Мокрый ротор. Как правильно выбрать циркуляционный насос для систем отопления. Назначение циркуляционных насосов

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.

Системы отопления делятся на системы с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. В системах с принудительной циркуляцией обязательна установка циркуляционного насоса. Его задача — обеспечить движение теплоносителя по системе с заданной скоростью. А чтобы он со своей задачей справлялся, на до правильно выбрать циркуляционный насос.

Назначение и виды

Как уже говорили, основная задача циркуляционного насоса обеспечить требуемую скорость движения теплоносителя по трубам. Для систем с принудительной циркуляцией только при таких условиях будет достигнута проектная мощность. Во время работы циркуляционника в системе немного возрастает давление, но это не его задача. Это,скорее, побочный эффект. Для повышения давления в системе есть специальные .

Есть два типа циркуляционных насосов: с сухим и мокрым ротором. Они отличаются по конструкции, но выполняют одни задачи. Чтобы выбрать циркуляционный насос какого типа вы хотите установить, надо знать их достоинства и недостатки.

С сухим ротором

Получил свое название в связи с особенностями конструкции. В теплоноситель погружена только крыльчатка, ротор находится в герметичном корпусе, его от жидкости отделяет несколько уплотнительных колец.

Устройство циркуляционного насоса с сухим ротором — во воде только крыльчатка

Данные аппараты имеют следующие свойства:

• Имеют высокий КПД — порядка 80%. И это основной их плюс.
• Требуют регулярного обслуживания. В процессе эксплуатации твердые частицы, содержащиеся в теплоносителе попадают на уплотнительные кольца, нарушая герметичность. Чтобы предотвратить разгерметизацию и необходимо обслуживание.
• Срок эксплуатации порядка 3 лет.
• При работе издают высокий уровень шумов.

Такой набор характеристик не очень подходит для установки в системах отопления частных домов. Основной их плюс — высокий КПД, а значит, меньший расход электроэнергии. Потому в больших сетях циркуляционные насосы с сухим ротором более экономичны, и там в основном и используются.

С мокрым ротором

Как понятно из названия, в оборудовании данного типа в жидкости находится и крыльчатка и ротор. Электрическая часть, включая стартер, заключена в металлический герметичный стакан.

Устройство насоса с мокрым ротором — сухая только электрическая часть

Этот тип оборудования имеет следующие свойства:

• КПД порядка 50%. Не самый лучший показатель, но для небольших частных систем отопления это некритично.
• Обслуживания не требуют.
• Срок эксплуатации — 5-10 лет в зависимости от марки, режима работы и состояния теплоносителя.
• Во время работы почти не слышны.

Исходя из приведенных выше свойств, выбрать циркуляционный насос по типу несложно: большинство останавливается на устройствах с мокрым ротором, так как они больше подходят для работы в условиях квартиры или частного дома.

Как выбрать циркуляционный насос

Каждый циркуляционный насос имеет набор технических характеристик. Они подбираются под параметры каждой системы индивидуально.

Подбираем технические характеристики

Начнем с подбора технических характеристик. Для профессионального расчета есть куча формул, но для подбора насоса для системы отопления частного дома или квартиры можно обойтись усредненными нормами:

Выбрать циркуляционный насос для отопления следуя этим правилам несложно. Расчеты элементарные. Но надо сказать, что данные цифры — среднестатистические. Если ваш дом в каком-то пункте сильно отличается от «средних показателей», надо делать поправки либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения технических характеристик. Например, вы хорошо утеплили дом, мощность купленного ранее котла оказалась избыточной. В этом случае имеет смысл брать помпу с меньшей производительностью. В обратной ситуации — в доме в сильные холода зябко — можно поставить более производительный циркуляционник. Он временно решит проблему (в дальнейшем надо или утеплять или менять котел).

Подбор модели

При выборе конкретной модели обратите внимание на график с напорной характеристикой насоса. На графике надо найти точку, в которой пересекаются значения напора и производительности. Она должна располагаться в средней трети кривой. Если она не попадает на какую-то из кривых (их обычно несколько, характеризующих разные модели), берут ту модель, график которой оказывается ближе. Если точка стоит посередине, берут менее производительную (ту, что расположена ниже).

На что еще обратить внимание

В технических характеристиках циркуляционных насосов есть еще несколько позиций, на которые стоит обратить внимание. Первый — допустимая температура перекачиваемой среды. То есть, температура теплоносителя. В качественных изделиях этот показатель находится в диапазоне от +110°C до +130°C. В дешевых может быть ниже — до 90°C (а по факту 70-80°C). Если система у вас рассчитана как низкотемпературная, это нестрашно, но если стоит твердотопливный котел — температура до которой может быть разогрет теплоноситель очень важна.

Стоит обратить внимание и на максимальное давление, при котором может работать насос. В системе отопления частного дома оно редко бывает выше 3-4 атм (это для двухэтажного дома), а в норме составляет 1,5-2 атм. Но все равно, обращайте внимание на данный показатель.

На что еще обратить внимание — на материал, из которого сделан корпус. Оптимальный — чугунный, более дешевый — из специального термостойкого пластика.

Тип и размер соединения. Циркуляционный насос может иметь резьбу или фланцевые соединения. Резьба бывает наружной и внутренней — под нее подбираются соответствующие переходники. Подсоединительные размеры могут быть: G1, G2, G3/4.

Также стоит обратить внимание, на наличие защиты. Может быть защита от сухого хода. В циркуляционных насосах с мокрым ротором она очень желательна, так как охлаждение мотора происходит за счет перемещаемой среды. Если воды, нет, мотор перегревается и выходит из строя.

Еще один тип защиты — защита от перегрева. Если мотор нагревается до критического значения, теромореле отключает питание, насос останавливается. Две эти функции продлят срок эксплуатации оборудования.

Производители и цены

Обратите внимание, что все технические характеристики представлены для перемещения воды. Если теплоноситель в системе — незамерзающая жидкость, необходим вносить корректировки. За актуальными для этого типа теплоносителей данными придется обращаться к производителю. В других источниках подобные характеристики найти не удалось.

Ротор насоса

Ротор насоса это отдельная сборочная единица, которая в значительной мере определяет экономичность, надежность и долговечность работы насоса.

Базовой деталью ротора циркуляционного насоса является вал, на котором установлено рабочее колесо, защитные втулки, уплотнение , детали гидравлического разгрузочного устройства, полумуфта и другие мелкие детали, закрепленные на валу.

На конце ротора, закреплено рабочее колесо , которое фиксируется от смещения в осевом направлении гайкой или обтекателем (в зависимости от типа и конструкции насоса).

Насос с мокрым ротором

Конструктивно в насосе с “мокрым” ротором рабочая среда движется в полости между ротором и статором. В этом случая во избежание замыкания ротор и статор защищают специальными цилиндрами (рубашками) из нержавеющей стали. Рабочая среда в этом случае смазывает поверхности трущихся частей насоса, такие как подшипники и одновременно охлаждает их.

К преимуществам насоса с мокрым ротором относится высокая надежность, такие насосы практически бесшумны и обладают большим сроком службы.

К недостаткам таких насоса с мокрым ротором следует отнести невысокий КПД, в среднем до 50%, который падает следствии большого количества перегородок между ротором и статором. Небольшой КПД приводит к повышенному расходу электроэнергии.

Насос с сухим ротором

В насосах с сухим ротором контакт ротора с рабочей средой отсутствует. Между двигателем и рабочей средой устанавливают подвижные герметичные - торцевые уплотнения или негерметичные – сальниковые уплотнения.

К преимуществам насоса с сухим ротором относится высокий КПД, до 80%, а следовательно сравнительно небольшие затраты энергии.

К недостаткам насоса с сухим ротором относится высокий уровень шума, поэтому такие насосы устанавливают в отдельных звуко-изолированных помещениях.

Современные насосы с мокрым и сухим ротором.

В настоящее время много производителей как зарубежных, так и “отечественных” предоставляют циркуляционные насосы с мокрым и сухим типом ротора. Такие насосы используются в большинстве случаев для монтажа в системы отопления и кондиционирования.

Насосы способны перекачивать среду с температурой до 110 градусов цельсия, при давлении до 10 атм.

Материал корпуса насосов чугун. Насосы выполняются как в односкоростном, так и в многоскоростном вариантах исполнения и обладают низким уровнем шума.

Для обеспечения отопления дома используются циркуляционные насосы с мокрым ротором.

Особой популярностью пользуются насосы с мокрым ротором wilo серии Star-RS, TOP-RL, и др.

И насосы с мокрым ротором Grundfos серии ALPHA2, ALPHA3 и др.

Но такие насосы помимо компактных размеров и небольшой мощности всё же не способны отапливать по настоящему большие помещения.

Для этого требуются, например насосы с сухим ротором wilo серии ВL. Или насосы с сухим ротором grundfos серии TP.

Стоит ли устанавливать такие насосы?

Стоит ли покупать насос с мокрым ротором или насос с сухим ротором? Такой вопрос может возникнуть у любого человека, который задумается о создании бесперебойной циркуляции теплоносителя в системе отопления коттеджа или частного дома.

При работе каждый из насосов с любым типом ротора заставляет перемещаться жидкость по трубам. В результате такого воздействия Вы получаете:
постоянную температуру радиаторов отопления в любой точке Вашего дома;
удаление воздушных пробок из трубопроводной системы, а как следствие исключение гидравлических ударов;
экономия бюджета и электроэнергии на подогрев теплоносителя.

Конструкция ротора насоса

В большом разнообразии насосного оборудования на роторы разных по типу и назначению насосов может устанавливаться одно или несколько рабочих колес. Устройство насоса с одним рабочим колесом называют одноступенчатым, если колес установлено несколько, то насос является многоступенчатым.

Если рабочее колесо и привод электродвигателя установлены на одном (общем) валу, то такой тип насосов называют консольными.

В промышленном исполнении наиболее часто встречаются варианты, когда вал насоса и вал двигателя соединены полумуфтами, которые крепятся между собой стальными прорезиненными цилиндрами/винтами - “пальцами”.

Большинство деталей ротора посажены на вал на шпонках. Детали, устанавливаемые без шпоночного соединения, должны быть надежно закреплены от проворачивания.

Отсутствие шума и вибрации при работе насоса осуществляется благодаря балансировке роторной сборки. Выполнение этого требования осуществляется за счет тщательной статической балансировки отдельных деталей ротора и последующей динамической (при вращении) балансировки собранного ротора.

Наиболее подходящая конструкция ротора насоса для обеспечения уравновешенности – неразборная. Неразборной называется конструкция при которой рабочее колесо посажено на вал с натягом.

Натяг колеса на ротор циркуляционного насоса обеспечивают подогревом рабочего колеса или охлаждением ротора.

В подавляющем большинстве насосов при частоте вращения до 3000 об/мин применяют разборную конструкцию ротора, в которой колесо посажено на вал по подвижной посадке на шпонки. Рабочее колесо в таком случае, устанавливают по скользящей или плотной посадке, что обеспечивает минимально возможные зазоры.

Материал ротора насоса

Наиболее распространенным материалом для вала ротора насоса является углеродистая сталь марок 35 и 45, а так же конструкционная легированная сталь 40Х или 40 ХН. Для коррозионно опасных жидкостей применяют валы из нержавеющей стали 3Х13.

В случае, если конструкция насоса требует применения подшипников скольжения с боббитовой заливкой, на шейки вала следует насадить защитные втулки из углеродистой стали, так как нержавеющая сталь способна образовывать задиры.

Защитные втулки либо навинчивают на вал, либо поджимают в осевом направлении круглыми гайками. Направление резьбы необходимо выбирать с учетом направления вращения вала для исключения самоотвинчивания при работе.

Все варианты насосов для отопления самых популярных производителей с возможностью подбора под конкретные параметры

Доброго дня, уважаемые читатели блога сайт

Циркуляционные насосы с «сухим» ротором

Продолжим рубрику «Насосы» разговором о циркуляционных насосах для систем отопления с «сухим» ротором. Эти насосы разделяются на три группы: inline насосы, моноблочные насосы и консольные насосы. В отличие от , у насосов с «сухим» ротором теплоноситель не соприкасается с электрическим двигателем. Данные насосы менее чувствительны к наличию в воде взвешенных частиц и накипи. Циркуляционные насосы с «сухим» ротором используются в системах с большим объемом теплоносителя. Для герметизации вала у этого типа насосов применяется . Оно состоит из двух частей: подвижного и неподвижного уплотнения Подвижная часть насаживается на вал насоса, а неподвижная – запрессована в корпус насоса. В качестве материалов для торцевого уплотнителя могут использоваться графит, керамика, карбон нержавеющая сталь, оксид алюминия, карбид вольфрама и другие материалы. Применяемый материал для уплотнений зависит от вида теплоносителя и его температуры.

Циркуляционные насосы для отопления с «мокрым» и inline насосы «сухим» ротором выпускаются как одинарные, так и двойные. Двойные насосы применяются для резервирования, в случае выхода из строя одного насоса второй включается в работу. Также когда в самое холодное время года необходимо большее количество тепла, и производительности одного насоса не достаточно, в работу можно включить второй насос. При больших морозах и пиковой нагрузке могут работать оба насоса, а когда температура повышается, и нет необходимости в работе двух насосов, один из них остается в резерве. Этим достигается экономия электроэнергии за счет того, что можно использовать насосы меньшей мощности. Как известно, согласно СНиПу расчет системы отопления производится на самую холодную пятидневку года, которая может быть в данном регионе. Исходя из этих расчетов, происходит подбор котельного и насосного оборудования. Но обычно система отопления в максимальном режиме эксплуатируется примерно месяц полтора. Все остальное время система отопления используется на 40 – 60% от своей максимальной мощности

Inline насосы

Насосы для отопления с «сухим» ротором Inline – это насосы, у которых всасывающий и напорный патрубки находятся на одной оси. Эти насосы имеют одинаковый условный проход и подсоединительный размер фланцев на всасывающем и напорном патрубках. Диаметры патрубков от DN 32 – DN 100. Устанавливаются такие насосы непосредственно на трубопроводах. При монтаже насосов на трубопровод необходимо устанавливать температурные компенсаторы для компенсации температурных расширений трубопроводов при работе системы отопления. Inline насосы оснащены стандартными двух или четырех полюсными асинхронными двигателями с воздушным охлаждением и числом оборотов 2900 или 1450. В данных насосах применяется рабочее колесо с пониженными кавитационными характеристиками. Рабочее колесо насосов для отопления с «сухим» ротором расположено прямо на валу двигателя. За счет такой конструкции эти насосы работают тихо, не создавая большого шума и вибрации. Inline насосы используются для перекачивания холодной и горячей воды без абразивных веществ в системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования, в холодильных и других установках промышленного и бытового назначения. Температурный диапазон перекачиваемой жидкости от -20 до +140°C. Максимальное рабочее давление таких насосов составляет 16 бар. Максимальная температура окружающей среды 40°C.

Блочные насосы

Эти насосы являются низконапорными, центробежными циркуляционными насосами с большой производительностью. На блочных насосах применяются стандартные двух или четырех полюсные асинхронные электродвигатели с воздушным охлаждением. Имеют осевой всасывающий и радиальный напорный патрубок. Серийно насосы оснащены опорными уголками и кронштейнами для крепления их к основанию. Моноблочные насосы имеют очень широкий спектр применения и используются в качестве: циркуляционных насосов в системах отопления и кондиционирования, для подачи воды в системах водоснабжения, повышения давления и в системах пожаротушения. Для пищевой промышленности применяются моноблочные насосы из нержавеющей стали, чугуна или бронзы. будет посвящена отдельная статья

Консольные насосы

Особенность этих насосов состоит в том, что насосная часть и двигатель имеют свои валы и узлы крепления. При сборке насос и двигатель устанавливаются на общую раму (станину), их валы центрируются и соединяются при помощи муфты. Условный проход таких насосов определяется напорным патрубком. Всасывающий патрубок всегда имеет больший условный проход, чем напорный. Консольные насосы предназначены для перекачивания чистой и слабо загрязненной воды без абразивных включений в системах отопления, водоснабжения и повышения давления. Консольные насосы применяются в городском водоснабжении, ирригации, дренаже, коммунальном хозяйстве, в промышленности и т.д. тоже будет посвящена отдельная статья

Рабочая точка

Подбор циркуляционных насосов с сухим ротором происходит по тем же параметрам, что и . Рабочая точка системы отопления должна быть близкой к рабочей характеристике насоса, исходя из производительности и требуемого напора.

Эксплуатация и обслуживание

Как и циркуляционные насосы с «мокрым» ротором, насосы для отопления с «сухим» ротором не рекомендуется эксплуатировать без воды. При работе насоса подвижное уплотнение начинает вращаться относительно неподвижного. Между поверхностями трения образуется тонкая водяная пленка, которая смачивает рабочие поверхности уплотнений. На вращающейся части торцевого уплотнения находиться пружина, которая по мере износа рабочих поверхностей уплотнения все время поджимает подвижную часть к неподвижной. Средний срок службы уплотнения составляет от 2 до 4 лет, но при жестких условиях эксплуатации (частые перегревы, наличие в теплоносителе примесей и взвеси) очень резко сокращается срок эксплуатации. Сухой ход для насосов с сухим ротором недопустим и приводит к повреждению рабочих поверхностей торцевого уплотнения. Водяная пленка быстро испаряется, и происходит перегрев, а затем и механическое разрушение трущихся частей уплотнения.

Ремонт циркуляционного насоса в таком случае является операцией несложной, но проводить его должны специалисты сервисных центров по обслуживанию данного типа оборудования.

Спасибо и до новых встреч.

Насосы с мокрым ротором, которые можно купить в Москве по бюджетной цене в интернет-магазине ЭГМ-SHOP.ru, предназначены для комплектации автономных систем отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования малоэтажных жилых домов и коттеджей .

Их основное предназначение — поддержание бесперебойной циркуляции теплоносителя для максимально эффективного распределения тепловой энергии и своевременной поставки горячей воды в точки водопотребления.

Конструкция насосов DAB с мокрым ротором

В названии циркуляционных насосов с мокрым ротором отображена их ключевая конструктивная особенность — вращение ротора в перекачиваемом теплоносителе с обеспечением за этот счет охлаждения электропривода и смазки подшипников .

Для защиты статора от попадания теплоносителя предусмотрен специальный разделительный стакан из углеродистого волокна или нержавеющей стали.

Преимущества насосов циркуляционного типа ДАБ с мокрым ротором

• Широкий ассортимент моделей и исполнений, от простых недорогих до энергоэффективных частотно-регулируемых;
• Три режима скоростей, позволяющие отрегулировать скорость прогрева любых помещений;
• Низкий уровень шума при работе;
• Небольшой вес и компактные габариты;
• Продолжительный период безостановочной работы;
• Быстрые и легкие монтаж и настройка;
• Минимальное техобслуживание;
• Высокая ремонтопригодность.

Кроме того, насосы для обеспечения циркуляции воды и повышения давления в системе отопления, оснащенные мокрым ротором, снижают затраты на обогрев помещения и горячее водоснабжение. Они потребляют меньше энергии и предназначены для комплектации трубопроводов с меньшим сечением, что позволяет рационально расходовать тепло за счет быстрого и интенсивного перемещения теплоносителя.