Kako radi toplinska pumpa
Toplinska pumpa se temelji na jedinstvenom Carnotovom ciklusu, s vlastitim kružnim procesom. Prema ovoj shemi, dizalica topline može u krug pumpati raspršenu toplinu uzetu iz zemlje, vode ili zraka.
Ovaj pristup omogućuje prikupljanje gotovo 75% toplinske energije toplinskom pumpom, ali je 25% energije potrebno za rad same opreme. Iz tog razloga toplinska pumpa ne može bez potrošnje električne energije koja je neophodna za njezin učinkovit rad. Istodobno, trošeći samo 1 kW električne energije, dizalica topline može dati 5-7 puta više.
Princip rada dizalice topline vrlo je sličan klasičnom hladnjaku ili klima-uređaju koje smo navikli svakodnevno koristiti. Na primjer, duboko pod zemljom (ispod smrzavanja razine tla) ili na dnu rezervoara, cijevi se polažu prema shemi toplih podova, kroz koje rashladna tekućina cirkulira cijelo vrijeme.
Temperatura pod zemljom, na čijoj dubini se polažu cijevi, uvijek je konstantna, s oznakom plus. Stoga se rashladna tekućina ne zagrijava previše, samo nekoliko stupnjeva. Zatim, ulazeći u isparivač toplinske pumpe, on odaje prikupljenu toplinu unutarnjem krugu i tu počinje zabava.
U unutarnjem krugu dizalice topline nalazi se freon (rashladno sredstvo), koji pod visokim tlakom ulazi u isparivač, te odvodi dio topline koju rashladna tekućina daje stijenkama isparivača. Zatim rashladno sredstvo ulazi u kompresor toplinske pumpe, gdje se komprimira, zagrijava i gura u kondenzator.
Već u kondenzatoru toplinske pumpe toplina se odvodi izravno u sustav grijanja ili opskrbu toplom vodom kuće (putem izmjenjivača topline). Ciklus prijenosa topline tada se ponavlja iznova i iznova, na taj način radi toplinska pumpa.
Vrste toplinskih pumpi
Danas postoje razne vrste dizalica topline, na primjer toplinska pumpa zemlja-voda ili dizalica topline zrak-zrak. Razmotrimo ukratko postojeće vrste dizalica topline:
Toplinska pumpa zemlja-voda: To su geotermalne toplinske pumpe koje su dizajnirane da uzimaju toplinu iz zemlje i prenose je u kuću, prenoseći je kroz rashladnu tekućinu koja cirkulira u sustavu grijanja.
Toplinska pumpa voda-voda: Toplina se, kada se koristi toplinska pumpa voda-voda, u ovom slučaju izvlači iz bunara ili bunara. Za to, posebna hidraulička jedinica ugrađena u dizalicu topline pumpa podzemnu vodu, uzima toplinu i vraća je natrag u bušotinu. Ova vrsta toplinske pumpe je izvanredna po tome što je moguće koristiti postojeći bunar na gradilištu kako biste napravili geotermalno grijanje u vašem domu.
Toplinska pumpa zrak-voda: Izvor topline u ovoj vrsti toplinske pumpe je okolni zrak. Trošeći samo 1 kW električne energije, toplinska pumpa iz izvora zraka može je povećati na 5 kW za grijanje i toplu vodu.
Toplinska pumpa zrak-zrak: Toplinska pumpa zrak-zrak radi na isti način kao i kućni klima uređaj koji grije prostorije. Razlika je samo u učinkovitosti rada, budući da su dizalice topline zrak-zrak gotovo 3 puta učinkovitije od bilo kojeg klima uređaja s funkcijom grijanja.
Naravno, toplinske pumpe, kao i drugi izvori alternativne energije, su budućnost. Kada se rezerve nafte i plina na Zemlji iscrpe, bit će potrebno ponovno pokretanje, a tada će energija sunca, zemlje i vjetra priskočiti u pomoć, čime će cijelo čovječanstvo preživjeti.
Princip rada cirkulacijske crpke
Da biste razumjeli kako radi cirkulacijska pumpa, ne morate biti veliki stručnjak. Njegov je zadatak prevladati trenje unutar sustava grijanja i organizirati neprekidno kretanje rashladne tekućine. Motor gura tekućinu kroz cijevi uz pomoć rotora. Ako cirkulacijska crpka ne radi, rashladna tekućina će se neko vrijeme kretati kroz sustav po inerciji, a zatim će se potpuno zaustaviti. U industrijskim razmjerima crpke se proizvode s dvije vrste rotora, tzv. suhim ili mokrim. Prvi tip rotora koristi se za grijanje industrijskih prostora s velikom površinom, gdje razina buke pumpe koja radi nije od temeljne važnosti. Visoka razina performansi uređaja kompenzira potrebu za stalnim podmazivanjem pokretnih dijelova crpke. Za grijanje stambenih prostora koristi se pumpa s mokrim tipom rotora. Rashladna tekućina u koju je rotor uronjen istovremeno podmazuje i hladi motor. Odsutnost ventilatora i prisutnost zaštitnog kućišta čine rad jedinice tako tihim da se gotovo ne čuje kako radi cirkulacijska crpka.
Princip rada cirkulacijske crpke s mokrim rotorom je takav da jedinica može raditi u prostoriji s niskim onečišćenjem zraka i pumpati pročišćenu vodu ili mješavinu vode i klikola. Ulje se ne koristi kao nosač topline u sustavu grijanja s cirkulacijskom pumpom.
Unatoč naizgled jednostavnom principu rada cirkulacijske crpke, moguće je odabrati željeni uređaj samo uz pomoć posebno obučenog djelatnika koji može ispravno izračunati parametre potrebne jedinice i spojiti je na sustav grijanja. Pumpa s prekomjernom snagom stvarat će neugodne zvukove u sustavu grijanja, uzrokovane povećanom brzinom rashladne tekućine i troši više energije.
Pitanje potrebe za rezervom snage crpke i dalje je kontroverzno među stručnjacima. Neki vjeruju da crpka radi punim kapacitetom samo nekoliko dana u godini, a ostatak vremena troši dodatnu energiju, što apsolutno nije racionalno. Drugi tvrde da će se jedinica brzo istrošiti i otkazati radeći na granici svojih mogućnosti.
Za ispravljanje rada crpke proizvode se uređaji s kontrolom snage. Pumpa se može podešavati ručno ili automatski. Ručno podešavanje ima tri načina brzine rotora, od kojih svaki utječe na brzinu rashladne tekućine. U toplijem vremenu možete uštedjeti energiju postavljanjem crpke na najnižu postavku.
Skuplje moderne crpke s automatskom regulacijom snage mogu se uspješno koristiti u sustavu podnog grijanja ili sustavu grijanja s regulatorima temperature grijanja na radijatorima. Automatizacija je u stanju uhvatiti i najmanje promjene u sustavu i ispraviti odgovarajuće postavke crpke.
Kako ugraditi cirkulacijsku pumpu za grijanje
Za vlasnike seoskih kuća s lokalnim sustavom grijanja, pitanje ujednačene raspodjele topline između svih prostorija posebno je akutno. Za to se koriste sustavi prirodne cirkulacije rashladne tekućine.
Cirkulacijska pumpa se zagrijava
U sustavima grijanja cirkulacijske pumpe se koriste za jednoliku cirkulaciju rashladne tekućine. Pumpe prenose radni fluid iz kotla do grijača, a kada se tekućina ohladi, natrag u kotao. Sve.
Centrifugalni
Najčešći tip uređaja za napajanje u kotlovskim postrojenjima je centrifugalna pumpa. Centrifugalne napojne pumpe se proizvode kao jednostupanjske ili višestupanjske, ovisno o protoku i radnom tlaku, a pogone ih elektromotor ili parna turbina.
Crpka se sastoji od impelera koji se okreću na osovini i spiralnog kućišta. Prije pokretanja pumpa se napuni vodom.Tijekom rada crpke voda ulazi u nju kroz usisni cjevovod s usisnim ventilom i mrežicom koja štiti ventil od začepljenja. Dolazeći na lopatice impelera u aksijalnom smjeru, voda se pokupi lopaticama i pod djelovanjem centrifugalne sile izbacuje u kanal u obliku spirale koji okružuje rotirajući kotač, a zatim u ispusni cjevovod.
Prilikom izbacivanja vode iz impelera u njegovom središnjem dijelu stvara se vakuum zbog kojeg pod vanjskim pritiskom voda kroz usisni cjevovod ulazi u pumpu. Dakle, uz kontinuiranu rotaciju impelera, voda se neprekidno kreće kroz pumpu.
Kako voda izlazi iz pumpe, brzina vode raste, a tlak se smanjuje. Da bi voda ušla u kotao, tlak ispuha mora biti veći od tlaka pare u kotlu. Kako bi se smanjila brzina kretanja i povećao ispusni tlak, na većinu crpki je montirana vodeća lopatica (a ovdje o izmjenjivačima topline), koja je disk s lopaticama savijenim u smjeru suprotnom od smjera savijanja lopatica rotora. Izlazni dijelovi oštrica diska vodilice se šire.
Da bi se povećao protok crpke, rotor je izrađen s dvostranim usisom, odnosno voda se na njega dovodi s dvije strane. Tlak koji stvara jedan impeler obično ne prelazi 50 m. Za stvaranje visokih tlakova izrađuju se centrifugalne pumpe s više impelera raspoređenih u nizu jedan za drugim na jednom zajedničkom vratilu. Voda uzastopno prelazi s jednog kotača na drugi. Tlak koji stvara višestupanjska pumpa jednak je zbroju tlakova koje stvara svaki propeler.
Na centrifugalnoj pumpi, manometri i ventili su ugrađeni na usisnim i ispusnim cjevovodima, nepovratni ventil na ispusnom cjevovodu, ventili za ispuštanje zraka u gornjem dijelu kućišta svakog stupnja.
U usporedbi s klipnim centrifugalnim crpkama, one imaju veći protok, manje ukupne dimenzije i stvaraju ujednačeniju opskrbu vodom (bez udaraca).
Nedostaci centrifugalnih crpki su obvezno punjenje crpke vodom prije pokretanja, visoka cijena rada pri visokim tlakovima, ovisnost visine usisavanja o temperaturi vode.
Kako VVN radi
Vakuumska pumpa s tekućim prstenom najpopularnija je vrsta opreme koja se koristi za crpljenje plinovitih medija iz zatvorenih prostora. Za rad takvih uređaja potreban je tekući radni medij, koji se uglavnom koristi kao voda (rjeđe - ulje, antifriz, lužine, kiseline i druge tvari). Shema dizajna crpki ove vrste uključuje kotač s lopaticama, koji je glavno radno tijelo takvih uređaja.
Princip rada VVN-a prilično je jednostavan. Sastoji se u sljedećem.
- Pod utjecajem rotacije lopatice, koja stvara centrifugalnu silu, tekućina se baca na zidove radne komore, tvoreći vodeni prsten duž unutarnjeg perimetra.
- U središnjem dijelu radne komore, kao rezultat navedenog procesa, stvara se zona razrjeđivanja koja osigurava usis evakuiranog plinskog medija u takvu komoru kroz ulaznu cijev.
Princip rada i glavni detalji VVN pumpe
Treba imati na umu: princip rada vakuumskih crpki ovog tipa podrazumijeva da se tekući radni medij stalno zagrijava, pa se mora redovito mijenjati.
Uređaj i princip rada vakuumskih pumpi s tekućim prstenom prilično su jednostavni, što osigurava visoku pouzdanost takve opreme, kao i jednostavnost rada, održavanja i popravka.
Vakuum pumpe s tekućim prstenom ne zahtijevaju pročišćavanje pumpanih plinova i načine rada 24 sata
Kako radi cirkulacijska pumpa
Privatne kuće u kojima žive naši roditelji izgrađene su vlastitim rukama, što je vidljivo po nepismenim rasporedima prostorija, ne uvijek čak ni prozorima i vratima, te zatrpanim zidovima. Svi su instalirali grijanje kako su razumjeli, princip je bio isti: mora se održavati nagib kako bi voda mogla stalno cirkulirati kroz sustav.
Rad cirkulacijske crpke vodi nas u novu eru sustava grijanja. Njegova prisutnost u sustavu čini ga mnogo ekonomičnijim. Promjer cijevi može biti znatno manji, što značajno smanjuje volumen rashladne tekućine. Tekućina se kreće kroz sustav grijanja određenom brzinom, što vam omogućuje ravnomjerno zagrijavanje prostorija, održavanje najugodnije temperature u njima i zagrijavanje, ako je potrebno, prilično brzo. Automatski način rada cirkulacijske crpke omogućuje uređaju da trenutno reagira na različite promjene u sustavu, mijenjajući postavke uređaja i čineći rad opreme za grijanje ekonomičnijim. Grijanje kuće s nekoliko katova nezamislivo je bez takve pumpe, a kontinuirana cirkulacija rashladne tekućine, uz sve ove prednosti, također štiti kotao za grijanje od erozije.
Popravak i održavanje pumpe
Prije kupnje kompleta za popravak za reviziju pumpe, obratite pozornost na dizajn brtve i veličinu rotacijskih ležajeva osovine, budući da se dimenzije dijelova razlikuju ovisno o godini proizvodnje crpke. Vrste kompleta za popravak pumpi za vodu MTZ 80
Vrste kompleta za popravak pumpi za vodu MTZ 80
Demontaža montaže
Neugodnost procesa demontaže crpke leži u uskoj udaljenosti između bloka i radijatora traktora MTZ 80. Uspjeh brzog odvajanja ovisi o dostupnosti arsenala nasadnih ključeva i gumba za njih koji odgovaraju dizajnu značajke montaže, kao i profesionalnost bravara.
Da biste odspojili čvor iz bloka, operacije se izvode u sljedećem redoslijedu:
- Podignite haubu traktora
- Otpustite pričvršćivanje zatezanja i montažnog nosača generatora
- Skinite pogonski remen
- Odvrnite difuzor hladnjaka
- Odvojite crijeva od pumpe
- Otpustite tri vijka koji pričvršćuju pumpu na blok i uklonite sklop.
Demontaža pumpe
Prisutnost bravarskih šipki za pričvršćivanje i izvlakača vijaka za pritiskanje glavčine remenice i osovine s ležajevima osigurat će brzu i udobnu demontažu sklopa.
Pumpa se rastavlja sljedećim redoslijedom:
- Otpustite pričvrsni vijak i uklonite impeler s brtvama s osovine
- Pričvrsni vijci na glavčini pogonske remenice se odvrću, odspajajući ventilator
- Središnja matica koja pričvršćuje remenicu na osovinu je odvrnuta
- Nakon što ste čvrsto pričvrstili kućište crpke, pomoću izvlakača vijka ili blagim udarcima po obodu unutarnje krune remenice, uklonite dio iz utora osovine
- Demontirajte pričvrsni prsten koji učvršćuje osovinu s ležajevima u provrt kućišta
- Osovina s ležajevima se istiskuje izvlakačem vijka ili pažljivim udarcima na kraj osovine sa strane rotora, nakon što je prethodno uvrnut vijak za pričvršćivanje u osovinu kako se kraj dijela ne bi zapljuskao unutarnjim nit.
Istiskanje osovine pumpe
Nakon rastavljanja, očistite tijelo i propeler od prljavštine i kamenca
Posebna se pozornost posvećuje kontaktnim površinama brtvi i brtvi. Uz pomoć brusnog papira, naslage kamenca i male ljuske čiste se na kontaktnim ravninama s brtvama, posebno u kućištu pumpe oko otvora osovine
Uklanjanje remenice i osigurača
U slučaju otkrivanja velikih rupa ili školjki koje se ne mogu očistiti, tijelo sklopa mora se zamijeniti. Osovina s nedopustivim trošenjem u prostorima za slijetanje, također se mijenjaju ležajevi s aksijalnim zazorom u kavezima. Da bi se postigao pozitivan rezultat pri uklanjanju curenja crpke, sekundarna uporaba brtvi i brtvi je neprihvatljiva.
Montaža i montaža
Proces montaže se provodi obrnutim redoslijedom. Svi dijelovi pumpe moraju zauzeti svoja mjesta. Rezultat pravilne montaže je slobodno okretanje impelera rukom bez izobličenja i kukica na kućištu, bez aksijalnog zazora u osovini i sjedištima rotora. Ključni trenutak u montaži sklopa je slijetanje glavčine remenice na ključ osovine
Prilikom pritiskanja dijela na osovinu važno je ne pomaknuti ključ iz montažnog utora i osigurati pouzdan spoj bez radijalnog i aksijalnog zazora. Spajanje se izvodi s pažljivo očišćenim kontaktnim površinama bloka i pumpe kroz novu brtvu
Za udobnu buduću reviziju sklopa, umjesto standardnog vijka za pričvršćivanje rotora, iskusni traktoristi ugrađuju sličan mjedeni dio, čime se sprječava nastanak korozije, što otežava demontažu.
Servis
Operacije održavanja crpke uključuju provjeru napetosti pogonskog remena i pravovremeno podmazivanje ležajeva sklopa. Planirano podmazivanje se provodi ubrizgavanjem kroz spoj za podmazivanje tijekom održavanja 1. Napetost remena se mijenja položajem generatora kada se okrene montažni nosač.
Ispravna napetost osigurava da remen radi uz minimalno klizanje i kontrolira se otklonom sredine velike grane pogona „remenica alternatora - remenica radilice” kada se pritisne silom od 30 ... 50 N za 10 ... 15 mm. Kontrola se provodi svakih 60 sati rada. Prilikom puštanja u pogon novog motora, napetost se provjerava najkasnije nakon 2 do 3 radne smjene. Prekomjerna napetost povećava opterećenje potisnih ležajeva pogonskih jedinica i ubrzava njihovo trošenje.
Neispravnosti pumpe
Razlog trošenja dijelova i naknadnog kvara sklopa je kršenje nepropusnosti brtvi. Uništavanje brtvi nastaje kao posljedica djelovanja temperature, mehaničkih opterećenja tijekom rotacije, kao i trenja kada čvrste čestice oksida i kamenca uđu u vodeni plašt motora.
Ako se otkrije neznatno curenje crpke, preporuča se provesti reviziju uz zamjenu brtvi sklopa. Ignoriranje dovodi do neprihvatljivog trošenja dijelova, što naknadno povećava proračun za popravak. Nesretni rezultat nepravodobnog održavanja je otkrivanje, prilikom demontaže crpke, mehaničkih strugotina i rupa na kućištu od lijevanog željeza na mjestima gdje se nalazi brtva. Često zamjena brtvi u oštećenom kućištu ne daje pozitivan učinak i crpka nastavlja curiti. Na kraju morate kupiti i instalirati novi čvor.
Shema montaže MTZ 80
Neki "kulibini", kako bi produžili radni vijek pumpe, buše rupu za osovinu u volutu na veći promjer. U probušenu rupu ugrađena je nehrđajuća čahura s vanjskim gumenim prstenovima, a u završnom utoru čahure sa strane rotora odabrane su samoblokirajuće uljne brtve. Uspjeh takve restauracije ovisi o točnosti prianjanja čahure i nepropusnosti brtvi.
Također, dodatni rizik u slučaju neprihvatljivih aksijalnih zazora u rotacijskim ležajevima osovine pumpe može biti oštećenje hladnjaka lopaticama ventilatora. Izbijanje tijekom trošenja ležaja može uzrokovati uništenje spoja ključa i sjedišta remenice s osovinom. S obzirom na konstantno aksijalno opterećenje od sile zatezanja pogonskog remena, pri razvijanju neprihvatljivih zazora, remenica s ventilatorom se pomiče prema radijatoru, oštećujući tako izmjenjivač topline s lopaticama.
Uređaj za pumpu
Jedinica je sastavljena u kućištu od lijevanog željeza 14, koje se sastoji od dva odjeljka: vodenog dijela u obliku puža, gdje je ugrađen impeler 9 pumpe; ulje - s dva ležaja nosača osovine 4. Puž je pričvršćen glodanom spojnom površinom kroz brtvu na blok s tri vijka, kombinirajući radnu ispusnu šupljinu pumpe s uzdužnom linijom vodenog plašta bloka cilindra.
Radno kolo je postavljeno na utore osovine i pričvršćeno krajnjim vijkom kroz podlošku i brtveni gumeni prsten. Vodena šupljina puža s impelerom odvojena je od uljne šupljine sklopa pregradom i brtvom, čiju nepropusnost osigurava tekstolitna podloška 12 koja se nalazi uz pažljivo brušeni kraj potisne čahure utisnute u tijelo , kao i oprugom 8 gumene manžete 11, zatvorene u kavez.
Shema pumpe uređaja MTZ 80 (82)
Vakuum koji nastaje rotacijom impelera usisava rashladnu tekućinu iz cijevi koja dolazi iz donjeg niza hladnjaka. Tekućina zarobljena oštricama iz komore za primanje puža ulazi u blok s ubrzanjem, uzimajući toplinu iz cilindara.
Osovina pumpe se okreće na dva kuglična ležaja ugrađena u pretinac za ulje kućišta, izolirana s vanjskih strana brtvama 13.16. Aksijalno pomicanje vanjskog ležaja i osovine ograničeno je pričvrsnim prstenom 6 ugrađenim u podrezu kućišta. Ležajevi se podmazuju kroz podmazivač 7 u gornjem dijelu kućišta. Na prednjem dijelu osovine kroz ključ 3 je ugrađena glavčina prirubnice 2 na koju su pričvršćeni pogonska remenica 5 i ventilator 1. Pojava curenja kroz rupu signal je kvara brtve.
Pumpa za vodu sa brtvom vlakana MTZ 80
Originalne komponente proizvođača MTZ potvrđene su jamstvenim listom i putovnicom ovjerenom mokrim pečatima. Također na tržištu rezervnih dijelova za MTZ postoji niz verzija sklopa različitih proizvođača. Posebnost takvih crpki je dizajn bez održavanja, gdje je impeler izrađen od tekstolita ili polimera i povezan je s osovinom steznim spojem bez pričvrsnog vijka.
1 Karakteristike rada pumpi s pozitivnim pomakom.
Osnovni, temeljni
vrijednost koja određuje veličinu volumetrijskog
pumpa (potisni hidraulički motor)
je njegov radni volumen. Radnik
volumen crpke i učestalost njenog rada
ciklusi određuju idealni nagib.
Idealna zapreminska pumpa
naziva se protok u jedinici vremena
nestišljiva tekućina u odsutnosti
propušta kroz praznine. Prosječno preko
vrijeme savršeno poslužiti
gdje je radni volumen pumpe, tj. idealan
isporuka pumpe po ciklusu (jedan okret
osovina pumpe); - učestalost ciklusa pumpe (za
brzina rotacijskih pumpi
osovina); - idealan dovod iz svake obrade
komore u jednom ciklusu; - broj radnih komora u pumpi; - učestalost pumpe, tj. broj
inninga iz svake komore za jedan rad
ciklus (jedan okret osovine). Na ovaj način
radni volumen pumpe.
Najčešće,
ali u nekim nacrtima više. Stvarni protok pumpe
manje od idealnog zbog curenja
kroz praznine iz radnih komora i šupljina
ubrizgavanjem i pri visokim pritiscima
pumpa također zbog stišljivosti tekućine.
Omjer stvarne hrane i idealne hrane naziva se koeficijent
opskrba: gdje je brzina protoka curenja; je brzina protoka kompresije. Pri kompresiji tekućine
zanemariv, brzina hrane
jednak volumetrijskoj učinkovitosti crpke ():Puna
prirast energije fluida u volumetrijskom
pasose se obično naziva jedinicom volumena
pa stoga izraženo u jedinicama
pritisak. Budući da potisne pumpe
namijenjen prvenstveno stvaranju
tada značajna povećanja pritiska
povećanje kinetičke energije u
pumpa se obično zanemaruje. Tako
tlak pumpe je
razlika između tlaka na izlazu iz crpke i tlaka na ulazu u nju:,
a glava pumpe Korisno
Snaga pumpe,
apsorbira rotirajuća pumpa
(potrošen pogonskim motorom), gdje je moment na osovini pumpe; kutna brzina njezine osovine. učinkovitost pumpe
je omjer korisne snage prema
snagu koju crpka troši
(1).
Kao
onako kako je to uobičajeno za oštricu
pumpe, za pumpe pozitivnog pomaka postoje
hidraulički
,
volumetrijska i mehanička učinkovitost, uzimajući u obzir tri vrste gubitaka energije:
hidraulički - gubitak glave
(tlak), volumetrijski - gubitak pa
protok tekućine kroz praznine, i
mehanički - gubici trenjem u
mehanizam pumpe:
gdje se stvara indikatorski tlak
u radnoj komori crpke i odgovarajućoj
teoretska glava u oštrici
pumpa; - gubitak snage zbog trenja u mehanizmu
pumpa; - indikator snage,
