pumpy triviální záležitostí, kterou zvládne každý, kdo má ruce, za 5 minut. Ale na druhou stranu možná tento pán prostě nebude poblíž, řekněme, že dům používají starší lidé. V tomto případě byste pravděpodobně měli přeplatit dva další kohoutky a jeden filtr a přidat do systému záložní čerpadlo. Přechod z funkčního čerpadla na záložní nepotřebujete žádné nástroje a trvá to jen několik sekund.

Velmi často jsou výrobci a dodavatelé čerpadel dotazováni, jak dlouho zařízení vydrží. Přirozená odpověď zní: „Vše závisí na. “. Zkusme se tedy zamyslet nad hlavními faktory ovlivňujícími životnost

V praxi dochází k případům, kdy čerpací zařízení pracuje téměř bez zastavení (s výjimkou několika generálních oprav pro výměnu kroužků a ložisek) asi půl století. To je docela možné, pokud je čerpadlo zpočátku vysoce kvalitní, navržené tak, aby fungovalo po dlouhou dobu, je provozováno opatrně a údržba je prováděna včas.

V obecném vzorci pro bezproblémový a dlouhotrvající provoz čerpadla hodně záleží na koncovém uživateli. Například standardní konzolové čerpadlo vydrží v průměru 15 až 20 let podle Amerického národního institutu pro standardy (ANSI) a více než 25 let, pokud je správně udržováno. Výkonné vícestupňové napájecí čerpadlo kotle vydrží 40 let i více.

Jaké jsou hlavní faktory, které je třeba kontrolovat, aby se prodloužila životnost čerpadla?

<em><strong>Odstředivá síla</strong></em>

Průmyslové statistiky ukazují, že hlavní příčinou selhání odstředivého čerpadla je selhání ložisek a/nebo těsnění. Podle stavu těchto částí můžete určit, co se děje s čerpacím systémem jako celkem.

Odborníci vědí, že je nejlepší provozovat čerpadlo s parametry co nejblíže bodu maximální účinnosti. Ve jmenovitém provozním bodě (optimální výkon a účinnost) je čerpadlo navrženo tak, aby bylo vystaveno co nejmenší odstředivé síle. Celková síla, která se skládá z vektorů všech odstředivých sil směřujících pod úhlem 90° k rotoru, se bude snažit vychýlit a ohnout hřídel.

Příčinou selhání mechanických pouzder je nadměrná odstředivá síla, která způsobuje průhyb hřídele. To je faktor, který zkracuje životnost čerpadla. Tato charakteristika je navíc dynamická, nikoli statická. A když se čerpadlo zastaví, není možné to změřit.

Hřídel se přitom při otáčení rychlostí 2 900 ot./min vychýlí dvakrát za otáčku. Výsledkem je, že se „prohne“ 5krát za minutu! Tento vysokofrekvenční cyklus vychylování ztěžuje těsněním fungovat v kontaktu s kapalinou a udržovat požadovanou hladinu pro správnou funkci.

<em><strong>Znečištění</strong></em>

Více než 85 % poruch kuličkových ložisek je způsobeno vniknutím vody, nečistot a jiných cizích částic. Jejich obsah v množství pouze 250 mg/l kapaliny vede ke čtyřnásobnému zkrácení doby provozu ložisek.

<em><strong>Výměna oleje</strong></em>

Existují omezení týkající se životnosti oleje. Je nutné kontrolovat úroveň jeho kontaminace. Většina výrobců doporučuje výměnu oleje po 8 tisících motohodin. Podrobnější informace o tom naleznete v technické dokumentaci k čerpadlu.

<em><strong>Sací tlak</strong></em>

Dalšími klíčovými faktory ovlivňujícími životnost ložisek jsou sací tlak a do určité míry i deformace potrubí. U jednostupňového odstředivého čerpadla působí celková axiální síla na rotor ve směru sání proti hodnotě sacího tlaku. Tím se sníží axiální síla na ložisko, což prodlouží jeho životnost. Například standardní konstrukce DP-Pumps (DPAS) SPLIT CASE se sacím tlakem 0,7 atm má typicky očekávanou životnost ložisek šest až sedm let a při tlaku 14 atm. – toto období se prodlouží na více než 50 let.

<em><strong>Podobnost</strong></em>

Nesouosost mezi čerpadlem a vedením přetěžuje radiální ložiska. Například při mírném vychýlení pouze 1,524 0,025 mm mohou koncoví uživatelé očekávat selhání ložisek nebo jiných součástí během pouhých tří až pěti měsíců používání. Kdežto s odchylkou 90 mm bude stejné čerpadlo s největší pravděpodobností pracovat déle než XNUMX měsíců.

<em><strong>Deformace potrubí</strong></em>

Deformace potrubí je způsobena nesouosostí připojení sacího a/nebo výtlačného potrubí k přírubám čerpadla. I v robustních konstrukcích může tato změna tvaru přenést zatížení na pouzdro ložiska. Tato síla (napětí) zase způsobí změnu polohy ložisek. V důsledku toho se stávají nekompatibilními, protože jsou na různých osách.

<em><strong>Vlastnosti kapaliny</strong></em>

Klíčovými faktory jsou vlastnosti kapalin, jako je pH, viskozita a specifická hmotnost. Pokud je pracovní prostředí kyselé nebo zásadité, je třeba věnovat zvláštní pozornost skříni čerpadla a dílům, které jsou v kontaktu s kapalinou, např. oběžné kolo. Je také nutné vzít v úvahu počet pevných částic přítomných v kapalině, jejich velikost, tvar a abrazivní vlastnosti.

<em><strong>Služba</strong></em>

Množství servisu potřebného k servisu čerpadla do značné míry závisí na tom, jak často se spouští a zastavuje. Pokud se to stane každých několik sekund, zařízení se opotřebuje mnohem rychleji než čerpadla běžící nepřetržitě za stejných provozních podmínek. Abyste se vyhnuli častému spouštění a zastavování, je nezbytné optimalizovat provoz systému.

<em><strong>kavitace</strong></em>

Kavitace je častou příčinou poškození oběžného kola. Pravděpodobnost takového negativního dopadu je určena poměrem přípustné sací výšky systému (NPSHA) k sací výšce čerpadla (NPSHR). Hodnota NPSHR je určena specifikací celkové dopravní výšky čerpadla při různých tlacích sací výšky. Za tímto účelem se tlak v zásobní nádrži snižuje pomocí škrtícího zařízení. Čím větší je vakuum na vstupu oběžného kola, tím větší je účinek kavitace. Navíc to oslabuje celkový tlak čerpadla, což zase ovlivňuje výkon pouzder a ložisek.

<em><strong>Rychlost rotoru</strong></em>

Rychlost, při které čerpadlo pracuje, je dalším klíčovým faktorem určujícím životnost. Například čerpadlo, jehož hřídel se otáčí rychlostí 2 900 ot./min, se opotřebuje dvakrát rychleji než jeho protějšek s rychlostí otáčení 1 450 ot./min.

<em><strong>Vyvažování oběžného kola</strong></em>

Nevyvážené oběžné kolo na konzole čerpadla nebo na některých vertikálních konstrukcích může způsobit naklonění hřídele, které se zhoršuje odstředivou silou. Proto se doporučuje oběžné kolo vyvážit (podle norem ISO). Pokud je oběžné kolo rozříznuté, musí být znovu seřízeno.

<em><strong>Geometrie potrubí</strong></em>

Dalším důležitým faktorem pro prodloužení životnosti zařízení je správná geometrie potrubí. Koneckonců určuje, jak je kapalina „naložena“ do čerpadla. Například ohyb trubky ve svislé rovině na straně sání způsobí méně škodlivých účinků než stejný úhel ve vodorovné rovině. Obecně platí, že zatížení oběžného kola a dynamika rotoru jsou ovlivněny charakteristikami proudění: zda je laminární nebo turbulentní. Je důležité zajistit, aby oběžné kolo bylo rovnoměrně ponořeno v kapalině. V tomto případě budou ložiska také vystavena vyváženému zatížení. Kromě toho je důležité nepřekračovat rychlost kapaliny. Na straně sání by neměla překročit 10 m/s. Doporučená hodnota je 6–8 m/s.

<em><strong>Provozní teplota</strong></em>

Vysoká provozní teplota čerpadla má zásadní vliv na životnost a spolehlivost zařízení. Proto je důležité správně vypočítat a vybrat tuto charakteristiku. Ještě důležitějším faktorem je ale rychlost ohřevu. Různé materiály se totiž různě roztahují a smršťují. To může ovlivnit vůle a rozložení napětí v čerpadle. Doporučuje se, aby rychlost změny teploty nepřesáhla 1°C za minutu.

Důležitější články a novinky na kanálu Telegram a krásná videa na kanálu Youtube a TikTok. Udělejte to!