Thiết bị bơm chiếm một vị trí quan trọng trong tổ chức hệ thống cấp nước và cấp nhiệt. Ở mức độ cơ bản, kỹ thuật này đảm bảo việc bơm chất lỏng từ nguồn đến điểm tiêu thụ. Tuy nhiên, với việc tối ưu hóa và hợp lý hóa các quá trình vận chuyển môi chất lỏng, nhiệm vụ duy trì tốc độ chuyển động đủ trong mạch phân phối đã được thực hiện. Thiết bị của máy bơm tuần hoàn, dựa trên động cơ điện có rôto, được dẫn hướng bởi hoạt động của nó.
Đơn vị thiết kế
Phần thân chủ yếu được chế tạo trên cơ sở nguyên khối, giúp tăng độ kín, nhưng cũng làm giảm khả năng xảy ra các hoạt động sửa chữa. Hoạt động của cơ sở hạ tầng thủy lực được cung cấp bởi một động cơ điện có đầu ra để kết nối với mạng (một số thiết kế cho phép nhập cáp hai mặt). Nhân tiện, trong một thiết bị hiện đạiMáy bơm tuần hoàn nước được trang bị nhiều loại bảo vệ điện, bao gồm bộ điều hợp tải tốc độ thay đổi, khối an toàn và hệ thống tự động ngắt.
Phần đế máy bơm cũng bao gồm stator, bánh công tác, trục, các bộ phận mặt bích, hộp đấu dây, các đường ống để kết nối thông tin liên lạc dưới nước, v.v. Đây là nhóm làm việc dựa trên hầu hết các máy bơm được thiết kế cho hệ thống sưởi. Cần đặc biệt chú ý đến các thiết bị phụ trợ của bơm tuần hoàn. Các hoạt động sửa chữa, như một quy luật, được liên kết với việc thay thế chúng. Điều này đặc biệt áp dụng cho vòng đệm, vòng bi đẩy, phích cắm và vật liệu cách nhiệt. Các yếu tố này có nguồn lực hoạt động khác nhau, nhưng trong những khoảng thời gian nhất định, chúng bị biến dạng hoặc hao mòn, cần được đổi mới.
Phần lớn độ tin cậy của bơm tuần hoàn và các bộ phận của nó phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu sản xuất. Thân xe thường được làm bằng gang hoặc hợp kim thép, mặc dù một số mẫu sử dụng nhựa có độ bền cao để giảm trọng lượng. Các phụ kiện được làm bằng vật liệu tổng hợp, cao su (cao su tổng hợp), nhựa nhiệt dẻo và nhôm ép đùn. Trong các phiên bản mới nhất của máy bơm, có sự loại bỏ các phần tử cọ xát bằng kim loại mà thay vào đó là các phần tử gốm. Quyết định này ảnh hưởng đến việc tăng giá thẻ, nhưng làm tăng nguồn lực của cùng loại.
Nguyên lý hoạt động chung của thiết bị
Chức năng của máy bơm tuần hoàn khác ở chỗ chúng không trực tiếp tham gia vào hoạt động lấy và trả nước. Ít nhất, thiết kế truyền thống của một máy bơm tuần hoàn để sưởi ấm được thiết kế để duy trì tốc độ chuyển động đủ của nước trong mạch do tác động của cánh quạt. Tại điểm lắp đặt của thiết bị, chất lỏng thoát ra ở áp suất cao hơn, điều này ảnh hưởng đến tốc độ dòng chảy. Nói cách khác, chế độ tốc độ trên đường đến bánh công tác của máy bơm được biến đổi bằng cách tăng áp suất, ở mức tối thiểu, đảm bảo chuyển động liên tục của chất làm mát.
Người ta đã lưu ý rằng hệ thống sưởi là mục tiêu cho việc sử dụng máy bơm tuần hoàn. Nhưng chúng có thể được sử dụng trong hệ thống cấp nước không? Cũng như trong mạch sưởi, thiết bị như vậy có thể đóng vai trò như một bộ ổn định áp suất và tốc độ dòng chảy. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các chức năng điều khiển áp suất trong hệ thống cấp nước và sưởi ấm khác nhau tùy theo tải. Nếu trong trường hợp đầu tiên chỉ cần duy trì chuyển động của dòng chảy, thì việc cung cấp đầy đủ nước, ví dụ, cho tầng thứ hai đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn, mà nguyên tắc hoạt động của bơm tuần hoàn thì không. tính toán. Thiết bị của một số kiểu máy cho phép kết nối bình giãn nở (bình thủy lực), sự hiện diện của bình này có thể làm tăng công suất áp suất, nhưng máy bơm ly tâm tự mồi làm tốt hơn nhiệm vụ cấp nước.
Và ngược lại, không phải mọi máy bơm bề mặt từ nhóm ly tâmcó thể được tích hợp vào hệ thống sưởi ấm. Thực tế là môi trường làm mát được phân biệt không chỉ bởi nhiệt độ cao lên đến 110 ° C, mà còn bởi sự hiện diện của hỗn hợp chất chống đông. Để bảo dưỡng các phương tiện như vậy, ban đầu phải sử dụng các đường ống chịu nhiệt đặc biệt trong hệ thống sưởi và máy bơm với các đặc điểm có thể chấp nhận được của bề mặt bên trong, giúp phân biệt việc lắp đặt tuần hoàn, ban đầu phải được sử dụng.
Hoạt động của các kiểu rôto ướt
Trong trường hợp này, vị trí của rôto nằm trong vùng của dòng chảy bên trong của chất làm mát, tức là phần tử tiếp xúc trực tiếp với môi chất được bảo dưỡng. Hiệu quả hoạt động chính của cấu hình này là bôi trơn gián tiếp bằng chất lỏng được vận chuyển bởi thiết bị. Điều này dẫn đến thiết kế tối ưu của máy bơm tuần hoàn ướt rôto, không có cơ sở hạ tầng đặc biệt để bôi trơn các bộ phận cọ xát của động cơ. Trong số các yếu tố bên ngoài của việc áp dụng thiết bị đó, có thể ghi nhận mức độ tiếng ồn thấp và dễ bảo trì.
Tuy nhiên, việc đơn giản hóa thiết kế của máy bơm cũng có mặt trái của nó. Ví dụ, các nhà sản xuất đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về vị trí đặt máy bơm. Thân của nó phải được đặt sao cho rôto chiếm một vị trí nằm ngang nghiêm ngặt, nếu không thiết bị sẽ bị hỏng. Ngoài ra, do tính nhạy cảm của chất làm đầy với ô nhiễm, thiết bị của một máy bơm tuần hoàn "ướt" trong một số phiên bản liên quan đến việc đưa vào một bộ lọc làm sạch trên đường ống đầu vào. Điều này chính xác là do chất bôi trơnchất làm mát có thể chứa các tạp chất rắn nhỏ, ảnh hưởng xấu đến trạng thái của cùng một rôto trong quá trình hoạt động lâu dài. Một yếu tố tiêu cực khác xuất phát từ điều này - giảm năng suất lên tới 40%. Vì lý do này, các mô hình rôto ướt chỉ được sử dụng trong các mạng có ít nhánh ngắn.
Hoạt động của các kiểu rôto khô
Trong cấu hình máy bơm này, rôto được cách ly khỏi dòng nước làm mát bằng các vòng đệm và các phần tử đệm. Nhiệm vụ bôi trơn các bộ phận chuyển động được giải quyết riêng biệt với sự trợ giúp của các loại dầu kỹ thuật. Nhưng cũng có nhiều biến thể khác nhau về thiết bị và nguyên lý hoạt động của bơm tuần hoàn có cánh quạt "khô":
- Các mô hình bảng điều khiển. Nó được cho là tách động cơ điện và cơ sở hạ tầng làm việc của nó do một khớp nối đặc biệt. Cả hai phần đều nằm trong các khối khác nhau, nhưng ở cùng cấp độ, loại trừ khả năng tương tác không song song của chúng.
- Cấu tạo Monoblock. Ngoài ra, động cơ được tách rời khỏi bộ phận làm việc, nhưng mọi thứ được đặt trong một khối, giúp dễ dàng lắp đặt và bảo trì máy bơm.
- Cấu hình nội tuyến. Trên thực tế, một sửa đổi của hệ thống giao diện điều khiển, nhưng với việc triển khai cải tiến thiết bị kết nối. Đối với điều này, không chỉ sử dụng một khớp nối mà còn sử dụng một bộ vòng đệm làm bằng gốm hoặc thép. Thông qua các vòng này, bộ phận chịu nước được đảm bảo độ kín cao, làm tăng độ tin cậy của thiết bị. Ngoài ra, thiết bị của máy bơm tuần hoàn trong cấu hình Inline giả định tuyến tínhvị trí của các đường ống dẫn nước ra và vào. Trong khi đó, các phiên bản khác của kiểu rôto khô có đặc điểm là vị trí đặt vòi phun hướng tâm hoặc hình tròn để hỗ trợ giao tiếp.
Nói chung, việc cách ly rôto khỏi chất làm mát mang lại hiệu quả tích cực về mặt hiệu suất (hiệu suất trên 70%), vì vậy kỹ thuật này thường được sử dụng trong việc bảo trì mạng lưới sưởi dài với thông lượng cao. Đây là giải pháp tốt nhất cho các cơ sở công nghiệp, nhưng trong phạm vi nội địa, việc bảo trì khá rắc rối và khó chịu.
Hiệu suất
Trước hết, khi đánh giá các đặc tính của bơm tuần hoàn, bạn nên chắc chắn rằng về nguyên tắc, nó phù hợp để làm việc với môi chất lỏng mục tiêu trong một chế độ nhiệt độ cụ thể. Như đã đề cập, thiết bị như vậy có thể chịu được nhiệt độ từ 90 đến 110 ° C. Sau đó, bạn có thể đi đến các thông số thiết kế, trong đó chính, ngoài kích thước và cấu hình của vị trí động cơ, sẽ là đường kính của kết nối ren. Ví dụ, thiết bị bơm tuần hoàn Grundfos UPS-25/40 cho phép kết nối với đường ống có đường kính ren ngoài 25 mm. Chữ số thứ hai trong đánh dấu của đơn vị Đan Mạch cho biết lực ép. Về mặt số học, đây là cột nước 40 dm hoặc 4 m, có thể được duy trì ở mức sử dụng công suất tối đa. Một lần nữa, giá trị này không nên được coi là thông số vận hành chính sẽ cung cấp nước đến một độ cao nhất định. Nó không còn nữaso với mức độ gia tăng trong mạng lưới tuần hoàn sưởi ấm. Để so sánh, các mô hình tăng áp cho hệ thống cấp nước có khả năng nâng chất lỏng lên 12-15 m ở chế độ hoạt động bình thường. Là một phần của việc bảo dưỡng các mạch gia nhiệt, máy bơm có đường kính ống đầu vào là 32 mm và áp suất đầu khoảng 60 dm có thể cũng được sử dụng.
Để dễ dàng tính toán công suất cần thiết, các nhà sản xuất máy bơm chỉ ra cụ thể tốc độ của chất làm mát. Giá trị này phụ thuộc trực tiếp vào thế năng của động cơ và kích thước của vòi phun. Thông thường, 1 kW bằng 0,06 m3/ h. Một hệ thống tính toán thay thế đề xuất bắt đầu từ thực tế là nếu đường kính của cửa ra trong thiết bị của bơm tuần hoàn để gia nhiệt là 25 mm như nhau, thì tốc độ dòng chảy sẽ đạt 30 l / phút. Nhưng đây là một giá trị nhỏ, vì hầu hết các mô hình hiện đại, ngay cả phân khúc hộ gia đình đạt 170-180 l / phút về hiệu suất. Sự cân bằng giữa công suất thiết kế và công suất động cơ được đảm bảo nhờ chức năng điều chỉnh vòng quay của trục. Các mô hình có khả năng này cho phép chuyển số bước từ 2 đến 4 tốc độ.
Kỹ thuật điện máy bơm
Thông thường, động cơ điện không đồng bộ kết nối với mạng 220 V được sử dụng làm đơn vị điện. Cường độ dòng điện trung bình là 0, 12-0, 18 A. Cơ sở cho các kết nối là phức hợp của hộp đấu dây, a chuyển đổi tần số và các kết nối cáp. Trong thiết bị của máy bơm tuần hoàn Wilo dòng Star-RS còn cócung cấp hệ thống thoát nước ngưng tụ và kết nối cáp hai mặt với hệ thống bảo vệ chặn dòng điện.
Nhưng còn lâu mới có thể triển khai đầy đủ các thiết bị bảo vệ điện trên cơ sở chính máy bơm. Do đó, các thiết bị bên ngoài cũng sẽ đóng một vai trò không nhỏ trong việc tổ chức hệ thống cung cấp điện. Tối thiểu phải cung cấp bộ ổn áp và hệ thống bảo vệ ngắn mạch - tất nhiên không thể bỏ qua các yêu cầu về nối đất. Quan trọng hơn, ở những mạng lưới bị mất điện định kỳ, sẽ không thể nằm ngoài vấn đề cung cấp nguồn điện dự phòng cho máy bơm tuần hoàn. Các thiết bị để giải quyết những vấn đề như vậy được trình bày rất đa dạng - từ pin gắn ngoài (pin) đến máy phát điện tự động. Việc lựa chọn thiết bị cụ thể phụ thuộc vào điều kiện và phương thức hoạt động của máy bơm. Nếu chúng ta đang nói về một ngôi nhà riêng, nơi nguồn điện bị gián đoạn trong những trường hợp đặc biệt, thì bạn có thể chọn một loại pin có kích thước phù hợp với sự hỗ trợ thường xuyên cho nguồn năng lượng. Nhưng trong điều kiện thiếu điện trầm trọng ở các địa điểm xa xôi, tốt hơn hết bạn nên sử dụng tổ máy phát điện chạy bằng nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel có hệ thống tự động khởi động. Nhân tiện, hoạt động của máy bơm công suất thấp lên đến 30 W trong một vài ngày có thể được hỗ trợ bởi pin ô tô, nhưng tùy chọn này chỉ nên được sử dụng trong những trường hợp khắc nghiệt.
Lắp đặt bơm
Vào thời điểm lắp đặt, cả nơi vận hành và bản thân thiết bị đều phải được chuẩn bị. Về điều kiện đầu tiên, chúng ta phải chuẩn bịnối một đường ống có nút chặn phía trước các điểm đấu nối để ngắt nước. Đến lượt nó, máy bơm phải được xả sạch và kiểm tra tính toàn vẹn của cấu trúc. Việc chèn được thực hiện bằng cách sử dụng khớp nối và khóa bằng vật liệu làm kín. Để tăng độ tin cậy của mạch điều chỉnh, đôi khi cung cấp một đường vòng trong thiết bị lắp của máy bơm tuần hoàn. Đây là một bộ thu thập thông tin trên mạch đặt thiết bị, là đoạn đường ống chạy song song với vùng quy trình quan trọng và thực hiện chức năng của một tuyến phân phối chất làm mát dự phòng. Trên cùng một phân khúc, bạn có thể lắp thêm các thiết bị chức năng như bộ lọc, lỗ thông khí và van ngắt.
Bảo dưỡng
Ở chế độ vận hành chuyên sâu, nên kiểm tra tình trạng của bộ phận làm việc và kết nối máy bơm hàng tháng. Công việc bảo trì toàn diện được thực hiện trước và sau mùa sưởi, cùng với việc kiểm tra áp suất của hệ thống đường ống dẫn nước. Trong số các hoạt động bảo dưỡng chính của máy bơm, cần làm nổi bật những điều sau:
- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật và cấu trúc của thiết bị.
- Thay thế các bộ phận bị mòn nếu cần thiết. Như đã lưu ý, thiết bị bơm tuần hoàn chứa các bộ phận có nguồn lực hạn chế do nhà sản xuất đặt ra. Ví dụ: con dấu và khớp nối có tuổi thọ trung bình 1-1,5 năm trước khi chúng cần được thay thế.
- Làm sạch bề mặt nhà ở và chức năngcác bộ phận khỏi bị ô nhiễm.
- Kiểm tra hoạt động của động cơ - cần kiểm tra khả năng duy trì tải điện, mức độ ồn và rung.
- Cần đặc biệt chú ý đến độ kín của kết cấu và các nút kết nối.
- Kiểm tra cơ sở hạ tầng điện và chất lượng kết nối với các thiết bị kết nối với máy bơm.
Sự cố và sửa chữa có thể xảy ra
Trong quá trình vận hành thiết bị, bạn có thể gặp các sự cố kỹ thuật sau:
- Máy không khởi động. Nguyên nhân có thể bao gồm kết nối điện bị hỏng hoặc tụ điện bị hỏng. Nếu rôto "ướt" được cung cấp trong thiết bị bơm tuần hoàn, thì do nó bị nhiễm tạp chất làm mát, động cơ có thể bị tắc nghẽn. Theo đó, cần phải sửa đổi tổng thể hệ thống điện với thông tin liên lạc, kiểm tra tụ điện và vệ sinh rôto.
- Máy bơm ồn và rung nhiều. Theo quy luật, những vấn đề như vậy liên quan đến lượng nước tiêu thụ cao, không tương ứng với công suất của thiết bị. Làm nóng mạch cũng không loại trừ. Hệ thống phải được thông gió thường xuyên bằng ống dẫn khí tự động.
- Thiết bị bật và tắt ngay lập tức. Một vấn đề phổ biến, phổ biến hơn trên các kiểu máy có thiết bị bảng điều khiển. Việc sửa chữa máy bơm tuần hoàn để sưởi ấm trong trường hợp này là để khôi phục độ kín của kết cấu ở giao diện của các bộ phận làm việc. Trong khu vực giữa áo khoác stato và rôto, người ta cũng nênlàm sạch limescale nếu có.
Kết
Sự tuần hoàn của chất làm mát có thể được tổ chức mà không cần sự hỗ trợ của thiết bị bơm theo chế độ chuyển động tự nhiên. Các sơ đồ như vậy được sử dụng trong nhà riêng, nhưng chúng không khác nhau về hiệu suất cao, về truyền nhiệt. Đồng thời, ví dụ, thiết bị của máy bơm tuần hoàn Grundfos cung cấp khả năng kết nối thiết bị nồi hơi, có chức năng của thiết bị vượt xa sự điều chỉnh dòng chảy của hệ thống sưởi ấm một mình. Có những cơ hội mới để cung cấp hệ thống DHW, nhưng trong tiềm năng kỹ thuật và hoạt động của thiết bị được sử dụng. Cũng có thể kết hợp mạch sưởi với hệ thống điều hòa không khí, trong đó bơm tuần hoàn sẽ được sử dụng, tuy nhiên, những cấu hình như vậy cần tính toán cẩn thận ở giai đoạn thiết kế.
