Что такое циркуляционный насос и для чего он нужен?

Циркуляционный насос перемещает жидкости по замкнутым системам. Как правило, это центробежный насос, который с помощью крыльчатки создает давление на жидкость, прогоняя ее через контур. Рассмотрим подробнее, что он делает, как работает и где применяется.

Основные выводы

• Основная функция: Циркуляционные насосы не поднимают жидкость; они просто преодолевают трение в трубах в замкнутой системе (отопление, охлаждение или солнечное тепло).
• Мокрый ротор против сухого ротора: Насосы с мокрым ротором (с консервированным двигателем) бесшумны и не требуют обслуживания, идеально подходят для жилых и легких коммерческих помещений. Насосы с сухим ротором работают с гораздо большими потоками GPM.
• Экономия энергии: Современные циркуляционные насосы используют электронно-коммутируемые двигатели (ECM) для регулировки скорости в зависимости от потребностей здания, что позволяет сократить потребление электроэнергии до 50%.

Понимание того, что такое циркуляционный насос

Циркуляционный насос - это тип насоса, предназначенный для перемещения жидкостей в замкнутой системе. Он обеспечивает давление, достаточное для преодоления трения в системе, и удовлетворяет требованиям по напору. Таким образом, система работает эффективно.

Насос обычно меньше обычных и рассчитан на сравнительно низкий уровень давления. Это объясняется тем, что он в большей степени ориентирован на рециркуляцию жидкости, а не на ее улучшение. давление напора.

Другими особенностями, отличающими их от обычных типов, таких как бустерный насос, являются возможности управления. Они включают в себя технологии активации, позволяющие реагировать на спрос и добиваться экономии энергии.

Основные функции циркуляционного насоса 

Она поддерживает движение жидкости в контуре для нагрева или охлаждения. Таким образом, циркуляционные системы поддерживают необходимое давление и расход жидкости, обеспечивая требуемую производительность.

Например, он может циркулировать горячую воду в системе отопления или рециркулировать хладагент в системе охлаждения/кондиционирования воздуха. Помимо эффективности, он обеспечивает соответствие потока требованиям системы.

Основные компоненты циркуляционного насоса с замкнутым контуром

Устройство использует различные компоненты для прогона жидкости через систему рециркуляции. Давайте разберемся в его устройстве, рассмотрев составляющие его части, начиная с привода.

Двигатель/привод

Двигатель преобразует электрическая энергия в кинетическую энергию, обеспечивая движение, необходимое для работы крыльчатки. В большинстве устройств двигатель вмонтирован в корпус. Однако в более крупных моделях двигатель устанавливается снаружи.  

Крыльчатка

Крыльчатка - сердце этого устройства. Вращаясь, она всасывает жидкость через входное отверстие, повышает ее давление и направляет через нагнетательный патрубок в трубы. Она бывает различных конструкций, размеров и материалов.

Случай/жилье

Корпус или кожух защищает внутренние компоненты от повреждений. Он также направляет поток и помогает поддерживать давление внутри. Корпус может быть изготовлен из различных материалов, таких как чугун, нержавеющая сталь и бронза.

Впускные/выпускные порты

Порты контролируют вход и выход циркулирующей жидкости. Входное отверстие позволяет жидкости входить в систему, а выходное - выходить из нее под более высоким давлением. Большинство портов выровнены для удобства установки в линию.

Другие части

Он также содержит более мелкие детали, необходимые для его правильной работы. К ним относятся уплотнения, подшипники и элементы управления. Уплотнения предотвращают утечки, а подшипники сглаживают вращение и уменьшение трения.

Кнопки и переключатели управления позволяют пользователям управлять устройством и настраивать функции. Расширенные функции управления улучшают работу пользователя и включают в себя цифровая электроника для запрограммированной работы.

Циркуляторы с мокрым ротором и сухим ротором

При выборе циркуляционного насоса для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха инженеры должны выбрать одну из двух конструкций двигателя:

• Насосы с мокрым ротором (с консервированным двигателем): Ротор погружен в перекачиваемую жидкость, которая охлаждает двигатель и смазывает подшипники. Эта конструкция не имеет механических уплотнений, что означает, что она 100% герметичен, бесшумен и практически не требует обслуживания. Это стандарт для бытовых котлов и отопления жилых помещений.
• Насосы с сухим ротором (Inline): Двигатель отделен от жидкости механическим уплотнением. Эти насосы работают громче и требуют планового обслуживания уплотнений, но они могут выдерживать гораздо более высокие скорости потока и температуры, что делает их идеальными для систем централизованного охлаждения и тяжелых промышленных контуров.

Как работает циркуляционный насос?

Насос работает за счет создания разницы давлений между подающей и обратной линиями. Как правило, это центробежный насос, в котором используется крыльчатка для нагнетания жидкости и поддержания стабильного, постоянного потока. Вот как объясняется принцип его работы:

• Жидкость из источника поступает через входное отверстие, где она встречается с вращающейся крыльчаткой.
• Лопасти рабочего колеса толкают жидкость, увеличивая его скорость.
• Ускоренная жидкость попадает в волюту, где она замедляется, а давление увеличивается.
• Жидкость выходит через выпускное отверстие и попадает в трубопровод.
• Жидкость поступает к месту использования, которое может представлять собой систему отопления или охлаждения.
• Жидкость возвращается в резервуар по обратным трубопроводам для рециркуляции.

Современные циркуляционные насосы, как правило, созданы для экономии энергии. Они включаются только при необходимости, например, когда системе требуется поток. Некоторые из них управляются по таймеру, а некоторые - с помощью датчиков.

Для чего используется циркуляционный насос?

Области его применения делятся на следующие основные категории: отопление и охлаждение, рециркуляция горячей воды и системы смазки. Давайте рассмотрим, как устройство помогает перемещать жидкости, и конкретные случаи его использования.

Системы отопления и охлаждения

В них происходит рециркуляция нагретых жидкостей или теплоносителей. Движущаяся жидкость повышает температуру или уменьшает нагрев. Это, в свою очередь, выполняет необходимую функцию в доме, коммерческом здании или на промышленном объекте.

Примеры использования включают кондиционирование воздуха (HVAC), гидроэлектрических систем отопления и чиллеров. Насос обеспечивает надлежащую работу этих систем, поддерживая поток.

Рециркуляция горячей воды

Одно из самых распространенных применений этого устройства - поддержание контуров горячей воды. Он устанавливается между водонагревателем и различными точками применения, такими как душ и краны, обеспечивая постоянную подачу теплой воды.

Насос используется в домах, квартирах, коммерческих зданиях и других местах, где требуется теплая питьевая вода.

Системы смазки

Он прогоняет смазочный материал, например масло, через движущиеся детали, чтобы смазать и охладить их. Он работает, забирая масло из резервуара, циркулируя по смазочным каналам и возвращая его в резервуар.

Насос в этом приложении работает с вязкой жидкостью, требуя большей мощности и прочной конструкции. Он помогает защитить компоненты двигателя, редукторы, промышленное оборудование и т.д.

Промышленные процессы

Многие промышленные процессы требуют постоянного потока жидкости. К ним относятся системы передачи и доставки химических веществ, пищевая промышленность, водоподготовка и производство продуктов.

Обычно устройство обеспечивает циркуляцию жидкости для поддержания необходимой температуры, предотвращения засорения или обеспечения доступности жидкости. Оно также может обеспечивать циркуляцию суспензий в системе водоподготовки.  

Определение размеров циркуляционного насоса

Тот, кто устанавливает насос, должен понимать, как правильно подобрать его размер. Это поможет избежать несоответствия, которое может привести к повышенному потреблению энергии, неадекватному использованию и перегрузке системы.

Определите необходимый напор и скорость потока. Устройство должно преодолевать сопротивление труб, коллекторов, клапанов и другой арматуры. Кроме того, оно должно подавать необходимое количество жидкости.

Для расчета напора используйте высоту системы и потери на трение. Изучите удельный кривые насоса чтобы понять характеристики его потока, которые обычно меняются при различных уровнях давления.

Рассчитайте необходимый расход в галлонах в минуту, GPM. Полученные значения будут зависеть от размера системы, длины и диаметра труб, а также от количества и типов фитингов.

Заключение

Циркуляционный насос - это сердце любой современной замкнутой системы отопления или охлаждения. Поддерживая непрерывный поток с минимальным давлением, он обеспечивает равномерное распределение температуры по всему помещению. Выбор между моделями с мокрым и сухим ротором полностью зависит от расхода GPM вашей системы и допустимого уровня технического обслуживания.