Как работи термопомпата
Термопомпата е базирана на уникалния цикъл на Карно, със собствен кръгов процес. Съгласно тази схема термопомпата е в състояние да изпомпва в кръг разсеяната топлина, взета от земята, водата или въздуха.
Този подход дава възможност за събиране на почти 75% от топлинната енергия от термопомпата, но 25% от енергията са необходими за работата на самото оборудване. Поради тази причина термопомпата не може да се справи без консумацията на електроенергия, която е необходима за нейната ефективна работа. В същото време, консумирайки само 1 kW електроенергия, термопомпата е в състояние да даде 5-7 пъти повече.
Принципът на действие на термопомпата е много подобен на обикновен хладилник или климатик, които сме свикнали да използваме ежедневно. Например, дълбоко под земята (под замръзване на нивото на земята) или на дъното на резервоар, тръбите се полагат според схемата на топли подове, през които охлаждащата течност циркулира през цялото време.
Температурата под земята, на чиято дълбочина се полагат тръбите, винаги е постоянна, със знак плюс. Следователно охлаждащата течност не се нагрява твърде много, само няколко градуса. След това, влизайки в изпарителя на термопомпата, тя отдава събраната топлина към вътрешния кръг и тук забавлението започва.
Във вътрешната верига на термопомпата има фреон (хладилен агент), който влиза в изпарителя под високо налягане и отвежда част от топлината, отделена от охлаждащата течност към стените на изпарителя. След това хладилният агент влиза в компресора на термопомпата, където се компресира, нагрява и изтласква в кондензатора.
Още в кондензатора на термопомпата топлината се отвежда директно към отоплителната система или топла вода на къщата (чрез топлообменник). След това цикълът на пренос на топлина се повтаря отново и отново, така работи термопомпата.
Видове термопомпи
Днес има различни видове термопомпи, например термопомпа земя-вода или термопомпа въздух-въздух. Разгледайте накратко съществуващите видове термопомпи:
Термопомпа земя-вода: Това са геотермални термопомпи, които са предназначени да вземат топлина от земята и да я прехвърлят към къщата, пренасяйки я през охлаждащата течност, която циркулира в отоплителната система.
Термопомпа вода-вода: Топлината, когато се използва термопомпа вода-вода, в този случай се извлича от кладенец или кладенец. За да направите това, специален хидравличен агрегат, инсталиран в термопомпата, изпомпва подземна вода, взема топлина и я изхвърля обратно в сондажа. Този тип термопомпа е забележителен с това, че е възможно да използвате съществуващ кладенец на обекта, за да направите геотермално отопление във вашия дом.
Термопомпа въздух-вода: Източникът на топлина в този тип термопомпа е околният въздух. Консумирайки само 1 kW електроенергия, термопомпата с въздушен източник може да я увеличи до 5 kW за отопление и топла вода.
Термопомпа въздух-въздух: Термопомпата въздух-въздух работи по същия начин като домашен климатик, който отоплява стаи. Разликата е само в ефективността на работа, тъй като термопомпите въздух-въздух са почти 3 пъти по-ефективни от всички климатици с функция за отопление.
Разбира се, термопомпите, както и другите източници на алтернативна енергия, са бъдещето. Когато запасите от нефт и газ на Земята се изчерпят, ще е необходимо рестартиране и тогава енергията на слънцето, земята и вятъра ще дойде на помощ, позволявайки на цялото човечество да оцелее.
Принципът на работа на циркулационната помпа
За да разберете как работи циркулационната помпа, не е нужно да сте голям специалист. Неговата задача е да преодолее триенето вътре в отоплителната система и да организира непрекъснатото движение на охлаждащата течност. Моторът изтласква течността през тръбите с помощта на ротор. Ако циркулационната помпа не работи, охлаждащата течност ще се движи през системата по инерция за известно време и след това ще спре напълно. В индустриален мащаб помпите се произвеждат с два вида ротор, така наречените сух или мокър. Първият тип ротор се използва за отопление на промишлени помещения с голяма площ, където нивото на шума на работеща помпа не е от основно значение. Високото ниво на производителност на устройството компенсира необходимостта от постоянно смазване на подвижните части на помпата. За отопление на жилищни помещения се използва помпа с мокър тип ротор. Охлаждащата течност, в която е потопен роторът, едновременно смазва и охлажда двигателя. Липсата на вентилатор и наличието на защитен корпус правят работата на уреда толкова тиха, че почти не се чува как работи циркулационната помпа.
Принципът на работа на циркулационната помпа с мокър ротор е такъв, че уредът може да работи в помещение с ниско замърсяване на въздуха и да изпомпва пречистена вода или смес вода-кликол. Маслото не се използва като топлоносител в отоплителна система с циркулационна помпа.
Въпреки привидно простия принцип на работа на циркулационната помпа, е възможно да изберете желаното устройство само с помощта на специално обучен служител, който може правилно да изчисли параметрите на необходимия агрегат и да го свърже към отоплителната система. Помпа с прекомерна мощност ще създаде неприятни шумове в отоплителната система, причинени от повишена скорост на охлаждащата течност и използва повече енергия.
Въпросът за необходимостта от резерв на мощност на помпата остава спорен сред специалистите дори и сега. Някои смятат, че помпата работи с пълен капацитет само няколко дни в годината, а през останалото време консумира допълнителна енергия, което е абсолютно нерационално. Други твърдят, че работейки на границата на своите възможности, уредът бързо ще се износи и ще се провали.
За коригиране на работата на помпата се произвеждат устройства с контрол на мощността. Помпата може да се регулира ръчно или автоматично. Ръчното регулиране има три режима на скорост на ротора, всеки от които влияе върху скоростта на охлаждащата течност. При по-топло време можете да спестите енергия, като настроите помпата на най-ниската настройка.
По-скъпите съвременни помпи с автоматично управление на мощността могат успешно да се използват в система за подово отопление или отоплителна система с регулатори на температурата на отопление на радиатори. Автоматизацията е в състояние да улови и най-малките промени в системата и да коригира съответните настройки на помпата.
Как да инсталирате циркулационна помпа за отопление
За собствениците на селски къщи с локална отоплителна система въпросът за равномерното разпределение на топлината между всички стаи е особено остър. За това се използват системи за естествена циркулация на охлаждащата течност.
Циркулационната помпа се нагрява
В отоплителните системи циркулационните помпи се използват за равномерна циркулация на охлаждащата течност. Помпите прехвърлят работния флуид от котела към нагревателите, а когато течността изстине, обратно в котела. Всичко.
Центробежна
Най-разпространеният тип захранващо устройство в котелните инсталации е центробежната помпа. Центробежните захранващи помпи се произвеждат като едностепенни или многостепенни, в зависимост от потока и работното налягане, и се задвижват от електродвигател или парна турбина.
Помпата се състои от работни колела, въртящи се на вал и спирален корпус. Преди стартиране помпата се пълни с вода.По време на работа на помпата водата влиза в нея през смукателен тръбопровод със смукателен клапан и мрежа, която предпазва клапана от запушване. Попадайки върху лопатките на работното колело в аксиална посока, водата се улавя от лопатките и под действието на центробежна сила се изхвърля в канала с форма на спирала, обграждащ въртящото се колело, а след това в изпускателния тръбопровод.
Когато водата се изхвърля от работното колело, в централната му част се създава вакуум, поради което под външно налягане водата влиза в помпата през смукателния тръбопровод. По този начин, при непрекъснато въртене на работното колело, водата се движи непрекъснато през помпата.
Когато водата излезе от помпата, скоростта на водата се увеличава и налягането намалява. За да може водата да влезе в котела, налягането на изпускане трябва да е по-голямо от налягането на парата в котела. За да се намали скоростта на движение и да се увеличи нагнетителното налягане, на повечето помпи е монтирана водеща лопатка (и тук за топлообменниците), която представлява диск с лопатки, огънати в посока, противоположна на посоката на огъване на лопатките на работното колело. Изходните секции на остриетата на водещия диск се разширяват.
За да се увеличи потокът на помпата, работното колело е направено с двустранно засмукване, тоест водата се подава към него от две страни. Налягането, създавано от едно работно колело, обикновено не надвишава 50 м. За създаване на високо налягане центробежните помпи се правят с няколко работни колела, подредени последователно едно след друго на един общ вал. Водата последователно преминава от едно колело в друго. Налягането, генерирано от многостепенна помпа, е равно на сумата от наляганията, генерирани от всяко работно колело.
На центробежната помпа са монтирани манометър и клапани на смукателния и нагнетателния тръбопровод, възвратен клапан на нагнетателния тръбопровод, клапани за освобождаване на въздух в горната част на корпуса на всеки етап.
В сравнение с буталните центробежни помпи, те имат голям дебит, по-малки габаритни размери и създават по-равномерно водоснабдяване (без удари).
Недостатъците на центробежните помпи са задължителното пълнене на помпата с вода преди пускане в експлоатация, високата цена на работа при високи налягания, зависимостта на височината на засмукване от температурата на водата.
Как работи VVN
Вакуумната помпа с течен пръстен е най-популярният тип оборудване, използвано за изпомпване на газообразни среди от затворени пространства. За работата на такива устройства е необходима течна работна среда, която се използва главно като вода (по-рядко - масло, антифриз, основи, киселини и други вещества). Проектната схема на помпи от този тип включва колело с остриета, което е основното работно тяло на такива устройства.
Принципът, по който работи VVN, е доста прост. Състои се в следното.
- Под въздействието на въртенето на гребното колело, което създава центробежна сила, течността се изхвърля към стените на работната камера, образувайки воден пръстен по вътрешния й периметър.
- В централната част на работната камера в резултат на горния процес се създава зона на разреждане, която осигурява засмукването на евакуираната газова среда в такава камера през входната тръба.
Принципът на работа и основните детайли на помпата VVN
Трябва да се има предвид: принципът на работа на вакуумните помпи от този тип предполага, че течната работна среда се нагрява постоянно, така че трябва да се сменя редовно.
Устройството и принципът на работа на вакуумните помпи с течен пръстен са доста прости, което гарантира висока надеждност на такова оборудване, както и лекота на работа, поддръжка и ремонт.
Вакуумните помпи с течни пръстени не изискват пречистване на изпомпваните газове и начини за денонощна работа
Как работи циркулационната помпа
Частните къщи, в които живеят нашите родители, са построени със собствени ръце, което се забелязва от неграмотното оформление на помещенията, не винаги дори прозорците и вратите, и затрупаните стени. Всеки инсталира отопление, както разбра, принципът беше същият: наклонът трябва да се поддържа, така че водата да може постоянно да циркулира през системата.
Работата на циркулационната помпа ни отвежда в нова ера на отоплителните системи. Наличието му в системата го прави много по-икономичен. Диаметърът на тръбата може да бъде значително по-малък, което значително намалява обема на охлаждащата течност. Течността се движи през отоплителната система с определена скорост, което ви позволява да загрявате равномерно помещенията, да поддържате най-удобната температура в тях и се загрява, ако е необходимо, доста бързо. Автоматичният режим на работа на циркулационната помпа позволява на устройството незабавно да реагира на различни промени в системата, като променя настройките на устройството и прави работата на отоплителното оборудване по-икономична. Отоплението на къща с няколко етажа е немислимо без такава помпа, а непрекъснатата циркулация на охлаждащата течност, в допълнение към всички тези предимства, също предпазва отоплителния котел от ерозия.
Ремонт и поддръжка на помпи
Преди да закупите ремонтен комплект за ревизия на помпата, обърнете внимание на дизайна на уплътнението и размера на лагерите за въртене на вала, тъй като размерите на частите се различават в зависимост от годината на производство на помпата. Видове ремонтни комплекти за водна помпа MTZ 80
Видове ремонтни комплекти за водна помпа MTZ 80
Монтаж демонтаж
Неудобството на процеса на демонтаж на помпата се крие в тясното разстояние между блока и радиатора на трактора MTZ 80. Успехът на бързото изключване зависи от наличието на арсенал от гаечни ключове и копчета за тях, съответстващи на дизайна особености на монтажа, както и професионализма на ключара.
За да изключите възела от блока, операциите се извършват в следната последователност:
- Повдигнете капака на трактора
- Разхлабете закрепването на опъна и монтажната скоба на генератора
- Свалете задвижващия ремък
- Развийте дифузора на радиатора
- Изключете маркучите от помпата
- Разхлабете трите болта, закрепващи помпата към блока, и свалете модула.
Демонтаж на помпа
Наличието на шлосерски пръти за фиксиране и издърпващ винт за притискане на главината на макарата и вала с лагери ще осигури бързо и удобно разглобяване на уреда.
Помпата се разглобява в следния ред:
- Освободете фиксиращия болт и свалете работното колело с уплътнения от вала
- Монтажните болтове на главината на задвижващата ролка се развиват, изключвайки вентилатора
- Централната гайка, фиксираща макарата на вала, се развива
- След като фиксирате корпуса на помпата в здраво захващане, с помощта на издърпващ винт или леки удари по обиколката на короната на вътрешната шайба, извадете частта от шпонковия канал на вала
- Демонтирайте задържащия пръстен, който фиксира вала с лагери в отвора на корпуса
- Валът с лагери се изстисква с помощта на издърпващ винт или чрез внимателни удари в края на вала отстрани на работното колело, като предварително се завинти фиксиращият болт в вала, за да не се опръска края на детайла с вътрешна конец.
Притискане на вала на помпата
След разглобяването почистете тялото и работното колело от замърсявания и котлен камък
Особено внимание се обръща на контактните повърхности на уплътненията и уплътненията. С помощта на шкурка се почистват отлагания от котлен камък и малки черупки върху контактните равнини с уплътнения, особено в корпуса на помпата около отвора на вала
Премахване на макарата и скобата
В случай на откриване на големи дупки или черупки, които не могат да бъдат почистени, тялото на монтажа трябва да се смени. Сменени са и вал с недопустимо износване в пространствата за кацане, лагери с аксиална хлабина в клетките. За да се постигне положителен резултат при отстраняване на теч от помпа, вторичната употреба на уплътнения и уплътнения е неприемлива.
Монтаж и монтаж
Процесът на сглобяване се извършва в обратен ред. Всички части на помпата трябва да заемат местата си. Резултатът от правилното сглобяване е свободното въртене на работното колело на ръка без изкривявания и куки по корпуса, без аксиална хлабина в вала и седалките на работното колело. Решаващият момент при сглобяването на монтажа е приземяването на главината на ролката върху шпонката на вала
При натискане на детайла върху вала е важно ключът да не се измества от монтажния жлеб и да се осигури надеждна връзка без радиална и аксиална хлабина. Свързването се осъществява с внимателно почистени контактни повърхности на блока и помпата през ново уплътнение
За удобна бъдеща ревизия на монтажа, вместо стандартния монтажен болт на работното колело, опитни трактористи монтират подобна месингова част, като по този начин предотвратяват образуването на корозия, което затруднява демонтажа.
Обслужване
Операциите по поддръжката на помпата включват проверка на напрежението на задвижващия ремък и навременно смазване на лагерите на монтажа. Планираното смазване се извършва чрез инжектиране през грес фитинга по време на поддръжка 1. Опъването на ремъка се променя от позицията на генератора при завъртане на монтажната скоба.
Правилното напрежение гарантира, че ремъкът работи с минимално приплъзване и се контролира от отклонението на средата на големия клон на задвижването „ролка на алтернатора - шайба на коляновия вал“ при натискане със сила от 30 ... 50 N на 10 ... 15 мм. Контролът се извършва на всеки 60 часа работа. При пускане в експлоатация на нов двигател напрежението се проверява не по-късно от 2 до 3 работни смени. Прекомерното напрежение увеличава натоварването на опорните лагери на задвижващите агрегати и ускорява тяхното износване.
Неизправности на помпата
Причината за износването на частите и последващата повреда на монтажа е нарушение на херметичността на уплътненията. Разрушаването на уплътненията възниква в резултат на действието на температурата, механичните натоварвания по време на въртене, както и триенето, когато твърди частици от оксид и котлен камък навлизат във водната риза на двигателя.
Ако се открие лек теч на помпата, се препоръчва да се извърши одит със смяна на уплътненията на монтажа. Пренебрегването води до неприемливо износване на частите, което впоследствие увеличава бюджета за ремонт. Неприятен резултат от ненавременна поддръжка е откриването при демонтаж на помпата на механични стружки и дупки на чугунения корпус на местата, където се поставя уплътнението. Често подмяната на уплътнения в повреден корпус не дава положителен ефект и помпата продължава да тече. В крайна сметка трябва да закупите и инсталирате нов възел.
Схема за монтаж MTZ 80
Някои "кулибини", за да удължат експлоатационния живот на помпата, пробиват дупка за вала в охлюва до по-голям диаметър. В пробития отвор е монтирана неръждаема втулка с външни гумени пръстени, а в крайния жлеб на втулката от страната на работното колело се избират самозаключващи се маслени уплътнения. Успехът на такава реставрация зависи от точността на прилягането на втулката и херметичността на уплътненията.
Също така допълнителен риск в случай на неприемливи аксиални хлабини в въртящите се лагери на вала на помпата може да бъде повреда на радиатора от перките на вентилатора. Изтичането по време на износване на лагера може да причини разрушаване на шпоновата връзка и седлото на макарата с вала. Предвид постоянното аксиално натоварване от силата на опъване на задвижващия ремък, при развиване на неприемливи пролуки, макарата с вентилатора се придвижва към радиатора, като по този начин уврежда топлообменника с лопатки.
Помпено устройство
Устройството е сглобено в чугунен корпус 14, състоящ се от две отделения: водната част под формата на охлюв, където е монтирано работното колело 9 на помпата; масло - с два опорни лагера на вала 4. Охлювът се закрепва с фрезована свързваща повърхност през уплътнение към блока с три болта, съчетаващи работната изпускателна кухина на помпата с надлъжната линия на водната риза на цилиндровия блок.
Работното колело е поставено върху жлебовете на вала и е фиксирано с краен болт през шайба и уплътнителен гумен пръстен. Водната кухина на охлюва с работното колело е отделена от маслената кухина на модула чрез преграда и уплътнение, чиято херметичност се осигурява от текстолитна шайба 12, съседна на внимателно шлифования край на тяговата втулка, притисната в тялото , както и от пружина 8 на гумения маншет 11, затворен в клетка.
Схема на устройството помпа MTZ 80 (82)
Вакуумът, създаден от въртенето на работното колело, засмуква охлаждащата течност от тръбата, идваща от долния радиатор. Течността, уловена от лопатките от приемната камера на охлюва, влиза в блока с ускорение, като поема топлината от цилиндрите.
Валът на помпата се върти върху два сачмени лагера, монтирани в масленото отделение на корпуса, изолирани от външните страни с уплътнения 13.16. Аксиалното движение на външния лагер и вала е ограничено от задържащия пръстен 6, монтиран в подрязването на корпуса. Лагерите се смазват чрез олио 7 в горната част на корпуса. Върху предната част на вала през шпонка 3 е монтирана фланцова главина 2, към която са прикрепени задвижващата шайба 5 и вентилаторът 1. Появата на теч през отвора е сигнал за повреда на уплътнението.
Водна помпа с фиброуплътнение MTZ 80
Оригиналните компоненти, произведени от MTZ, са потвърдени с гаранционна карта и паспорт, заверен с мокри пломби. Също така на пазара за резервни части за MTZ има редица версии на монтажа от различни производители. Отличителна черта на такива помпи е дизайнът без поддръжка, при който работното колело е изработено от текстолит или полимер и е свързано към вала чрез свиване без фиксиращ болт.
1 Работни характеристики на помпи с положителен обем.
Основен
стойността, която определя размера на обемния
помпа (хидравличен двигател с обем)
е работният му обем. Работник
обем на помпата и честота на нейната работа
цикли определят идеалната стъпка.
Идеална помпа за обем
се нарича поток за единица време
несвиваема течност при отсъствие
изтича през пролуки. Средно над
време перфектно сервиране
където е работният обем на помпата, т.е. идеален
доставка на помпата на цикъл (един оборот
вал на помпата); - честотата на циклите на помпата (за
скорост на ротационните помпи
вал); - идеалното подаване от всяка работа
камери в един цикъл; - броят на работните камери в помпата; - честотата на помпата, т.е. броят
подавания от всяка камера за една работа
цикъл (един оборот на вала). По този начин
работен обем на помпата.
Най-често,
но в някои дизайни повече. Действителен дебит на помпата
по-малко от идеалното поради течове
през пролуки от работни камери и кухини
инжектиране и при високо налягане
помпа също поради свиваемостта на флуида.
Съотношението на действителната храна към идеалната храна се нарича коефициент
захранване: къде е дебитът на течовете; е дебитът на компресия. При компресия на течност
пренебрежимо малко, скорост на подаване
равна на обемната ефективност на помпата ():Пълна
увеличаване на енергията на течността в обемната
pasose обикновено се нарича единица за обем
и следователно изразени в единици
налягане. Тъй като помпи с положителен обем
предназначени предимно за създаване
значителни увеличения на налягането, тогава
увеличение на кинетичната енергия в
помпата обикновено се пренебрегва. Така
налягането на помпата е
разликата между налягането на изхода на помпата и налягането на входа към нея:,
и главата на помпата Полезно
мощност на помпата,
абсорбира се от ротационната помпа
(изразходван от задвижващия двигател), където е моментът на вала на помпата; е ъгловата скорост на нейния вал. ефективност на помпата
е съотношението на полезна мощност към
мощност, консумирана от помпата
(1).
като
по начина, по който е обичайно за остриета
помпи, за помпи с положителен обем има
хидравличен
,
обемна и механична ефективност, като се вземат предвид три вида енергийни загуби:
хидравлични - загуба на глава
(налягане), обемно - загуба pa
поток на течността през пролуки и
механични - загуби от триене в
механизъм на помпата:
къде се създава индикаторното налягане
в работната камера на помпата и съответните
теоретична глава в острието
помпа; - загуба на мощност поради триене в механизма
помпа; - индикатор за мощност,
