Com funciona una bomba de calor
La bomba de calor es basa en l'únic cicle de Carnot, amb el seu propi procés circular. Segons aquest esquema, la bomba de calor és capaç de bombar en cercle la calor dissipada del sòl, l'aigua o l'aire.
Aquest enfocament permet recollir gairebé el 75% de l'energia tèrmica mitjançant la bomba de calor, però el 25% de l'energia és necessària per al funcionament del propi equip. Per aquest motiu, una bomba de calor no pot prescindir del consum d'electricitat, necessari per al seu funcionament eficient. Al mateix temps, consumint només 1 kW d'electricitat, la bomba de calor és capaç de donar 5-7 vegades més.
El principi de funcionament d'una bomba de calor és molt semblant al d'una nevera o aire condicionat convencional, que estem acostumats a utilitzar diàriament. Per exemple, sota terra profunda (per sota de la congelació del nivell del sòl) o al fons d'un dipòsit, es col·loquen canonades segons l'esquema de sòls càlids, per on circula el refrigerant tot el temps.
La temperatura sota terra, a la profunditat de la qual es col·loquen les canonades, és sempre constant, amb una marca positiva. Per tant, el refrigerant no s'escalfa massa, només uns quants graus. Aleshores, entrant a l'evaporador de la bomba de calor, emet la calor recollida al circuit intern, i aquí comença la diversió.
Al circuit intern de la bomba de calor hi ha freó (refrigerant), que entra a l'evaporador a alta pressió, i s'emporta part de la calor que desprèn el refrigerant a les parets de l'evaporador. Aleshores, el refrigerant entra al compressor de la bomba de calor, on es comprimeix, s'escalfa i s'empeny al condensador.
Ja al condensador de la bomba de calor, la calor es porta directament al sistema de calefacció o al subministrament d'aigua calenta de la casa (a través d'un intercanviador de calor). El cicle de transferència de calor es repeteix una i altra vegada, que és com funciona una bomba de calor.
Tipus de bombes de calor
Actualment, hi ha diversos tipus de bombes de calor, per exemple, una bomba de calor terra-aigua o una bomba de calor aire-aire. Considereu breument els tipus de bombes de calor existents:
Bomba de calor terra-aigua: Són bombes de calor geotèrmiques que estan dissenyades per agafar calor del terra i transferir-la a l'habitatge, transferint-la a través del refrigerant que circula per la calefacció.
Bomba de calor aigua-aigua: la calor, quan s'utilitza una bomba de calor aigua-aigua, s'extreu en aquest cas d'un pou o d'un pou. Per fer-ho, una unitat hidràulica especial instal·lada a la bomba de calor bombeja l'aigua subterrània, agafa calor i la torna a abocar al forat del pou. Aquest tipus de bomba de calor és destacable perquè és possible utilitzar un pou existent al solar per tal de fer calefacció geotèrmica a casa teva.
Bomba de calor aire-aigua: la font de calor en aquest tipus de bomba de calor és l'aire ambient. Consumint només 1 kW d'electricitat, una bomba de calor d'aire pot augmentar-la a 5 kW per a la calefacció i l'aigua calenta.
Bomba de calor aire-aire: la bomba de calor aire-aire funciona de la mateixa manera que un aire condicionat domèstic que escalfa les habitacions. La diferència rau només en l'eficiència de funcionament, ja que les bombes de calor aire-aire són gairebé 3 vegades més eficients que qualsevol aparell d'aire condicionat amb funció de calefacció.
Per descomptat, les bombes de calor, així com altres fonts d'energia alternativa, són el futur. Quan les reserves de petroli i gas a la Terra s'esgotin, caldrà un reinici i llavors l'energia del sol, la terra i el vent vindrà al rescat, permetent que tota la humanitat sobrevisqui.
El principi de funcionament de la bomba de circulació
Per entendre com funciona una bomba de circulació, no cal ser un gran especialista. La seva tasca és superar la fricció dins del sistema de calefacció i organitzar el moviment sense parar del refrigerant. El motor empeny el líquid a través de les canonades amb l'ajuda d'un rotor. Si la bomba de circulació no funciona, el refrigerant es mourà pel sistema per inèrcia durant un temps i després s'aturarà completament. A escala industrial, les bombes es produeixen amb dos tipus de rotor, l'anomenat sec o humit. El primer tipus de rotor s'utilitza per escalfar locals industrials amb una gran superfície, on el nivell de soroll d'una bomba en funcionament no és fonamental. L'alt nivell de rendiment del dispositiu compensa la necessitat de lubricació constant de les parts mòbils de la bomba. Una bomba amb un tipus de rotor humit s'utilitza per escalfar locals residencials. El refrigerant en què està submergit el rotor lubrica i refreda simultàniament el motor. L'absència d'un ventilador i la presència d'una carcassa protectora fan que el funcionament de la unitat sigui tan silenciós que és gairebé inaudible com funciona la bomba de circulació.
El principi de funcionament de la bomba de circulació del rotor humit és tal que la unitat pot funcionar en una habitació amb poca contaminació de l'aire i bombar aigua purificada o una barreja d'aigua-clicol. L'oli no s'utilitza com a portador de calor en un sistema de calefacció amb bomba de circulació.
Malgrat el principi de funcionament aparentment senzill de la bomba de circulació, només és possible seleccionar el dispositiu desitjat amb l'ajuda d'un empleat especialment format que pugui calcular correctament els paràmetres de la unitat requerida i connectar-lo al sistema de calefacció. Una bomba amb una potència excessiva generarà sorolls desagradables en el sistema de calefacció, causats per l'augment de la velocitat del refrigerant i consumeix més energia.
La qüestió de la necessitat d'una reserva d'energia de la bomba segueix sent controvertida entre els especialistes fins i tot ara. Alguns creuen que la bomba funciona a plena capacitat només uns quants dies a l'any, i la resta del temps consumeix energia addicional, cosa que no és absolutament racional. Altres argumenten que treballant al límit de les seves capacitats, la unitat es desgastarà i fallarà ràpidament.
Per corregir el funcionament de la bomba, es fabriquen dispositius amb control de potència. La bomba es pot ajustar manualment o automàticament. L'ajust manual té tres modes de velocitat del rotor, cadascun dels quals afecta la velocitat del refrigerant. Quan fa més calor, podeu estalviar energia ajustant la bomba al nivell més baix.
Les bombes modernes més cares amb control automàtic de potència es poden utilitzar amb èxit en un sistema de calefacció per terra o un sistema de calefacció amb controladors de temperatura de calefacció en radiadors. L'automatització és capaç de detectar els més mínims canvis en el sistema i corregir la configuració corresponent de la bomba.
Com instal·lar una bomba de circulació per a la calefacció
Per als propietaris de cases de camp amb un sistema de calefacció local, el problema de la distribució uniforme de la calor entre totes les habitacions és especialment greu. Per a això s'utilitzen sistemes de circulació natural del refrigerant.
La bomba de circulació s'escalfa
En els sistemes de calefacció, les bombes de circulació s'utilitzen per a una circulació uniforme del refrigerant. Les bombes transfereixen el fluid de treball de la caldera als escalfadors i, quan el fluid es refreda, torna a la caldera. Tot.
Centrífuga
El tipus de dispositiu d'alimentació més comú a les plantes de calderes és la bomba centrífuga. Les bombes d'alimentació centrífugues es fabriquen en una o diverses etapes, segons el cabal i la pressió de funcionament, i són accionades per un motor elèctric o una turbina de vapor.
La bomba consta d'impulsors que giren sobre un eix i una carcassa de voluta. Abans de començar, la bomba s'omple d'aigua.Durant el funcionament de la bomba, l'aigua hi entra per una canonada d'aspiració amb una vàlvula d'aspiració i una malla que protegeix la vàlvula de l'obstrucció. En pujar a les pales de l'impulsor en direcció axial, l'aigua és recollida per les pales i, sota l'acció de la força centrífuga, es llança al canal en forma de voluta que envolta la roda giratòria i després a la canonada de descàrrega.
Quan s'expulsa aigua de l'impulsor, es crea un buit a la seva part central, a causa del qual, sota pressió externa, l'aigua entra a la bomba a través de la canonada d'aspiració. Així, amb la rotació contínua de l'impulsor, l'aigua es mou contínuament per la bomba.
A mesura que l'aigua surt de la bomba, la velocitat de l'aigua augmenta i la pressió disminueix. Perquè l'aigua entri a la caldera, la pressió de descàrrega ha de ser superior a la pressió del vapor a la caldera. Per reduir la velocitat de moviment i augmentar la pressió de descàrrega, a la majoria de les bombes s'instal·la una paleta guia (i aquí sobre els intercanviadors de calor), que és un disc amb les pales doblegades en la direcció oposada a la direcció de la flexió de les pales de l'impulsor. Les seccions de sortida de les fulles del disc guia s'expandeixen.
Per augmentar el cabal de la bomba, l'impulsor es fa amb succió de doble cara, és a dir, se li subministra aigua per dos costats. La pressió creada per un impulsor normalment no supera els 50 m. Per crear altes pressions, es fabriquen bombes centrífugues amb diversos impulsors disposats en sèrie un darrere l'altre sobre un eix comú. L'aigua passa seqüencialment d'una roda a una altra. La pressió generada per una bomba multietapa és igual a la suma de les pressions generades per cada impulsor.
A la bomba centrífuga, s'instal·len manòmetres i vàlvules a les canonades d'aspiració i descàrrega, una vàlvula de retenció a la canonada de descàrrega, vàlvules d'alliberament d'aire a la part superior de la carcassa de cada etapa.
En comparació amb les bombes centrífugues de pistons, tenen un gran cabal, dimensions generals més petites i creen un subministrament d'aigua més uniforme (sense cops).
Els inconvenients de les bombes centrífugues són l'ompliment obligatori d'aigua de la bomba abans de la posada en marxa, l'elevat cost de funcionament a altes pressions, la dependència de l'alçada d'aspiració de la temperatura de l'aigua.
Com funciona VVN
La bomba de buit d'anell líquid és el tipus d'equip més popular utilitzat per bombejar medis gasosos des d'espais tancats. Per al funcionament d'aquests dispositius, es necessita un mitjà de treball líquid, que s'utilitza principalment com a aigua (menys sovint: oli, anticongelant, àlcalis, àcids i altres substàncies). L'esquema de disseny de bombes d'aquest tipus inclou una roda amb fulles, que és el cos principal de treball d'aquests dispositius.
El principi pel qual funciona VVN és bastant simple. Consisteix en el següent.
- Sota la influència de la rotació de la roda de pales, que crea força centrífuga, el líquid es llança a les parets de la cambra de treball, formant un anell d'aigua al llarg del seu perímetre interior.
- A la part central de la cambra de treball, com a resultat del procés anterior, es crea una zona de rarefacció, que garanteix l'aspiració del medi de gas evacuat a aquesta cambra a través del tub d'entrada.
El principi de funcionament i els detalls principals de la bomba VVN
Cal tenir en compte: el principi de funcionament de les bombes de buit d'aquest tipus implica que el medi de treball líquid s'escalfa constantment, per la qual cosa s'ha de canviar regularment.
El dispositiu i el principi de funcionament de les bombes de buit d'anell líquid són bastant simples, cosa que garanteix una alta fiabilitat d'aquests equips, així com la facilitat d'operació, manteniment i reparació.
Les bombes de buit d'anell líquid no requereixen purificació dels gasos bombejats i maneres de treballar durant tot el dia
Com funciona una bomba de circulació
Les cases particulars on viuen els nostres pares es van construir amb les seves pròpies mans, cosa que es nota per les distribucions analfabetes dels locals, ni tan sols les finestres i les portes, i les parets embruixades. Cadascú va instal·lar calefacció tal com entenia, el principi era el mateix: s'havia de mantenir el pendent perquè l'aigua pugui circular constantment pel sistema.
El funcionament de la bomba de circulació ens porta a una nova era dels sistemes de calefacció. La seva presència al sistema el fa molt més econòmic. El diàmetre de la canonada pot ser significativament més petit, la qual cosa redueix significativament el volum del refrigerant. El líquid es mou a través del sistema de calefacció a una velocitat determinada, cosa que permet escalfar uniformement el local, mantenir-hi la temperatura més còmoda i, si cal, s'escalfa amb força rapidesa. El mode de funcionament automàtic de la bomba de circulació permet que el dispositiu respongui instantàniament a diversos canvis en el sistema, canviant la configuració del dispositiu i fent més econòmic el funcionament de l'equip de calefacció. Escalfar una casa amb diversos pisos és impensable sense aquesta bomba, i la circulació contínua del refrigerant, a més de tots aquests avantatges, també protegeix la caldera de calefacció de l'erosió.
Reparació i manteniment de bombes
Abans d'adquirir un kit de reparació per a la revisió de la bomba, presteu atenció al disseny del segell i a la mida dels coixinets de rotació de l'eix, ja que les dimensions de les peces difereixen en funció de l'any de fabricació de la bomba. Tipus de kits de reparació de bombes d'aigua MTZ 80
Tipus de kits de reparació de bombes d'aigua MTZ 80
Desmuntatge del muntatge
L'inconvenient del procés de desmuntatge de la bomba rau en l'estreta distància entre el bloc i el radiador del tractor MTZ 80. L'èxit d'una desconnexió ràpida depèn de la disponibilitat d'un arsenal de claus d'endoll i poms corresponents al disseny. característiques del muntatge, així com la professionalitat del serraller.
Per desconnectar el node del bloc, les operacions es realitzen en la següent seqüència:
- Aixequeu el capó del tractor
- Afluixeu la fixació de la tensió i el suport de muntatge del generador
- Traieu la corretja de transmissió
- Desenrosqueu el difusor del radiador
- Desconnecteu les mànegues de la bomba
- Afluixeu els tres cargols que subjecten la bomba al bloc i traieu el conjunt.
Desmuntatge de la bomba
La presència de barres de serralleria per a la fixació i un extractor de cargol per pressionar el cub de la politja i l'eix amb coixinets garantirà un desmuntatge ràpid i còmode de la unitat.
La bomba es desmunta en el següent ordre:
- Alliberar el cargol de fixació i treure l'impulsor amb segells de l'eix
- Els cargols de muntatge del centre de la politja motriu es desenrosquen, desconnectant el ventilador
- Es desenrosca la femella central que fixa la politja a l'eix
- Després d'haver fixat la carcassa de la bomba amb una presa ferma, utilitzant un extractor de cargol o cops suaus a la circumferència de la corona de la politja interior, traieu la peça de la ranura de l'eix.
- Desmunteu l'anell de retenció que fixa l'eix amb coixinets al forat de la carcassa
- L'eix amb coixinets s'extreu amb un extractor de cargol o amb cops acurats a l'extrem de l'eix des del costat de l'impulsor, prèviament cargolant el cargol de fixació a l'eix per no esquitxar l'extrem de la peça amb un interior. fil.
Prement l'eix de la bomba
Després del desmuntatge, netegeu el cos i l'impulsor de la brutícia i l'escala
Es presta especial atenció a les superfícies de contacte de segells i juntes. Amb l'ajuda de paper de vidre, els dipòsits d'escala i les petites petxines es netegen als plans de contacte amb segells, especialment a la carcassa de la bomba al voltant del forat de l'eix.
Extracció de la politja i el circlip
En cas de detecció de grans sots o petxines que no es poden netejar, s'ha de substituir el cos de muntatge. També es canvien un eix amb un desgast inacceptable als espais d'aterratge, els coixinets amb joc axial a les gàbies. Per aconseguir un resultat positiu en eliminar una fuita de bomba, l'ús secundari de segells i segells és inacceptable.
Muntatge i instal·lació
El procés de muntatge es realitza en ordre invers. Totes les parts de la bomba han d'ocupar els seus seients. El resultat d'un muntatge adequat és la rotació lliure de l'impulsor a mà sense distorsions i ganxos a la carcassa, sense joc axial en l'eix i els seients de l'impulsor. El moment crucial en el muntatge del conjunt és l'aterratge del cub de la politja a la clau de l'eix
Quan premeu la peça sobre l'eix, és important no desplaçar la clau de la ranura de muntatge i garantir una connexió fiable sense joc radial i axial. La connexió es realitza amb les superfícies de contacte del bloc i la bomba acuradament netes a través d'una junta nova
Per a una futura revisió còmoda del conjunt, en comptes del cargol de muntatge de l'impulsor estàndard, els operadors de tractors experimentats instal·len una peça de llautó similar, evitant així la formació de corrosió, que dificulta el desmuntatge.
Servei
Les operacions de manteniment de la bomba inclouen la comprovació de la tensió de la corretja de transmissió i la lubricació oportuna dels coixinets del conjunt. La lubricació programada es realitza mitjançant injecció a través del greixatge durant el manteniment 1. La tensió de la corretja es modifica per la posició del generador quan es gira el suport de muntatge.
La tensió correcta garanteix que la corretja funcioni amb un lliscament mínim i es controla mitjançant la desviació del mig de la gran branca de la transmissió "politja alternador - politja del cigonyal" quan es pressiona amb una força de 30 ... 50 N per 10 ... 15 mm. El control es realitza cada 60 hores de funcionament. Quan es posa en marxa un motor nou, la tensió es verifica com a màxim després de 2 o 3 torns de treball. Una tensió excessiva augmenta la càrrega sobre els coixinets de suport de les unitats d'accionament i accelera el seu desgast.
Mal funcionament de la bomba
El motiu del desgast de les peces i la posterior fallada del conjunt és una violació de l'estanquitat dels segells. La destrucció dels segells es produeix com a resultat de l'acció de la temperatura, les càrregues mecàniques durant la rotació, així com la fricció quan les partícules sòlides d'òxid i escala entren a la camisa d'aigua del motor.
Si es detecta una lleugera fuita de la bomba, es recomana realitzar una auditoria amb la substitució dels segells del conjunt. Ignorar comporta un desgast inacceptable de les peces, que augmenta posteriorment el pressupost de reparació. Un resultat lamentable d'un manteniment inoportun és el descobriment, durant el desmuntatge de la bomba, d'encenalls mecànics i forats de la carcassa de ferro colat als llocs on s'ajusta el segell. Sovint, substituir els segells en una carcassa danyada no produeix un efecte positiu i la bomba continua tenint fuites. Al final, heu de comprar i instal·lar un nou node.
Esquema de muntatge MTZ 80
Alguns "kulibins", per allargar la vida operativa de la bomba, fan un forat per a l'eix del cargol a un diàmetre més gran. Al forat s'instal·la un casquet inoxidable amb anells de goma exteriors i es seleccionen segells d'oli autoblocants a la ranura final del casquet des del costat de l'impulsor. L'èxit d'aquesta restauració depèn de la precisió de l'ajust de la màniga i de l'estanquitat dels segells.
A més, un risc addicional en cas de jocs axials inacceptables en els coixinets de rotació de l'eix de la bomba pot ser el dany al radiador per les pales del ventilador. El desgast durant el desgast dels coixinets pot provocar la destrucció de la connexió de la clau i el seient de la politja amb l'eix. Donada la càrrega axial constant de la força de tensió de la corretja de transmissió, quan es desenvolupen espais inacceptables, la politja amb el ventilador es mou cap al radiador, danyant així l'intercanviador de calor amb pales.
Dispositiu de bomba
La unitat està muntada en una carcassa de ferro colat 14, que consta de dos compartiments: la part d'aigua en forma de cargol, on s'instal·la l'impulsor 9 de la bomba; oli - amb dos coixinets de suport de l'eix 4. El cargol es fixa amb una superfície de connexió fresada a través d'una junta al bloc amb tres cargols, combinant la cavitat de descàrrega de treball de la bomba amb la línia longitudinal de la camisa d'aigua del bloc de cilindres.
L'impulsor s'assenta a les ranures de l'eix i es fixa amb un cargol final a través d'una rentadora i un anell de goma de segellat. La cavitat d'aigua del cargol amb l'impulsor està separada de la cavitat d'oli del conjunt per una partició i un segell, l'estanquitat dels quals està assegurada per una rentadora de textolita 12 adjacent a l'extrem acuradament mòlt de la màniga d'empenta pressionada al cos. , així com per una molla 8 del puny de goma 11, tancat en una gàbia.
Esquema de la bomba del dispositiu MTZ 80 (82)
El buit creat per la rotació de l'impulsor aspira refrigerant de la canonada que prové del banc inferior del radiador. El líquid capturat per les pales de la cambra de recepció del cargol entra al bloc amb acceleració, agafant calor dels cilindres.
L'eix de la bomba gira sobre dos coixinets de boles instal·lats al compartiment d'oli de la carcassa, aïllats dels costats exteriors amb segells 13.16. El moviment axial del coixinet exterior i de l'eix està limitat per l'anell de retenció 6 instal·lat al socavat de la carcassa. Els coixinets es lubrifiquen mitjançant l'oliador 7 a la part superior de la carcassa. Un cub de brida 2 s'instal·la a la part davantera de l'eix a través de la clau 3, a la qual s'uneixen la politja motriu 5 i el ventilador 1. L'aparició d'una fuita a través del forat és un senyal d'una fallada del segell.
Bomba d'aigua de segellat de fibra MTZ 80
Els components originals fabricats per MTZ es confirmen amb una targeta de garantia i un passaport certificat per segells humits. També al mercat de recanvis per a MTZ hi ha una sèrie de versions del conjunt de diversos fabricants. Una característica distintiva d'aquestes bombes és un disseny sense manteniment, on l'impulsor està fet de textolita o polímer i està connectat a l'eix mitjançant un ajustament retràctil sense un cargol de fixació.
1 Característiques de rendiment de les bombes de desplaçament positiu.
Bàsic
el valor que determina la mida del volum
bomba (motor hidràulic de desplaçament)
és el seu volum de treball. Treballador
volum de la bomba i freqüència del seu funcionament
cicles determinen el to ideal.
Bomba de desplaçament ideal
s'anomena flux per unitat de temps
fluid incompressible en absència
filtra per buits. Més de mitjana
hora de servei perfecte
on és el volum de treball de la bomba, és a dir, ideal
lliurament de la bomba per cicle (una revolució
eix de la bomba); - la freqüència dels cicles de la bomba (per
velocitat de les bombes rotatives
eix); - l'alimentació ideal de cada treball
cambres en un cicle; - el nombre de cambres de treball a la bomba; - la freqüència de la bomba, és a dir, el nombre
entrades de cada cambra per a un treball
cicle (una revolució de l'eix). Per aquest camí
volum de treball de la bomba.
Més sovint,
però en alguns dissenys més. Caudal real de la bomba
menys que ideal a causa de les fuites
a través dels buits de les cambres i cavitats de treball
injecció, i a altes pressions
bomba també a causa de la compressibilitat del fluid.
La relació entre l'alimentació real i l'alimentació ideal s'anomena coeficient
subministrament: on és el cabal de les fuites; és el cabal de compressió. Quan la compressió del fluid
insignificant, velocitat d'alimentació
igual a l'eficiència volumètrica de la bomba ():Completa
increment d'energia del fluid en el volum
Els passos se solen denominar unitat de volum
i per tant expressat en unitats
pressió. Des de les bombes de desplaçament positiu
dissenyat principalment per crear
increments significatius de pressió, doncs
increment de l'energia cinètica en
la bomba sol ser descuida. Tan
la pressió de la bomba és
la diferència entre la pressió a la sortida de la bomba i la pressió a l'entrada a la mateixa:,
i el capçal de la bomba Útil
potència de la bomba,
absorbit per la bomba rotativa
(gastat pel motor de conducció), on és el moment a l'eix de la bomba; és la velocitat angular del seu eix. eficiència de la bomba
és la relació entre la potència útil
potència consumida per la bomba
(1).
M'agrada
de la manera que és habitual per a bladed
bombes, per a bombes de desplaçament positiu hi ha
hidràulic
,
eficiència volumètrica i mecànica, tenint en compte tres tipus de pèrdues energètiques:
hidràulica - pèrdua de càrrega
(pressió), volumètric - pèrdua pa
flux de fluid a través de buits, i
mecànics - pèrdues per fricció
mecanisme de bomba:
on es crea la pressió indicadora
a la cambra de treball de la bomba i la corresponent
cap teòric a la fulla
bomba; - pèrdua de potència per fricció en el mecanisme
bomba; - indicador de potència,
