Как подобрать сетевой насос для котельной. Подбираем сетевой питательный насос для котельной. Основные типы насосов

Время на чтение: 3 мин

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.

Описание

Сферы применения

Насосные агрегаты промышленных котельных выполняют следующие функции:

осуществляют циркуляцию теплоносителя в контурах нагрева котла;
производят подпитку тепловой сети специально подготовленной водой, прошедшей химводоочистку.

Особенности и конструктив

Насосы, создающие необходимое давление воды в тепловых сетях котельных и тепловых станций, называются сетевыми. По сути, это циркуляционные насосы, которые обеспечивают движение теплоносителя в магистральных контурах отопления. Устанавливаются сетевые насосы в магистрали обратных трубопроводов, непосредственно перед входом в котёл. Такое расположение обеспечивает наиболее благоприятные условия работы насосных агрегатов, так как температура сетевой воды в этой точке имеет наименьшее значение.

Сетевые насосы оснащаются системами регулирования производительности, позволяющими гибко управлять режимом работы тепловой сети отопления. Обычно системы управления сетевыми насосными агрегатами входят в состав АСУ ТП котельной. Средства автоматизации позволяют поддерживать оптимальные параметры отопительной сети при изменении погодных условий, потребляемой тепловой нагрузке и других факторов. Регулирование осуществляется путём изменения мощности котлов и производительности сетевых насосных агрегатов.

Преимущества

Применение насосов для промышленных котельных несёт в себе следующие преимущества:

обеспечение работоспособности отопительной системы при невозможности самотечной циркуляции теплоносителя;
возможность регулирования теплоотдачи сети путём изменения производительности сетевых насосных агрегатов;
поддержание номинальных параметров сети.

Крупные отопительные системы монтируются с применением обязательных составляющих. Одной из них выступают насосы для котельных, без которых теплоноситель не смог бы двигаться по магистралям, или его движение было бы очень медленным.

Котельная установка (или котельная) - это сооружение, в котором происходит нагрев рабочей среды (теплоносителя), в качестве которой выступает вода, для системы отопления и последующее направление теплоносителя в трубопроводы потребителям.

Тепловой насос - это оборудование, которое обеспечивает перенос тепловой энергии от источника к потребителю.

Тепловые насосы используются для обеспечения нормального функционирования отопительных систем микрорайонов в городах и поселках. Они могут применяться и для повышения скорости движения теплоносителя в отдельных зданиях.

Основные характеристики насосов:

1. Объем, который конкретный насос способен перекачать за единицу времени. Измеряется в метрах кубических в час.

2. Максимальная температура перекачиваемой жидкости. Речь идет о температуре теплоносителя. Есть верхний лимит, при превышении которого насос может выйти из строя. Измеряется в градусах по шкале Цельсия.

3. Напор, который агрегат способен создать. Он отображает ту разницу давления воды, которая имеется между отключенным и включенным работающим насосом. Измеряется в метрах водяного столба.

Важно! Для того, чтобы увеличить степень надежности системы по перекачке теплоносителя по магистралям, рекомендовано применять сразу два насоса, которые будут идентичны по своей функциональности. Их следует подключить к системе параллельно. При этом, один насос будет выступать в роли основного, а другой - в роли резервного.

В общем случае способ установки насосов влияет и на характеристики всей систему. Если насосы установлены последовательно друг за другом, то общий напор создаваемый агрегатами будет складываться из напора создаваемого каждым насосом. Т.е. если напор одного насоса 20 метров и второго 20 метров, то при их совместном включении напор в системе будет равен 40 метрам.

При параллельном способе монтажа насосов, если они расположены на разных ветках, которые потом сходятся в одну, то аналогично увеличивается расход создаваемый их совместным включением.

Регулирование подачи и напора в системе осуществляется с помощью задвижек, которые ставятся на напорный участок трубопровода.

Обратите на это внимание при выборе

В процессе выбора подходящего насоса, необходимо учитывать следующие факторы:
общую длину сетей отопления , в систему которых будет включено устройство;
количество этажей тех строений, которые подключены к системе;
особенности рельефа той местности, по которой проложены тепломагистрали, и так далее.

Какой насос можно считать «подходящим»? Тот, технические характеристики и реальные возможности которого оптимально соответствуют тем реальным требованиям, что к нему выдвигаются:
с теплоносителем какой температуры ему придется работать;
какое давление в системе он должен быть способен создать;
какой объем жидкости за единицу времени ему предстоит перекачивать?

Это - минимальные требования, под которые насосы для котельных должны подходить.

Зачем учитывать все эти факторы? Все просто: это поможет существенно снизить аварийность системы, минимизировать риски выхода ее из строя, существенно продлит время ее активной эксплуатации и повысит ее эффективность!

Основные типы насосов

Они классифицируются на следующие типы: первый - сетевой насос для котельной; второй - насосы для котельной циркуляционные ; третий - водяные насосы для котельной (насос сырой воды). Далее - по каждому из них отдельно!

Сетевой насос для котельной

Для обеспечения оптимальной скорости движения и напора горячей воды внутри систем тепловых сетей применяются устройства такого типа. Их задача - работа с теплоносителем, максимальная температура которого не выше 180 градусов по шкале Цельсия.

Их устанавливают в котельных. Таким образом, они становятся частью мощной централизованной сети теплоснабжения. Если говорить об особенностях этих агрегатов, то можно выделить одну из них: близость системы водяного охлаждения к узлам уплотнения.

Такое оборудование отличается своей продуктивностью и высокой надежностью. Прочность устройства обеспечивается при помощи использования для производства его деталей (в частности - кожуха и рабочего колеса) износоустойчивого чугунного сплава.

Насосы неприхотливы, не нуждаются в частом и трудоемком техническом обслуживании. Легко подключаются к системе, имеют простую конструкцию и служат длительный период времени.

Максимально допустимая температура - не единственное ограничение, которое применимо к данного типа устройствам. Качество рабочей жидкости тоже стоит учитывать. Так, они предназначены для чистой воды, концентрация механических примесей разного типа в которой не превышает 5-5,5 миллиграммов на 1 литр. А максимальный диаметр частиц примесей не должен быть больше 0,2 миллиметра. Теоретически, устройство может работать и в том случае, если эти требования не соблюдены. Но срок его полноценной эксплуатации будет, в таком случае, существенно уменьшен.

Такой сетевой насос для котельной может применяться:
в крупных отопительных системах;
в небольших системах отопления;
в централизованных теплоснабжающих системах.

Циркуляционные насосы для котельной

За оптимальную скорость, с которой движется теплоноситель по трубам тепловой сети, отвечают насосы для котельной циркуляционные разной мощности. Их нередко применяют и в качестве подпиточных устройств в системах кондиционирования и холодного водоснабжения. Эти устройства монтируют в теплообменных системах промышленного назначения.

Отличительная особенность такого типа насосов - конструктивное исполнение их прямо с патрубками в одну из линий. Крепить их следует на саму магистраль, ведь это - бесфундаментные агрегаты.

Работают они с чистыми жидкостями, которые механических частиц в своем составе содержат минимальное количество. Их можно устанавливать как на крупные системы, так и на частные . Естественная циркуляция теплоносителей по магистралям уже уходит в прошлое. Ускорить его движение по трубам призван именно циркуляционный насос. Таким образом, процесс теплообмена между средой помещения и тепловым радиатором ускоряется, и комнаты быстрее обогреваются.

Водяные насосы

Служат водяные насосы для котельной для бесперебойного обеспечения оптимального напора сырой воды непосредственно перед ХВО и для подачи химически очищенной воды в емкость с горячей водой (бак горячей воды), а также - в деаэратор.

Этот насос способствует поддержанию необходимого уровня жидкости в баке горячей воды . Выбирать его нужно тоже с учетом реальных условий, в которых он должен работать. Способность перекачивания определенного объема жидкости за единицу времени - один из основных критериев.

Подбор и расчет насоса котельной

Определившись с типом необходимого Вам агрегата, необходимо определиться с техническими характеристиками, которым он должен соответствовать.

Напор, который должен создавать насос определяется по формуле:

H=(L cум *R уд *Z сум)/(ρ *g), где

L сум – суммарная длина трубопровода, учитывая участок подачи и трубы обратного хода. В случае с теплым полом, необходимо рассчитать длину труб, проложенных под полом;

R уд – потери на трение в прямом трубопроводе. Учитывая запас, принимают на 1 погонный метр 150 Па;

ρ – удельная плотность теплоносителя. Для воды Pt=1000 кг/м3 ;

g – скорость свободного падения. Равна 9,8 м/с2.

Z сум – коэффициент запаса для элементов трубопровода;
Z сум = 1,3 для арматуры и фитингов
Z сум = 1,2 для смесителей и кранов, предотвращающих циркуляцию
Z сум = 1,7 для термостатических вентилей

Где купить насосы для котельной

На сегодняшний день на рынке представлено огромное количество насосов для удовлетворения практически любого Вашего запроса. Предлагаем Вам познакомиться с насосными агрегатами производителей с мировыми именами.

Расчет и подбор насоса необходимо производить с учетом самых холодных температур и климатической зоны, в которой живет потребитель.

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.

Видео: Ремонт и замена насоса котельной

Ремонт насосов котельной в первую очередь будет зависеть от качества монтажных работ и своевременного обслуживания оборудования.

Самыми частыми дефектами, которые устраняются при ремонте, являются:
Окисления вала в результате длительного простоя оборудования;
Попадание постороннего предмета в рабочую полость;
Проблемы с электропитанием, выход из строя предохранителей;
Износ подшипников.

В котельных преимущественно применяются центробежные насосы с электрическим приводом, которые по своему назначению подразделяются на питательные, подпиточные, сетевые, сырой воды и конденсатные.

Основными характеристиками насосов являются:

Подача (объем воды, подаваемый насосом в единицу времени) в м 3 / ч (л/с);

Напор (разность давлений после насоса и до него) в м вод.ст.;

Допустимая температура воды на входе в насос, при которой вода в насосе не вскипает, в 0 С.

С целью повышения надежности водоснабжения устройств котельной обычно используется не менее двух параллельно соединенных насосов с одинаковыми характеристиками, из которых один насос является рабочим, а второй резервным. Если насосы работают одновременно, то давление воды за насосами остается прежним, а подача воды увеличивается и становится равной сумме подач каждого из насосов (рис. 66).

Регулирование подачи насосов производится задвижками, установленными на напорных участках трубопроводов, а при наличии обводной линии (байпаса) перепуском части воды из напорного трубопровода во всасывающий трубопровод.

Рис. 66. Насосная установка:

1 - насос; 2 - электродвигатель; 3 - фундамент; 4 - пружинный амортизатор; 5 - гибкая вставка; 6 - переходный патрубок; 7 - обратный клапан; 8 - задвижка; 9 - манометр; 10 - байпасный трубопровод.

Из центробежных насосов в котельных широко используются одноступенчатые консольные насосы типа К (КМ), одноступенчатые насосы с двухсторонним всасыванием типа Д. и многоступенчатые насосы типа ЦНСГ, а также многоступенчатые конденсатные насосы типа КС

Консольные насосы предназначены для перекачивания чистой неагрессивной воды с температурой до 85 0 С в количестве от 5 до 350 м 3 . При этом создаваемый ими напор составляет 20 - 80 м вод.ст.

По способу установки и крепления насосы делятся на два типа: К и КМ (рис. 67). Насосы типа К имеют самостоятельную стойку, которая крепится к опорной раме. Вал насоса соединяется с валом электродвигателя упругой муфтой.

Рис. 67. Насосы консольные:

1 - крышка корпуса; 2 - корпус; 3 - уплотняющее кольцо; 4 - рабочее колесо; 5 - сальниковая набивка; 6 - защитная втулка; 7 - крышка сальника; 8 - вал; 9 - шарикоподшипник; 10 - электродвигатель.

У насосов типа КМ (моноблочный) рабочее колесо установлено на удлиненном валу электродвигателя, а корпус насоса крепится к фланцу электродвигателя. В остальном насосы имеют одинаковое устройство. Их насосные части унифицированы и имеют идентичные технические характеристики.

Спиральный корпус насоса типа К имеет отлитые с ним заодно нагнетательный патрубок и две опорные лапы. Спереди насоса по его оси к корпусу крепится крышка с всасывающим (входным) патрубком. Это позволяет в случае необходимости, сняв крышку, извлечь рабочее колесо, не производя полной разборки насоса. В нижней части корпуса расположено сливное отверстие, а вверху отверстие для выпуска воздуха при заполнении насоса водой. Отверстия закрываются пробками с резьбой. Рабочее колесо посажено на консольную часть вала, который вращается в двух шарикоподшипниках. Смазка подшипников производится маслом, находящимся в корпусе подшипников. От протечек воды вдоль вала насос защищает сальниковая набивка, уплотняемая крышкой сальника.

Марка консольного насоса обозначается тремя цифрами, например, К 50 - 32 - 125. Первая цифра обозначает диаметр всасывающего патрубка в мм, вторая цифра указывает на диаметр нагнетательного патрубка в мм, а третья - на диаметр рабочего колеса, мм

Центробежные горизонтальные одноступенчатые насосы двустороннего входа используются в качестве сетевых насосов, так как имеют наибольшую для центробежных насосов подачу (рис.68).. Ее величина находится в интервале от 200 до 800 м /ч. Напор, создаваемый насосами, расходуется на преодоление сопротивлений в котельной и в тепловых сетях и находится в пределах от 40 до 95 м вод. ст.

1, 3 - подвод пара; 2 - отвод отработанного пара; 4 - блок паровых цилиндров; 5 - отвод воды в котел; 6, 8 - нагнетательные клапаны; 7 - всасывающие клапаны; 9 - подвод воды; 10 - блок водяных цилиндров; 11 - золотник.