Подбор сетевого насоса котельной

Мир инженера

информация для инженеров и проектировщиков

Подбор сетевых и подпиточных насосов для водяных тепловых сетей

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей лекции затронем такие вопросы, как подбор насоса, производительность насоса, напор насоса. Итак, приступим. Сетевые насосы и подпиточные насосы предназначены для перекачивания сетевой воды от источника теплоснабжения до каждого потребителя тепла, а также для изменения давления или напора в тепловой сети.

Принципиальная схема включения сетевых насосов и подпиточных насосов на источниках теплоснабжения

а) источником теплоснабжения является паровая котельная

б) источником теплоснабжения является водогрейная котельная

3 – паровые сетевые подогреватели

4 – водогрейные котлоагрегаты

5 – рециркуляционные насосы

Подбор сетевых насосов и подбор подпиточных насосов производится по 2-м параметрам:

Объемная производительность насосов – это объемный расход сетевой воды, подаваемый насосом в тепловую сеть за единицу времени.
Рабочий напор насоса – это максимальная высота поднятия сетевой воды, при которой насос должен работать в течении установленного срока службы.

Объемная производительность насосов определяется по выражениям:

G_СУМ – суммарный расчетный расход сетевой воды тепловой сети.

р_В СР – средняя плотность сетевой воды тепловой сети.

Объемная производительность подпиточных насосов определяется по выражениям:

— для водяных закрытых систем теплоснабжения:

— для водяных открытых систем теплоснабжения:

V_Т.С. – общий объем трубопроводов тепловой сети.

Первая составляющая учитывает утечки сетевой воды тепловой сети, 2-ая учитывает отбор сетевой воды для ГВС.

Рабочий напор сетевых насосов принимается с учетом потерь напора на источнике теплоснабжения, с учетом потерь напора на участках головной магистрали, а также в коммуникациях потребителей теплоты.

Рабочий напор сетевых насосов рассчитывается по выражению:

ΔН_ИСТ. = 20-25 м – потери напора в сетевых подогревателях или в водогрейных котлах.

Σ Δh_ПОД. Г.М. и Σ Δh_ОБ. Г.М. – потери напора в подающем и обратном трубопроводах тепловой сети по участку головной магистрали.

ΔН_{ПОТРЕБ.} – располагаемый напор в коммуникациях потребителей теплоты.

Рабочий напор подпиточных насосов принимается равным статическому напору тепловой сети:

Число устанавливаемых насосов следует принимать:

— сетевых насосов – не менее 2-х, один их которых – резервный. При 5 и более рабочих сетевых насосов резервный насос допускается не устанавливать.

— для закрытых систем теплоснабжения: не менее 2-х подпиточных насосов, 1 из которых резервный.

— для открытых систем теплоснабжения: не менее 3-х подпиточный насосов, 1 из которых резервный.

Параллельное и последовательное соединение сетевых и подпиточных насосов

В зависимости от условий эксплуатации и технической необходимости сетевые и подпиточные насосы могут работать группами на 1 общую тепловую сеть. Как правило, применяются два основных способа включения насосов: параллельное и последовательное.

Принципиальные схемы включения сетевых и подпиточных насосов

А) параллельное включение насоса

Б) последовательное включение насоса

При параллельном соединении сетевых насосов или подпиточных насосов полная объемная производительность группы насосов равна = сумме производительностей каждого насоса:

Рабочие напоры в случаях параллельного соединения сетевых или подпиточных насосов остаются постоянными:

При последовательном соединении сетевых или подпиточных насосов полный рабочий напор группы насосов равен сумме напоров каждого из насосов:

Объёмная производительность в случае последовательного включения сетевых и подпиточных насосов остается постоянной:

Источник статьи: http://world-engineer.ru/proektirovanie/podbor-setevyx-i-podpitochnyx-nasosov-dlya-vodyanyx-teplovyx-setej.html

Подбираем сетевой питательный насос для котельной

Циркуляционные сетевые насосы для установки в котельной или отопления долгое время используются многими хозяевами частных домовладений и дач. Паровые поршневые насосы позволяют обеспечить помещение теплом в любое время года, поскольку они не зависят от коммунальных сетей.

Сетевой насос СЭ 1250-70-11

В этой статье мы расскажем, в чем заключается работа таких устройств для тепловых котлов, каковы особенности использования, и как правильно произвести расчет мощности напора, тепла и сопротивления трубопровода при покупке оборудования.

1 Как выбрать сетевой насос?

Питательный насос для циркуляции воды и тепловых котлов выбирается исходя из следующих нюансов:

количество тепла, которое потребуется для того, чтобы отопить здание;
расчет показателя теплоизоляции стен;
климатические условия региона, где проживает потребитель;
есть ли в здании оконные рамы и сколько их штук;
также подбор осуществляется с учетом структуры поверхности потолка и пола.

Чтобы правильно произвести расчет устройства для циркуляции воды, выбор агрегата для тепловых котлов осуществляется с выбором теплоносителя. Подбор этого элемента включает анализ свойств вязкости, теплоотдачи, а также теплоемкости. Чтобы работа тепловых котлов была наиболее эффективной и сбалансированной, сетевые насосы выбираются с учетом этих параметров.

1.1 Особенности использования

Расчет и подбор устройства для циркуляции воды должен осуществляться с учетом всех аспектов. К примеру, если вы купите насос СЭ 2500 60, а мощность вашей системы меньше, то циркуляционный агрегат будет потреблять на порядок больше электроэнергии. Кроме того, насос СЭ 2500 60 при работе в маломощной системе будет провоцировать появление шумов в трубах, а это свидетельствует о том, что питательный насос был выбран неправильно.

Пример установки сетевого насоса в котельной

Однако шум в трубах не всегда является следствием некорректной работы устройства циркуляции воды для котельной. Зачастую шум возникает в том случае, когда в батареях образовалась воздушная пробка. Процесс удаления воздушных пробок осуществляется с помощью специализированных клапанов, но это необходимо делать перед тем, как начать отапливать дом.

В том случае, когда в трубах отсутствует воздух, а система в целом запущена, питательный насос должен поработать какое-то время, после чего процесс удаления воздушной пробки повторяется еще раз. Затем насос СЭ 800 или другой марки следует отрегулировать еще раз, однако большая часть компаний выпускают циркуляционные устройства с функцией автоматической регулировки. Когда воздушная пробка удаляется полностью, а устройство регулируется, котельная будет готова к полноценной работе.

Если ваш циркуляционный паровой насос нерегулируемый, то первый запуск воды следует произвести на самый маленький напор. Регулируемые насосы СЭ для тепловых котлов нужно только настроить таким образом, чтобы была включена функция деблокировки – тогда устройство будет самостоятельно регулировать напор. Современные агрегаты для циркуляции воды оборудуются металлическим корпусом и керамическими подшипниками. Благодаря этому работа агрегата будет почти бесшумной.

1.2 Расчет мощности

Расчет и подбор мощности, которыми обладают насосы СЭ, производится с анализа потребности дома или помещения в тепле. Расчет данного показателя осуществляется с учетом самых холодных температур климатической зоны, в которой проживает потребитель.

Сетевые насосы установленные в котельной

Ниже мы расскажем, как правильно определить необходимые показатели, чтобы напор при работе устройства был наиболее оптимальным и мог прогреть весь дом.
к меню ↑

1.3 Тепло

Расчет тепла – это первое, что необходимо сделать, когда вы выбираете питательные насосы ПЭ. В первую очередь, чтобы работа тепловых котлов была более эффективной, необходимо произвести расчет площади здания, которое он будет отапливать. В соответствии с международными стандартами, расчет производится следующим образом:

На один квадратный метр дома, в котором расположено две квартиры, потребуется аппарат СЭ 800 100 Вт энергии или от другого производителя.
Для многоэтажных зданий можно приобрести циркуляционный насос СЭ 1250 70, аппарат СЭ 500 70 или любой другой циркуляционный насос, в котором мощность составит 70 Вт.

Если дом был построен с нарушением норм, то при расчете мощности следует использовать часть здания с повышенным уровнем потребления тепла. В том случае, если ваш дом или здание оснащено дополнительной теплоизоляцией, то для тепловых котлов этих систем можно использовать приводы потреблением от 30 до 50 Вт/ м² . В странах постсоветского пространства расчетом занимаются коммунальные предприятия по следующему принципу:

Небольшие здания (1-2 этажа) потребляют около 170 Вт/ м² в том случае, если температура воздуха составляет 25 градусов мороза. Если температура опустилась до -30, то этот показатель увеличивается до 177 Вт/ м² .
Если здание многоэтажное, то приводы тепловых котлов будут потреблять около 97-102 Вт/ м².

Теперь что касается выбора нужно производительности, которой должны обладать приводы.

Это может быть насос СЭ 1250 70, аппарат СЭ 500 70 или любой другой, расчет производительности осуществляется по формуле G=Q/(1.16xDT), где:

16 – это показатель удельной теплоемкости жидкости.
DT – это разница температурных режимов в подающем и обратном трубопроводе. Обычно данный показатель составляет около 20 градусов. В низкотемпературных системах он снижается до 10%, а если здание оснащено системой теплых полов – то только 5 градусов.

2 Расчет давления

Помимо вышеуказанного параметра, насос СЭ 1250 140 или любой другой привод должен создавать необходимое давление, то есть напор. Показатель на напор должен быть таким, чтобы жидкость могла без проблем циркулировать по системе. При проектировке нового здания расчет на напор будет сложно посчитать, чтобы результат был точным. Как правило, вся информация указывается в сервисной книжке на насос СЭ 500 или другой марки. Как рассчитать напор по формуле H=(RxL+Z)/p*g:

R – показатель сопротивления в ровной трубе;
L – общая длина трубопровода;
Z – показатель сопротивления арматуры;
р – плотность;
g – показатель ускорения свободного падения.

Учтите, данная формула вычисления напора актуальна исключительно для новых отопительных систем.
к меню ↑

2.1 Сопротивление трубопровода

Если вы решили приобрести насос СЭ 1250 140 или аппарат СЭ 800 100, либо от другого производителя, то нельзя забывать и о сопротивлении трубопровода. На практике специалистами было установлено, что этот показатель варьируется в районе 100-150 Па/м.

Обязательным перед установкой насоса будет расчет сопротивления трубопровода

Тогда напор, которым должен обладать насос СЭ 1250 140 или любой другой, должен составлять от 0.01 до 0.015 м на один метр трубы.

Также эксперты уверяют, что при прохождении воды через армированные участки, теряется около 30% от всей силы напора. Если же система дополнительно оснащена терморегулирующим вентилем, то этот показатель может быть увеличен на 70%.

Когда вы рассчитали все необходимые параметры, необходимо определиться с бюджетом и выбрать устройство, соответствующее полученным характеристикам. Если же такого агрегата нет, то характеристики должны быть, хотя бы примерно одинаковыми. Помните о том, что полученные числа – это показатели работы устройства при максимальных нагрузках.

Но поскольку необходимость в использовании устройств с большими нагрузками минимальная и может возникать только несколько раз в год, то при необходимости выбора более мощного или менее мощного агрегата, специалисты рекомендуют делать выбор в пользу менее мощного. На практике это никак не влияет на работу отопительной системы в целом.
к меню ↑

Источник статьи: http://byreniepro.ru/nasosy/setevoj-dlya-kotelnoj.html

Типы насосов для котельной и как их подобрать

Крупные отопительные системы не могут существовать без трубопроводных систем: воздух, вода, конденсат, мазутопроводы. Порой они имеют длинные участки с большими гидравлическими сопротивлениями, преодолеть которые помогают различные насосы.

В котельной средней мощности установлено до двух десятков подобных агрегатов разной функциональности, конструкций и габаритов. Сетевой насос для котельной имеет самые большие габариты и производительность.

Он устанавливается в котельном зале и служит для перекачки магистрального теплоносителя от 1 т/ч для малых отопительных районов до несколько тысяч т/ч для крупных мегаполисов.

Сетевой насос Wilo для котельной отбирает воду из обратного сетевого трубопровода, прогоняет ее через сетевую нагревательную установку (бойлерную), где компактно расположены несколько подогревателей сетевой воды водоводяных или пароводяных, в которых теплоноситель отопительного контура нагревается по графику в зависимости от температуры наружного воздуха. Греющей средой выступает пар или горячая воды, на выходе из котла.

Для преодоления всех сопротивлений, немецкий агрегат должен обеспечивать перепад давления до 3 атм. Неправильно подобранное или смонтированное оборудование, так же как и нарушения требований эксплуатации тепловых сетей вызовет сбой рабочего режима или аварийную остановку оборудования системы производства тепловой энергии.

Типы насосов котельной

Сетевые агрегаты относятся к самому крупному насосному оборудованию котельной, хотя и не единственные перекачивающие механизмы.

Существуют следующие типы насосов, применяемые в котельных установках:

питательные паровые и водяные;
подпиточные;
сырой воды;
циркуляционные насосы сетевые;
рециркуляции жидкого топлива;
мазутные;
конденсатные.

Все агрегаты предварительно тщательно рассчитываются и подбираются в соответствующих разделах проекта котельной установки. Это вызвано особо высокими требованиями к надежности используемого оборудования, обеспечивающего производство тепловой энергии.

Основным назначением всех насосов — является циркуляция и подача среды к точке распределения. При этом они должны непрерывно работать на протяжении длительного времени.

Сетевой насос и его назначение

Этот агрегат должен перекачивать с оптимальной скоростью и напором греющий теплоносителя в подающем трубопроводе по температурному графику 150-70 С, в зависимости от температуры наружного воздуха. Их особенностью является близость расположения контура системы охлаждения к его уплотнениям.

Еще они отличаются своей производительностью и высокой работоспособностью. Детали агрегата, например, кожух и рабочее колесо изготавливается из прочного чугунного сплава, что обеспечивает износоустойчивость всей конструкции.

Надежность конструкторской разработки подтверждена многолетним опытом эксплуатации агрегатов в зонах высоких температур и гидравлических ударов. Циркуляционный агрегат неприхотлив , ему не нужно трудоемкое техническое обслуживание.

Они легко монтируются в тепловую систему, имея простую конструкцию и длительный гарантированный период работы. Условия для подбора сетевого агрегата — рабочий напор, максимально температура нагретой воды, качество рабочей среды. Они предназначены для воды, с концентрацией механических примесей не выше 5 мг/л.

Питательный насос и его назначение

Эта группа агрегатов работает только с паровыми котлами с давлением свыше 0,7 ати, они служат для заполнения котла водой взамен того количества, которое ушло на выработку пара и с продувкой соленой воды из котла.

Это очень ответственный агрегат, от его надежности зависит работоспособность котла, и если он не будет подпитываться водой, то произойдет перегрев трубных поверхностей нагрева с последующим взрывом парогенератора.

Поэтому требованиями Котлонадзора предписана обязательная установка не менее двух питательных агрегатов, причем с разными движениями рабочей поверхности — один с паровым преобразователем, а один с электрическим источником.

Существуют также требования по минимальной производительности устройств, каждый должен обеспечивать 150 % нагрузку одновременно работающих котлов, то есть работать с существенным запасом.

Если по схеме в котельной установлены 3 и более агрегата, тип выбирают таким образом, чтобы при выходе самого мощного, суммарная производительность оставшихся в эксплуатации насосов обеспечивала 120 % номинальной нагрузки котлов. Применяются электрические цен¬тробежные и поршневые паровые насосы.

Насос подачи сырой воды

Эта группа насосов используется в системе химводоподготовки. Их задача сделать забор среды из бака сырой воды и направить воду для химической очистки от солей жесткости и взвешенных веществ, после обработки она поступает в бак химочищенной воды или деаэратор, для удаления лишнего кислорода.

Обычно это агрегаты небольшой мощности и рабочего давления, поскольку работают в замкнутом контуре системы трубопроводов, не имеющих больших гидравлических потерь.

Работа его может проводиться оператором ХВО вручную, через кнопку «Пуск» или системой автоматики по датчикам уровня воды в баке. Подбор делают по проектной мощности системы химводоподготовки с учетом 100 % резерва.

При выходе со строя агрегата сырой воды, не будет подпитываться деаэратор, запасов которого обычно хватает на несколько часов работы котла, впоследствии котел будет остановлен автоматикой безопасности из-за низкого уровня воды в деаэраторе.

Конденсатный

Конденсатные насосы применяются на крупных тепловых объектах, например, на ТЭЦ , где они служат для перекачки конденсата, полученного из отработанного пара и подачи его через группу подогревателей низкого давления в деаэраторы, и в схемах парового отопления промышленных предприятий, когда нужно перекачивать отработанный конденсат от потребителей в котельную.

Они отличаются низкими рабочими давлениями, поскольку ограничены давлением среды в конденсато-сборниках, поэтому при исполнении требуют обеспечение высокой антикавитационной защиты, поскольку даже небольшое понижение давления среды в момент перекачки вызывает ее вскипание.

Конденсатные насосы в схемах устанавливаются с резервом от 2 до 4 единиц. Производительность рассчитывается по максимальному объему конденсата, а давление должно быть достаточным для погашения сопротивления в системе между конденсатопроводом и деаэратором, с учетом гидростатического напора из-за разности уровней мест установки оборудования: конденсато-сборник — нижняя установка на «ноль» отметке, деаэратор – верхняя, примерно на втором или третьем этаже здания котельного зала.

Подпиточный насос

Это устройство обслуживает теплофикационную установку в тепловой схеме котельной и предназначено для пополнения утечек воды из магистральной сети.

Его производительность рассчитывается по объему сети теплоснабжения, исходя из норм определенных СНИП и выполняется при расчёте тепловой схемы. При этом результирующая производительность равняется двойному запасу по нормативным утечкам в сети, составляющих 0,75% от общего объема воды в системе.

Количество агрегатов должно быть не менее двух, равной производительности, один из которых должен быть резервным. Насосы устанавливаются на обратной магистрали, поэтому их рабочее давление должно превышать давление в ней не менее чем на 50%. Управление выполняется в ручном режиме операторами котельной , по падению давления в обратной сетевой воде и автоматически, когда срабатывает датчик низкого давления в сети.

Чем управляются насосы

В современных котельных, управление насосами относится к функциям комплексной автоматики. Тем не менее, это не исключает в аварийных ситуациях, возможность ручного управления, выполняемого оперативным персоналом.

По всем направлениям перемещения технологической жидкости, существует резервное оборудование, такое же требование предъявляются для наличия резервного электропитания.

Для больших тепловых схем это должен быть независимый источник электроэнергии, например, от другой трансформаторной подстанции, а для устройств малой и средней мощности, должны быть автономные источники электропитания, например, дизель генераторы.

Для сокращения аварийных ситуаций, особенно в тепловых сетях из-за гидроударов, в последнее время применяют систему частотных преобразователей (пч), которая способствует:

экономии электроэнергии до 20 %;
снижению расхода воды, из-за снижения утечек до 5 %;
снижению затрат на ремонт систем отопления, так как из-за изменения частоты, срок службы группы насосов повышается 1,5 раза;
снижение расходов топлива на нагрев сетевой воды.

Как подобрать насос: расчет

Для подбора агрегата учитывают производительность, среду перекачки и рассчитывают необходимый напор. Он показывает разницу перепада среды при, выключенным и включенным агрегате, измеряемую в м.в.с., он рассчитывается по формуле:

H=(L хR хZ )/( ρ хg),

L – общая протяженность трубопровода в двух направлениях, м.
R – потери в трубах на 1 м принимают 150 Па;
ρ – удельная водяная плотность 1000.0 кг/м3 ;
g – 9.80 м/с2.
Z – поправочный коэффициент.

Расчет: 2000Х150Х1.3/1000Х9.8 = 39,79 м или 4атм.

Источник статьи: http://kotle.ru/kotelnye/nasosy-v-kotelnoj