Hur man beräknar pumpeffekt

Hur man tar reda på pumpens flöde

Beräkningsformeln ser ut så här: Q=0,86R/TF-TR

Q - pumpflöde i m3 / h;

R - termisk effekt i kW;

TF är temperaturen på kylvätskan i grader Celsius vid inloppet till systemet,

Layout av värmecirkulationspumpen i systemet

Tre alternativ för beräkning av termisk effekt

Det kan vara svårt att bestämma det termiska effektindexet (R), så det är bättre att fokusera på allmänt accepterade standarder.

Alternativ 1. I europeiska länder är det vanligt att ta hänsyn till följande indikatorer:

• 100 W/kvm. - för privata hus med ett litet område;
• 70 W/kvm. - för höghus;
• 30-50 W/kvm. - för industri- och välisolerade bostadslokaler.

Alternativ 2. Europeiska standarder är väl lämpade för regioner med milt klimat. Men i de norra regionerna, där det finns svår frost, är det bättre att fokusera på normerna för SNiP 2.04.07-86 "Värmenätverk", som tar hänsyn till utomhustemperaturer upp till -30 grader Celsius:

• 173-177 W/kvm. - för små byggnader, vars antal våningar inte överstiger två;
• 97-101 W/kvm. - för hus från 3-4 våningar.

Alternativ 3. Nedan finns en tabell, enligt vilken du självständigt kan bestämma den erforderliga värmeeffekten, med hänsyn till byggnadens syfte, slitagegrad och värmeisolering.

Tabell: hur man bestämmer önskad värmeeffekt

Formel och tabeller för beräkning av hydrauliskt motstånd

Viskös friktion uppstår i rör, ventiler och andra komponenter i värmesystemet, vilket leder till förluster i specifik energi. Denna egenskap hos system kallas hydrauliskt motstånd. Det finns friktion längs längden (i rören) och lokala hydrauliska förluster i samband med närvaron av ventiler, varv, områden där rörens diameter ändras, etc. Den hydrauliska motståndsindikatorn betecknas med den latinska bokstaven "H" och mäts i Pa (Pascal).

Beräkningsformel: H=1,3*(R1L1+R2L2+Z1+Z2+….+ZN)/10000

R1, R2 anger tryckförluster (1 - tillförsel, 2 - retur) i Pa / m;

L1, L2 - längden på rörledningen (1 - leverans, 2 - retur) i m;

Z1, Z2, ZN - hydrauliskt motstånd för systemnoderna i Pa.

För att underlätta beräkningen av tryckförluster (R) kan du använda en speciell tabell som tar hänsyn till möjliga rördiametrar och ger ytterligare information.

Tabell för bestämning av tryckförlust

Genomsnittliga data om systemelement

Det hydrauliska motståndet för varje element i värmesystemet anges i den tekniska dokumentationen. Helst bör du använda de egenskaper som anges av tillverkarna. I avsaknad av produktpass kan du fokusera på ungefärliga data:

• pannor - 1-5 kPa;
• radiatorer - 0,5 kPa;
• ventiler - 5-10 kPa;
• blandare - 2-4 kPa;
• värmemätare - 15-20 kPa;
• backventiler - 5-10 kPa;
• reglerventiler - 10-20 kPa.

Information om det hydrauliska motståndet hos rör av olika material kan beräknas från tabellen nedan.

Tabell över tryckförluster i rör

1 Initial data för beräkning av pumphjulet.

Arbetssätt
hjulet är det viktigaste elementet
centrifugalpump. Om det är
behovet av analytisk beräkning
pump, som i vårt fall, sedan beräkningen
utförs med hänsyn till geometrin tidigare
designade pumpar med hög
energiindikatorer.

För
beräkning av pumphjulet är nödvändig
känner till Q-flödet,
huvud H, hastighet n.
Vid konstruktion av en brandpump n
ta lika med 2900 rpm, vilket ger
rationell hjuldesign,
utveckla ett tillräckligt högt tryck.
Samtidigt är restriktionerna för rotationsfrekvensen,
i samband med risken för kavitation,
frånvarande, eftersom brand pumpar på
domstolar arbetar med bakvatten.

För
uppskattningar av det högsta tillåtna från punkten
vision kavitationshastighet
pumphjulet för torkning och
ballastpump används
kavitationskoefficient för hastighet
Med,
föreslagit av S. S. Rudnev:

var:
n
— Rotationsfrekvens för pumpaxeln, rpm;

F
— pumpflöde, m3/s;

hcr
— kritisk kavitationsreserv in
meter, som kan bestämmas från
formel:

var:
R_A
— atmosfärstryck, Pa;

R_n
är vattnets mättade ångtryck,
temperaturberoende (tabell 5), Pa;

H_VD
- maximal suglyft
i meter, bestämt av resultaten
beräkning av hydrauliskt motstånd
mottagande rörledning av dräneringen
eller ballastsystem;

V_ingång
är vätskehastigheten vid pumpinloppet,
lika med hastigheten i den mottagande rörledningen,
Fröken;

Med
- kavitationskoefficient för hastighet,
som ligger inom:

—
för brandpumpar 700÷800;

—
för dränering och ballast 800÷1000.

Förbi
kända kvantiteter Q,
c,
hcr
högsta tillåtna
pumpaxelhastighet n_max:

Tryck
mättade ångor Tabell 5

t, O MED	5	10	20	30	40	50	60	70
Rn/g kPa	0,6	0,9	1,2	2,3	4,2	7,4	12,3	19,9	31,2

Menande
n_maxkanske
användas för att beräkna arbetet
pumphjul, om mellan motorn och
pumpen använder en mellanprodukt
transmission (reducerare, rem, etc.),
så att du kan få det du behöver
utväxling i.

Men,
i de flesta fall används på fartyg
direkt pumpdrift från
asynkronmotor med en frekvens
1450 eller 2900 rpm.

Härifrån,
om n_max
> 2900 rpm, då väljs n
= 2900 rpm, vilket tillåter betydligt
minska projektets storlek
pump. Om n_maxmax.

Varför behöver du en cirkulationspump

Det är ingen hemlighet att majoriteten av konsumenterna av värmeförsörjningstjänster som bor på de övre våningarna i höghus är bekanta med problemet med kalla batterier. Dess orsak är bristen på det nödvändiga trycket. Eftersom, om det inte finns någon cirkulationspump, rör sig kylvätskan långsamt genom rörledningen och, som ett resultat, kyls ner på de nedre våningarna

Det är därför det är viktigt att korrekt beräkna cirkulationspumpen för värmesystem

Ägare till privata hushåll möter ofta en liknande situation - i den mest avlägsna delen av värmestrukturen är radiatorer mycket kallare än vid utgångspunkten. I det här fallet anser experter att installationen av en cirkulationspump är den bästa lösningen, som det ser ut på bilden. Faktum är att i små hus är värmesystem med naturlig cirkulation av kylmedel ganska effektiva, men även här skadar det inte att tänka på att köpa en pump, för om du konfigurerar driften av denna enhet korrekt, kommer uppvärmningskostnaderna att minska.

Vad är en cirkulationspump? Detta är en enhet som består av en motor med en rotor nedsänkt i en kylvätska. Principen för dess funktion är som följer: roterande, rotorn får vätskan som värms upp till en viss temperatur att röra sig genom värmesystemet med en given hastighet, som ett resultat av vilket det nödvändiga trycket skapas.

Pumpar kan arbeta i olika lägen. Om du gör installationen av cirkulationspumpen i värmesystemet vid maximalt arbete, kan huset, som har svalnat i frånvaro av ägarna, värmas upp mycket snabbt. Sedan får konsumenterna, efter att ha återställt inställningarna, den nödvändiga mängden värme till minimal kostnad. Cirkulationsanordningar kommer med en "torr" eller "våt" rotor. I den första versionen är den delvis nedsänkt i vätskan och i den andra - helt. De skiljer sig från varandra genom att pumpar utrustade med en "våt" rotor är mindre bullriga under drift.

Klassat huvud

Huvud är skillnaden mellan de specifika energierna för vatten vid enhetens utlopp och vid ingången till den.

Tryck inträffar:

• Volym;
• Massa;
• vikt.

Innan du köper en pump bör du ta reda på allt om garantin från säljaren

Vikt spelar roll under förhållanden med ett visst och konstant gravitationsfält.Den stiger när gravitationsaccelerationen minskar, och när viktlöshet är närvarande är den lika med oändlighet. Därför är vikthuvudet, som används aktivt idag, obekvämt för egenskaperna hos pumparna på flygplan och rymdobjekt.

Full kraft används för att starta. Den kommer utifrån som energin från elmotorns drivkraft eller med flödet av vatten, som tillförs jetapparaten under ett speciellt tryck.

Cirkulationspumpens varvtalsreglering

De flesta modeller av cirkulationspumpen har en funktion för att justera enhetens hastighet. Som regel är dessa enheter med tre hastigheter som låter dig styra mängden värme som riktas till rumsuppvärmning. I händelse av en skarp köldknäpp ökas enhetens hastighet, och när den blir varmare reduceras den, trots att temperaturregimen i rummen förblir bekväm för att vistas i huset.

För att ändra hastigheten finns det en speciell spak på pumphuset. Modeller av cirkulationsanordningar med ett automatiskt styrsystem för denna parameter, beroende på temperaturen utanför byggnaden, är mycket efterfrågade.

Val av cirkulationspump för ett värmesystemskriterier

När de väljer en cirkulationspump för värmesystemet i ett privat hus, föredrar de nästan alltid modeller med en våt rotor, speciellt utformad för att fungera i alla hushållsnät av olika längder och volymer.

Dessa enheter har följande fördelar jämfört med andra typer:

• låg ljudnivå
• små dimensioner,
• manuell och automatisk justering av axelvarv per minut,
• tryck- och volymindikatorer,
• lämplig för alla värmesystem i enskilda hus.

Pumpval efter antal hastigheter

För att öka arbetseffektiviteten och spara energiresurser är det bättre att ta modeller med stegvis (från 2 till 4 hastigheter) eller automatisk justering av motorhastigheten.

Om automation används för att styra frekvensen, når energibesparingen jämfört med standardmodeller 50%, vilket är cirka 8% av hela husets elförbrukning.

Ris. 8 Skillnaden mellan en falsk (höger) och en original (vänster)

Vad mer att vara uppmärksam på

När du köper populära Grundfos- och Wilo-modeller är det stor sannolikhet för en falsk, så du bör känna till några skillnader mellan originalen och kinesiska motsvarigheter. Till exempel kan tyska Wilo särskiljas från en kinesisk falsk genom följande funktioner:

• Originalexemplaret är något större i övergripande mått, dess topplock har ett serienummer stämplat.
• Den präglade pilen för vätskerörelsens riktning i originalet placeras på inloppsröret.
• Ventilationsventil för falskt gul mässingslook (samma färg i analoger under Grundfos)
• Den kinesiska analogen har ett ljust glänsande klistermärke på baksidan som indikerar energisparklasser.

Ris. 9 Kriterier för val av cirkulationspump för uppvärmning

Hur man väljer och köper en cirkulationspump

Cirkulationspumpar står inför något specifika uppgifter, som skiljer sig från vatten, borrhål, dränering etc. Om de senare är utformade för att flytta vätska med en specifik pippunkt, så "driver" cirkulations- och recirkulationspumpar helt enkelt vätskan i en cirkel.

Jag skulle vilja närma mig urvalet något icke-trivialt och erbjuda flera alternativ. Så att säga, från enkel till komplex - börja med tillverkarnas rekommendationer och den sista för att beskriva hur man beräknar en cirkulationspump för uppvärmning med hjälp av formler.

Välj en cirkulationspump

Detta enkla sätt att välja en cirkulationspump för uppvärmning rekommenderades av en av försäljningscheferna för WILO-pumpar.

Det antas att värmeförlusten i rummet per 1 kvm. blir 100 watt. Formel för att beräkna flödet:

Total värmeförlust hemma (kW) x 0,044 \u003d cirkulationspumpförbrukning (m3/timme)

Till exempel, om området för ett privat hus är 800 kvm. det nödvändiga flödet kommer att vara:

(800 x 100) / 1000 \u003d 80 kW - värmeförlust hemma

80 x 0,044 \u003d 3,52 kubikmeter / timme - den erforderliga flödeshastigheten för cirkulationspumpen vid en rumstemperatur på 20 grader. MED.

Från WILO-sortimentet är TOP-RL 25/7.5, STAR-RS 25/7, STAR-RS 25/8 pumpar lämpliga för sådana krav.

Angående trycket. Om systemet är utformat i enlighet med moderna krav (plaströr, ett slutet värmesystem) och det inte finns några icke-standardiserade lösningar, såsom ett högt antal våningar eller en lång längd av värmeledningar, då trycket på ovanstående pumpar borde räcka "till huvudet".

Återigen är ett sådant val av en cirkulationspump ungefärlig, även om den i de flesta fall kommer att uppfylla de nödvändiga parametrarna.

Välj en cirkulationspump enligt formlerna.

Om det finns en önskan innan du köper en cirkulationspump för att förstå de nödvändiga parametrarna och välja den enligt formlerna, kommer följande information att vara praktisk.

bestämma önskat pumphuvud

H=(R x L x k) / 100, där

H är det erforderliga pumphuvudet, m

L är längden på rörledningen mellan de mest avlägsna punkterna "där" och "tillbaka". Detta är med andra ord längden på den största "ringen" från cirkulationspumpen i värmesystemet. (m)

Ett exempel på beräkning av en cirkulationspump med hjälp av formler

Det finns ett trevåningshus som mäter 12m x 15m. Golvhöjd 3 m. Huset värms upp av radiatorer ( ∆ T=20°C) med termostathuvuden. Låt oss räkna ut:

erforderlig värmeeffekt

N (ot. pl) \u003d 0,1 (kW / kvm) x 12 (m) x 15 (m) x 3 våningar \u003d 54 kW

beräkna cirkulationspumpens flödeshastighet

Q \u003d (0,86 x 54) / 20 \u003d 2,33 kubikmeter/timme

beräkna pumphöjden

Tillverkaren av plaströr, TECE, rekommenderar användning av rör med en diameter där vätskeflödet är 0,55-0,75 m/s, resistiviteten hos rörväggen är 100-250 Pa/m. I vårt fall kan ett rör med en diameter på 40 mm (11/4″) användas för värmesystemet. Vid en flödeshastighet på 2,319 m3/timme kommer kylvätskeflödet att vara 0,75 m/s, det specifika motståndet för en meter av rörväggen är 181 Pa/m (0,02 m vattenpelare).

WILO YONOS PICO 25/1-8

GRUNDFOS UPS 25-70

Nästan alla tillverkare, inklusive sådana "grands" som WILO och GRUNDFOS, placerar på sina webbplatser speciella program för att välja en cirkulationspump. För de tidigare nämnda företagen är dessa WILO SELECT och GRUNDFOS WebCam.

Programmen är mycket bekväma och lätta att använda.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt korrekt inmatning av värden, vilket ofta orsakar svårigheter för outbildade användare.

Köp cirkulationspump

När du köper en cirkulationspump bör särskild uppmärksamhet ägnas åt säljaren. För närvarande "vandrar" många förfalskade produkter på den ukrainska marknaden

Hur förklarar man att detaljpriset för en cirkulationspump på marknaden kan vara 3-4 gånger lägre än för en representant för tillverkarens företag?

Enligt analytiker är cirkulationspumpen i den inhemska sektorn ledande inom energiförbrukning. De senaste åren har företag erbjudit mycket intressanta nya produkter - energibesparande cirkulationspumpar med automatisk effektreglering. Från hushållsserien har WILO YONOS PICO, GRUNDFOS har ALFA2. Sådana pumpar förbrukar el i flera storleksordningar mindre och sparar avsevärt ägarnas pengar.

Kontrollera vald motor a. Kontrollerar rodertiden

För utvalda
pump titta på beroendegraferna
mekanisk och volymetrisk verkningsgrad från
tryck som skapas av pumpen (se fig.
3).

4.1. Att hitta ögonblicken
förekommer på motoraxeln
vid olika rodervinklar:

,

var: M_α
- moment på motoraxeln
(Nm);

F_mun
- installerad prestanda
pump;

P_α
- oljetryck som genereras av pumpen
(Pa);

P_tr
– förluster friktionstryck oljor i
pipeline (3.4÷4.0) 105
Pa;

n_n
- antalet varv för pumpen (rpm);

η_r
är den hydrauliska verkningsgraden förknippad med
vätskefriktion i arbetskaviteter
pump (för roterande pumpar ≈ 1);

η_päls
är den mekaniska verkningsgraden med hänsyn till förluster
friktion (i tätningar, lager och
andra gnuggande delar av pumpar (se
grafen i fig. 3).

Beräkningsdata
lägg i tabell 4.

4.2. Hitta hastigheter
motorrotation för mottagen
momentvärden (enligt de konstruerade
mekaniska egenskaper hos den valda
elmotor - se punkt 3.6). Data
beräkningar anges i tabell 5.

Tabell 5

α°	n, rpm	ηr	Fα, m3/s
5
10
15
20
25
30
35

4.3. Vi hittar
faktiska prestanda
pump med mottagna hastigheter
elektrisk motor
,

var: F_α
- faktisk prestanda
pump (m3/s);

F_mun
- installerad prestanda
pump (m3/s);

n
– faktisk rotationshastighet
pumprotor (rpm);

n_n
– Nominell rotorhastighet
pump;

η_v
är den volymetriska verkningsgraden med hänsyn till det omvända
förbi den pumpade vätskan (se
diagram 4.)

Beräkningsdata
lägg det i tabell 5. Vi bygger en graf F_α=f(α)
- se fig. 4.

Ris. 4. Graf
F_α=f(α)

4.4. Mottagen
vi delar in grafen i 4 zoner och bestämmer
drifttid för den elektriska drivenheten i varje
av dem. Beräkningen är sammanfattad i tabell 6.

Tabell 6

Zon	Gräns zonvinklar α°	Hi (m)	Vi (m3)	Fjfr. (m3/s)	ti (sek)
jag
II
III
IV

4.4.1. Vi hittar
sträcka tillryggalagd av kavel
inom zonen

,

var: H_i
- den sträcka som kaveln tillryggalagt
inom zonen (m);

R_o
- avståndet mellan ballerns axlar och
kavel (m).

4.4.2. Hitta volymen
olja som pumpas inom zonen

,

var: V_i
– volym pumpad olja inom
zoner (m3);

m_cyl
- antalet par cylindrar;

D
– kolvens (kavel) diameter, m.

4.4.3. Vi hittar
roderskiftens varaktighet
inom zonen

,

var: t_i
- genomsnittlig överföringstid
styrning inom zonen (sek);

F_ons
i
– genomsnittlig prestation inom
zoner (m3/s)
- vi tar från schemat s. 4.4. eller så räknar vi
från tabell 5).

4.4.4. Vi definierar
drifttid för frekvensomriktaren
flytta rodret från sida till sida

t_körfält=
t₁+
t₂+
t₃+
t₄+
t_o,

var: t_körfält
- dags att flytta rodret från sida till sida
(sek);

t₁÷
t₄
- varaktigheten av överföringen i
varje zon (sek);

t_o
är tiden för systemet att vara redo för åtgärd (sek).

4.5. Jämför t
växling med T (rodrets växlingstid
från sida till sida på begäran av RRR), sek.

t_körfält
≤
T
(30 sek)

12 Kolvpumptest

Pumptest
produceras för att fastställa kostnaderna
effekt i enskilda delar av pumpen.

När testat
ta bort indikatordiagrammet,
avläsningar av sugtrycksmätare
och tryckmätare på utloppet, flödesmätare
och av elektriska apparater är fast
ström som förbrukas av motorn.

Mest intresse
representerar indikatordiagrammet,
genom vilken fel kan upptäckas,
förekommer i den hydrauliska delen
pump.

För att slå samman diagram
du kan använda mekaniska
tryckindikator.

Teckning
5.26

Figur 5.26
schematiskt diagram presenterat
mekanisk indikator installerad
på pumpcylindern. Indikatorn består
från trumma 1, som sätts på
papper och hydraulcylinder 2 ansluten
till pumpcylindern 4 genom kranen 3. När
öppna krantrycket från kaviteten
pumpcylindern överförs till hydraulcylindern
indikator, vilket får kolven att röra sig
den sista. Indikeringskolv på sin
aktien har en kalibrering för en viss
tryckfjäder 5 med spak, i änden
som pennan är fäst 6. Trumma
stången 7 är ansluten till en av delarna
kolvpump
(skaft 8), vilket resulterar i en fram- och återgående
trumrörelse motsvarande
kolvslag.

På
linjer ritas på trummans papper,
lika med eller proportionell mot slaglängden
kolv vid atmosfärstryck P
med tidigare öppnad З΄ och stängd ventil
Z och tryckledningar för två kolvslag
R_V
och R_H
med kran 3 öppen och kran stängd
Z΄. Indikatorn erhålls på detta sätt
diagrammet ser ut som (figur 5.27),
där p, p, p i
— sug, urladdning och
indikator; f_D
är arean av diagrammet;
l—
diagramlängd, lika eller proportionell
kolvens slaglängd S.

Teckning
5.27

Till
bestämma medeltrycket
enligt diagrammet måste du känna till konstanten
indikatorfjädrar - diagramskala
förbi
höjd t (mm=1kgf/cm2).

.

På indikatorn
testdiagram
pump i början av sug och utlopp,
fixat osv. upprepade fluktuationer
ventiler, som orsakas av en förändring i deras
hydrauliskt motstånd vid
lyft från sadeln och efterföljande fri
rörelse; vid betydande tryck
tryckstegrings- och falllinjer
strikt vertikal på grund av kompressibilitet
vätska och blåsor
gas.

Efter typ av indikator
diagram kan ställas in på olika sätt
pumpfel. På bilden
5.28 visar diagram när pumpen är igång
med olika fel: 1 - pump
suger in luft tillsammans med vätska
som komprimerar längs linjen "a"
i början av injektionsprocessen; 2 - in
cylindern har en krockkudde,
som krymper längs linjen - "a"
i början av injektionsprocessen och expanderar
längs linjen "in" i början av sugprocessen;
3 - passerar sugventilen; 4 -
hoppar över utloppsventilen; 5 -
otillräcklig (saknad) volym
luftkudde av pneumatiska kompensatorer.

Figur 5.28

Matningsprestanda för pumputrustning

Detta är en av de viktigaste faktorerna att tänka på när du väljer en enhet. Matning - mängden kylvätska som pumpas per tidsenhet (m3 / h). Ju högre flöde, desto större vätskevolym kan pumpen pumpa. Denna indikator reflekterar volymen av kylvätskan som överför värme från pannan till radiatorerna. Om flödet är lågt värms radiatorerna inte upp bra. Om prestandan är för hög kommer kostnaden för att värma upp huset att öka avsevärt.

Beräkningen av effekten hos cirkulationspumputrustningen för värmesystemet kan göras med följande formel: Qpu=Qn/1.163xDt [m3/h]

Samtidigt är Qpu tillförseln av enheten vid den beräknade punkten (mätt i m3 / h), Qn är mängden värme som förbrukas i området som värms upp (kW), Dt är temperaturskillnaden som registreras på den direkta och returledningar (för standardsystem är detta 10- 20°C), 1,163 är en indikator på vattnets specifika värmekapacitet (om en annan kylvätska används måste formeln korrigeras).

Hur man bestämmer det erforderliga trycket på cirkulationspumpen

Huvudet på centrifugalpumpar uttrycks oftast i meter. Värdet på trycket låter dig bestämma vilket hydrauliskt motstånd det kan övervinna. I ett slutet värmesystem beror trycket inte på dess höjd, utan bestäms av hydrauliska motstånd. För att bestämma det erforderliga trycket är det nödvändigt att göra en hydraulisk beräkning av systemet. I privata hus, när man använder standardrörledningar, är som regel en pump som utvecklar ett tryck på upp till 6 meter tillräcklig.

Var inte rädd för att den valda pumpen kan utveckla mer tryck än du behöver, eftersom det utvecklade trycket bestäms av systemets motstånd och inte av numret som anges i passet. Om pumpens maximala tryckhöjd inte räcker till för att pumpa vätska genom hela systemet kommer det inte att finnas någon vätskecirkulation, så du bör välja en pump med höjdhöjd .