Le apparecchiature di pompaggio occupano un posto importante nell'organizzazione dei sistemi di approvvigionamento idrico e di riscaldamento. A livello di base, questa tecnica garantisce il pompaggio del liquido dalla sorgente al punto di consumo. Tuttavia, con l'ottimizzazione e la razionalizzazione dei processi di trasporto dei mezzi liquidi, è stato individuato il compito di mantenere una sufficiente velocità di movimento nel circuito di erogazione. Il dispositivo della pompa di circolazione, basato su un motore elettrico con rotore, è guidato dalla sua esecuzione.
Progettazione unità
Il corpo è realizzato prevalentemente su base monoblocco, il che aumenta il grado di tenuta, ma riduce anche la possibilità di attività di riparazione. Il funzionamento dell'infrastruttura idraulica è assicurato da un motore elettrico con uscita per il collegamento alla rete (alcuni modelli consentono l'ingresso dei cavi su entrambi i lati). A proposito, in un dispositivo modernoLa pompa di circolazione dell'acqua è dotata di un'ampia gamma di protezioni elettriche, inclusi adattatori di carico a velocità variabile, un blocco di sicurezza e un sistema di autospegnimento.
La base della pompa comprende anche uno statore, girante, albero, componenti della flangia, morsettiera, tubi per il collegamento delle comunicazioni subacquee, ecc. Questo è il gruppo di lavoro su cui si basano la maggior parte delle pompe progettate per impianti di riscaldamento. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata ai dispositivi ausiliari della pompa di circolazione. Le operazioni di riparazione, di norma, sono associate alla loro sostituzione. Ciò vale in particolare per guarnizioni, cuscinetti reggispinta, tappi e materiali isolanti. Questi elementi hanno una diversa risorsa operativa, ma a determinati intervalli di tempo si deformano o si consumano, richiedendo un rinnovo.
Gran parte dell'affidabilità della pompa di circolazione e dei suoi componenti dipende dalla qualità dei materiali di fabbricazione. Il corpo è spesso realizzato in ghisa o lega di acciaio, sebbene alcuni modelli utilizzino plastica ad alta resistenza per ridurre il peso. I raccordi sono realizzati in compositi, gomma (gomma sintetica), termoplastici e alluminio estruso. Nelle ultime versioni delle pompe, c'è un rifiuto degli elementi di sfregamento in metallo a favore di quelli in ceramica. Questa decisione influisce sull'aumento del prezzo, ma aumenta la risorsa dello stesso cuscinetto.
Principio generale di funzionamento dell'apparecchiatura
La funzione delle pompe di circolazione è diversa in quanto non sono direttamente coinvolte nelle operazioni di presa e ritorno dell'acqua. Come minimo, il design tradizionale di una pompa di circolazione per il riscaldamento è progettato per mantenere una velocità sufficiente di movimento dell'acqua nel circuito a causa dell'azione della girante. Nel punto di installazione dell'unità, il liquido esce a una pressione più elevata, che influisce sulla portata. In altre parole, il regime di velocità sulla strada per la girante della pompa viene trasformato aumentando la pressione, che, come minimo, assicura il movimento costante del liquido di raffreddamento.
È già stato notato che gli impianti di riscaldamento sono obiettivi per l'utilizzo di una pompa di circolazione. Ma possono essere utilizzati in un sistema di approvvigionamento idrico? Come nel circuito di riscaldamento, tali apparecchiature possono fungere da stabilizzatore di pressione e portata. Tuttavia, è importante tenere conto del fatto che le funzioni di controllo della pressione nei sistemi di riscaldamento e di approvvigionamento idrico differiscono in base ai carichi. Se nel primo caso è necessario solo mantenere il movimento del flusso, una vera e propria fornitura di acqua, ad esempio, al secondo piano richiede molte più risorse, per le quali il principio di funzionamento della pompa di circolazione non è calcolato. Il dispositivo di alcuni modelli consente il collegamento di un vaso di espansione (serbatoio idraulico), la cui presenza può aumentare la capacità di pressione, ma le pompe centrifughe autoadescanti svolgono meglio i compiti di approvvigionamento idrico.
E viceversa, non tutte le pompe di superficie del gruppo centrifugopuò essere integrato nell'impianto di riscaldamento. Il fatto è che il mezzo di raffreddamento si distingue non solo per un' alta temperatura fino a 110 ° C, ma anche per la presenza di miscele antigelo. Per la manutenzione di tali mezzi devono essere inizialmente utilizzati tubi speciali resistenti al calore nell'impianto di riscaldamento e pompe con caratteristiche accettabili delle superfici interne, che contraddistinguono gli impianti di circolazione.
Funzionamento dei modelli a rotore bagnato
In questo caso, la posizione del rotore si trova nella zona del flusso interno del liquido di raffreddamento, ovvero l'elemento è a diretto contatto con il fluido sottoposto a manutenzione. L'effetto operativo chiave di questa configurazione è la lubrificazione indiretta da parte del fluido trasportato dall'unità. Ciò si traduce in un design ottimizzato della pompa di circolazione a rotore bagnato, che non dispone di un'infrastruttura speciale per la lubrificazione delle parti di sfregamento del motore. Tra i fattori esterni dell'applicazione di tali apparecchiature, si possono notare il basso livello di rumorosità e la facilità di manutenzione.
Tuttavia, semplificare il design della pompa ha i suoi svantaggi. Ad esempio, i produttori stabiliscono requisiti rigorosi per il posizionamento della pompa. Il suo corpo deve essere posizionato in modo che il rotore occupi una posizione rigorosamente orizzontale, altrimenti l'attrezzatura si guasterà. Inoltre, a causa della sensibilità del riempimento alla contaminazione, il dispositivo di una pompa di circolazione "bagnata" in alcune versioni prevede l'introduzione di un filtro di pulizia sul tubo di ingresso. Ciò è dovuto proprio al fatto che il lubrificanteil liquido di raffreddamento può contenere piccole inclusioni solide, che influiscono negativamente sullo stato dello stesso rotore durante il funzionamento a lungo termine. Ne deriva un altro fattore negativo: una diminuzione della produttività fino al 40%. Per questo motivo, i modelli a rotore bagnato vengono utilizzati solo in reti con pochi rami corti.
Funzionamento dei modelli con rotore a secco
In questa configurazione della pompa, il rotore è isolato dal flusso del refrigerante per mezzo di guarnizioni e premistoppa. Il compito di lubrificare le parti mobili viene risolto separatamente con l'aiuto di oli tecnici. Ma esistono anche diverse varianti del dispositivo e del principio di funzionamento della pompa di circolazione con rotore "a secco":
- Modelli di console. Dovrebbe separare il motore elettrico e la sua infrastruttura di lavoro grazie a un giunto speciale. Entrambe le parti sono in blocchi diversi, ma sullo stesso livello, il che esclude la possibilità di una loro interazione non parallela.
- Costruzioni monoblocco. Inoltre, il motore è separato dalla parte di lavoro, ma tutto è posto in un unico blocco, il che semplifica l'installazione e la manutenzione della pompa.
- Configurazione in linea. In effetti, una modifica del sistema di console, ma con una migliore implementazione delle apparecchiature di collegamento. Per questo non viene utilizzato solo un giunto, ma anche una serie di anelli di tenuta in ceramica o acciaio. Attraverso questi anelli viene garantito un elevato grado di tenuta della parte portante l'acqua, che aumenta l'affidabilità dell'unità. Inoltre il dispositivo della pompa di circolazione nella configurazione Inline assume un carattere lineareposizionamento dei tubi in uscita e in entrata. In confronto, altre versioni di modelli a rotore secco sono caratterizzate dal posizionamento radiale o circolare degli ugelli per il supporto della comunicazione.
In generale, l'isolamento del rotore dal liquido di raffreddamento dà un effetto positivo in termini di prestazioni (rendimento superiore al 70%), quindi questa tecnica viene spesso utilizzata nella manutenzione di reti di riscaldamento lunghe con elevate portate. Questa è la soluzione migliore per gli impianti industriali, ma in ambito domestico risulta piuttosto problematica e scomoda in termini di manutenzione.
Prestazioni
Prima di tutto, quando si valutano le caratteristiche della pompa di circolazione, assicurarsi che sia, in linea di principio, idonea a lavorare con il fluido target in uno specifico regime di temperatura. Come già accennato, tali apparecchiature possono resistere da 90 a 110 ° C. Quindi puoi andare ai parametri di progettazione, il principale dei quali, oltre alle dimensioni e alla configurazione del posizionamento del motore, sarà il diametro della connessione filettata. Ad esempio, il dispositivo della pompa di circolazione Grundfos UPS-25/40 consente il collegamento a tubi con un diametro esterno della filettatura di 25 mm. La seconda cifra nella marcatura dell'unità danese indica la forza di pressione. In termini numerici, si tratta di 40 dm o 4 m di colonna d'acqua, che possono essere mantenute al massimo utilizzo della capacità. Anche in questo caso, questo valore non deve essere considerato come il principale parametro operativo che fornirà acqua ad una determinata altezza. Non c'è piùrispetto al livello di aumento all'interno della rete di circolazione del riscaldamento. A titolo di confronto, i modelli di pressione booster per sistemi di approvvigionamento idrico sono in grado di sollevare il liquido di 12-15 m in modalità operativa normale Nell'ambito della manutenzione dei circuiti di riscaldamento, le pompe con un diametro del tubo di ingresso di 32 mm e una pressione di testa di circa 60 dm possono essere utilizzato anche.
Per facilitare il calcolo della potenza richiesta, i produttori di pompe indicano specificamente la velocità del liquido di raffreddamento. Questo valore dipende direttamente dal potenziale di potenza del motore e dalle dimensioni dell'ugello. Di solito, 1 kW equivale a 0,06 m3/h. Un sistema di calcolo alternativo suggerisce di partire dal fatto che se il diametro dell'uscita nel dispositivo della pompa di circolazione per il riscaldamento è lo stesso di 25 mm, allora la portata raggiungerà i 30 l/min. Ma questo è un piccolo valore, poiché la maggior parte dei modelli moderni anche del segmento domestico raggiunge 170-180 l / min in termini di prestazioni. L'equilibrio tra capacità di progetto e potenza del motore è assicurato dalla funzione di regolazione della rotazione dell'albero. I modelli con questa capacità consentono di passare da 2 a 4 velocità.
Ingegneria elettrica delle pompe
Di solito, come unità di alimentazione vengono utilizzati motori elettrici asincroni collegati a una rete a 220 V. L'intensità media della corrente è 0, 12-0, 18 A. La base per i collegamenti è un complesso di una morsettiera, un interruttore di frequenza e collegamenti dei cavi. Nel dispositivo delle pompe di circolazione Wilo della linea Star-RS c'è ancheprevede lo scarico della condensa e il collegamento dei cavi su entrambi i lati con sistema di protezione della corrente di blocco.
Ma è tutt' altro che sempre possibile implementare una gamma completa di dispositivi di protezione elettrica sulla base della pompa stessa. Pertanto, anche i dispositivi esterni svolgeranno un ruolo significativo nell'organizzazione del sistema di alimentazione. Come minimo, dovrebbero essere forniti uno stabilizzatore di tensione e un sistema di protezione da cortocircuito - ovviamente, i requisiti di messa a terra non possono essere ignorati. Ancora più importante, nelle reti con periodiche interruzioni di corrente, non sarà fuori luogo considerare la questione della fornitura di alimentazione di riserva alla pompa di circolazione. I dispositivi per risolvere tali problemi sono presentati in un'ampia gamma, dalle batterie esterne (batterie) ai generatori autonomi. La scelta dell'attrezzatura specifica dipende dalle condizioni e dalle modalità di funzionamento della pompa. Se parliamo di una casa privata, dove l'alimentazione viene interrotta in casi eccezionali, allora si può scegliere una batteria di dimensioni adeguate con supporto regolare alla risorsa energetica. Ma in condizioni di grave carenza di elettricità in siti remoti, è meglio utilizzare un gruppo elettrogeno funzionante a benzina o diesel con un sistema di avviamento automatico. A proposito, il funzionamento di pompe a bassa potenza fino a 30 W per un paio di giorni può essere supportato dalle batterie dell'auto, ma questa opzione dovrebbe essere utilizzata solo in casi estremi.
Installazione della pompa
Al momento dell'installazione, sia il luogo di funzionamento che l'unità stessa devono essere preparati. Per quanto riguarda la prima condizione, dobbiamo essere preparaticollegare un tubo con rubinetti davanti ai punti di connessione per chiudere l'acqua. La pompa, a sua volta, deve essere lavata accuratamente e verificata l'integrità strutturale. L'inserimento viene effettuato utilizzando un giunto e un controdado con materiali di tenuta. Per aumentare l'affidabilità del circuito di regolazione, a volte è previsto un bypass nel dispositivo di montaggio della pompa di circolazione. Questo è un cingolato sul circuito di posizionamento dell'apparecchiatura, che è una sezione della tubazione che corre parallela alla zona di processo critica e che svolge la funzione di percorso di erogazione del refrigerante di riserva. Sullo stesso segmento, è possibile installare apparecchiature funzionali aggiuntive come filtri, prese d'aria e solo valvole di intercettazione.
Manutenzione
In modalità di funzionamento intensivo, si consiglia di controllare le condizioni della parte di lavoro e collegare la pompa mensilmente. Prima e dopo la stagione di riscaldamento vengono eseguiti lavori di manutenzione completi, insieme a prove di pressione dell'impianto idraulico. Tra le principali attività di manutenzione della pompa si segnalano:
- Verifica delle condizioni tecniche e strutturali dell'apparecchiatura.
- Sostituzione delle parti soggette ad usura, se necessario. Come già notato, il dispositivo della pompa di circolazione contiene parti con una risorsa limitata impostata dal produttore. Ad esempio, guarnizioni e giunti durano in media 1-1,5 anni prima di dover essere sostituiti.
- Pulizia delle superfici abitative e funzionaliparti da contaminazione.
- Verifica del funzionamento del motore - è necessario verificarne la capacità di mantenere il carico di potenza, il livello di rumorosità e vibrazioni.
- Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla tenuta della struttura e dei nodi di collegamento.
- Verifica dell'infrastruttura elettrica e della qualità dei collegamenti con i dispositivi collegati alla pompa.
Possibili guasti e riparazioni
Durante il funzionamento dell'apparecchiatura, potresti riscontrare i seguenti problemi tecnici:
- L'unità non si avvia. Le possibili cause includono un collegamento elettrico interrotto o un condensatore guasto. Se nel dispositivo della pompa di circolazione è previsto un rotore "bagnato", a causa della sua contaminazione con impurità del liquido di raffreddamento, il motore potrebbe bloccarsi. Di conseguenza, sarà necessaria una revisione generale dell'impianto elettrico con comunicazioni, controllo del condensatore e pulizia del rotore.
- La pompa è rumorosa e vibra molto. Di norma, tali problemi sono associati a un elevato consumo di acqua, che non corrisponde alla capacità dell'attrezzatura. Anche l'aerazione del circuito di riscaldamento non è esclusa. Il sistema deve essere ventilato regolarmente utilizzando un condotto dell'aria automatico.
- L'unità si accende e si spegne immediatamente. Un problema comune, più comune sui modelli con un dispositivo console. La riparazione della pompa di circolazione per il riscaldamento in questo caso si riduce al ripristino della tenuta della struttura all'interfaccia delle unità di lavoro. Nell'area tra la camicia dello statore e il rotore, uno dovrebbe anchepulire il calcare se presente.
Conclusione
La circolazione del liquido di raffreddamento può essere organizzata senza il supporto di apparecchiature di pompaggio nella modalità di movimento naturale. Tali schemi sono utilizzati nelle case private, ma non differiscono per prestazioni elevate, in termini di trasferimento di calore. Allo stesso tempo, ad esempio, il dispositivo della pompa di circolazione Grundfos prevede la possibilità di collegare l'apparecchiatura della caldaia, che porta la funzione dell'unità ben oltre la regolazione della portata del solo impianto di riscaldamento. Ci sono nuove opportunità per fornire il sistema sanitario, ma nell'ambito delle potenzialità tecniche e operative delle apparecchiature utilizzate. È anche possibile abbinare il circuito di riscaldamento all'impianto di condizionamento, nel quale verrà utilizzata la pompa di circolazione, tuttavia tali configurazioni richiedono un attento calcolo in fase di progettazione.
