Устройство, виды и принцип действия циркуляционных насосов
Не зная устройство циркуляционного насоса, вы не сможете не только осуществлять ремонт такой гидромашины, если в этом возникнет необходимость, но и заниматься ее регулярным техническим обслуживанием. Конструкцию циркуляционных насосов составляют:
- корпус, изготовленный из нержавейки или цветных сплавов;
- электродвигатель, вал которого соединен с ротором;
- непосредственно сам ротор, на котором устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка (ее лопасти, постоянно контактирующие с перекачиваемой средой, могут быть изготовлены из металла или полимерных материалов).
Конструкция циркуляционного насоса
Работает циркуляционный насос вне зависимости от своего конструктивного исполнения по следующему принципу.
- После подачи электрического тока вал приводного двигателя начинает вращать ротор, на котором установлена крыльчатка.
- Поступающая во внутреннюю часть насоса через всасывающий патрубок жидкость-теплоноситель отбрасывается рабочим колесом и центробежной силой к стенкам рабочей камеры.
- Жидкость, на которую воздействует центробежная сила, выталкивается в нагнетательный патрубок.
Как уже говорилось выше, в зависимости от конструктивных особенностей циркуляционный насос для отопления может относиться к различным видам. Так, выделяют устройства с ротором:
В частных домах наиболее часто используются циркуляционные насосы «мокрого» типа
У циркуляционных насосов первого типа, которые и используются преимущественно для оснащения бытовых систем отопления, ротор постоянно находится в жидкой среде. Это способствует не только смазке движущихся элементов, но и их эффективному охлаждению. К основным достоинствам оборудования данного типа следует отнести:
- низкий уровень шума при работе, так как вода, в которой находятся все движущиеся элементы такого устройства, отлично поглощает вибрации;
- простоту монтажа (такие насосы просто врезаются в трубопровод), технического обслуживания и ремонта.
Между тем насосы с «мокрым» ротором, если говорить об их недостатках, отличаются не слишком высоким КПД, могут устанавливаться только в горизонтальном положении и очень критично относятся к отсутствию жидкости в системе отопления.
Насосы с «сухим» ротором устанавливаются в отдельных котельных и используются в системах, отапливающих большие площади
Приводной двигатель насосов с «сухим» ротором вынесен в отдельный блок. Вращение от вала электродвигателя передается крыльчатке посредством специальной муфты. В отличие от устройств с «мокрым» ротором, помпы данного типа характеризуются более высоким КПД (до 80%), но и более сложной конструкцией, что несколько усложняет процедуры по их обслуживанию и ремонту. Циркуляционные насосы с «сухим» ротором врезают в трубопровод и крепят их корпус к стене, для чего используется специальная консоль.
Циркуляционный насос отопления: устройство
Хозяева частных домов обычно отдают предпочтение экономичным насосам небольшой мощности с ротором «мокрого» типа.
Принцип действия этого агрегата прост: крыльчатка, жестко закрепленная на валу электродвигателя, вращается и затягивает теплоноситель, поступающий из входного патрубка. Затем под давлением выталкивает его в нагнетательный патрубок, обеспечивая таким образом циркуляцию.
Если мы разбираем насос своими руками, то должны хорошо представлять его устройство.
Схема устройства циркуляционного насоса с «мокрым» ротором
Важно! Необходимо учитывать, что в моделях «сухого» типа ротор и приводной двигатель выделяются в отдельный блок, а вращение передается на крыльчатку при помощи муфты
Правила эксплуатации и технического обслуживания
Чтобы не сталкиваться с ситуациями, при которых циркуляционный насос, установленный в системе отопления, будет требовать ремонта, необходимо строго соблюдать правила эксплуатации такого оборудования, которые заключаются в следующем.
Если в трубопроводе отсутствует вода, запускать циркуляционный насос нельзя.
Величина формируемого напора воды должна находиться в пределах характеристик, указанных в техническом паспорте циркуляционного насоса
Если устройство будет выдавать пониженный или, наоборот, повышенный напор воды, это может привести к его быстрому износу и, соответственно, выходу из строя.
В течение периода, в который система отопления не используется, насос необходимо включать на циркуляцию хотя бы раз в месяц на четверть часа, что позволит предотвратить окисление и блокирование его движущихся деталей.
Очень важно следить за тем, чтобы температура воды в системе отопления не была больше 65°. В воде, нагретой до более высокой температуры, начинает активно выпадать осадок, который, взаимодействуя с движущимися деталями гидромашины, способствует их активному износу и, соответственно, выходу из строя всего устройства.
Периодическая проверка циркуляционного насоса значительно снизит вероятность выхода его из строя в отопительный сезон
Проверка циркуляционного насоса на предмет корректности работы включает в себя такие действия, как:
- включение гидромашины на рабочий режим и проверка уровня создаваемых ею шумов и вибраций;
- проверка напора (уровня давления) теплоносителя, создаваемого в нагнетательном патрубке (как уже говорилось выше, напор жидкости должен находиться в пределах значений, приведенных в техническом паспорте);
- контроль степени нагрева двигателя, которая не должна быть слишком высокой;
- проверка наличия смазки на резьбовых соединительных элементах насоса и ее нанесение, если она отсутствует;
- проверка наличия и правильности заземления корпуса гидромашины;
- проверка наличия протечек как на корпусе насоса, так и в местах, где он соединяется с трубопроводом (если течи в таких местах присутствуют, необходимо подтянуть резьбовые соединения и проверить целостность установленных прокладок);
- осмотр клеммной коробки и проверка фиксации в ней провода (кроме того, необходимо проверить, не попадает ли в клеммную коробку влага, что недопустимо).
Основной причиной быстрого износа подшипников трения в насосах считается повышенная загрязненность теплоносителя
Как почистить детали
Засор насоса образуется из-за скопившихся известковых отложений. Чрезмерные загрязнения могут привести теплоагрегат к полному выходу из строя. Небольшие отложения на валу можно устранить самостоятельно с помощью обычной уксусной эссенции.
Чтобы очистить внутренности помпы от загрязнений, разбавьте её водой 1:1. Полученный раствор залейте внутрь насоса через одно из крепёжных соединений.
Через сутки известковые отложения частично растворятся, а для удаления остатков разберите агрегат и основательно его почистьте.
Чистку внутренностей насоса проводите бережно, удаляя остатки отложений со всех поверхностей, при этом воспользуйтесь деревянным шпателем. Завершите обработку шлифовкой, которую можно сделать с помощью кусочка ткани или специальной пасты.
Функции насоса в системе отопления
Циркуляционный насос обеспечивает равномерное распределение теплоносителя по всей отопительной системе, и главное, предотвращает образование воздушных пробок, которые приводят к снижению его температуры.Итак:
Обычно в систему отопления устанавливают два одинаковых насоса, которые работают попеременно. То есть один качает воду, а второй в это время находится в резерве.
Но есть и более удобный вариант: сдвоенный насос. Произвести его внедрение в отопительную систему своими руками гораздо проще. Такие модели сегодня предлагают практически все ведущие производители данного оборудования.
Сдвоенный насос для системы отопления
- Есть модификации сдвоенных циркуляционных насосов, которые способны работать в разных режимах. Например: каждый блок может функционировать независимо от другого; либо раз в сутки рабочий режим автоматически переключается с одного блока на другой. Резервный режим тоже возможен: в этом случае, если один насос выходит из строя, второй включается автоматически, в течение нескольких секунд.
- Вообще, в автономных отопительных системах используются, в основном, насосы центробежного типа. Они делятся на два вида в связи с тем, что в ротор насоса может быть погружён в воду, или совсем не взаимодействовать с ней. Отсюда и названия: «с мокрым ротором», и «с сухим ротором». Естественно, они имеют конструктивные различия.
Мокрый ротор
В данном случае, ротор вместе с лопастями погружен в воду, которая охлаждает двигатель. От статора он отделён стальной герметичной капсулой.Насосы с мокрым ротором могут перекачивать только чистую воду или смесь воды с гликолем, применяемую в отопительных системах:
Они практически не требуют обслуживания, в связи с чем, ремонт насоса циркуляционного своими руками, обычно сводится к поиску неполадок, чаще всего связанных с проблемами в самой системе – о них мы ещё расскажем. Модели с мокрым ротором удобны тем, в них предусмотрена функция вращения его скорости.
Насос для горячей воды с мокрым ротором
Даже если при покупке вы ошиблись с характеристиками, всегда есть возможность отрегулировать работу насоса. Данная функция позволяет использовать это оборудование не только в двухтрубных радиаторных схемах отопления, но и в системах тёплого пола.
Этому способствует и бесшумная работа насосов с мокрым ротором.
Сухой ротор
В данных моделях, рабочая часть ротора отделяется от двигателя уплотняющими кольцами из нержавеющей стали. При запуске механизма, между вращающимися кольцами создаётся тонкая плёнка воды, которая, находясь под давлением, делает соединение абсолютно герметичным.Итак:
- Несмотря на то, что такие насосы довольно шумные в работе, они имеют более высокий КПД. Поэтому, практически все промышленные модели имеют именно такую конструкцию. Их устанавливают на амортизирующих подушках, в отдельных, хорошо изолированных помещениях.
- Корпуса насосов с сухим ротором могут быть блочными, горизонтальными и вертикальными. От этого зависит, где именно расположен всасывающий и нагнетательный патрубок. В любом случае, в корпус обязательно должна заливаться жидкость, которая необходима для смазки.
Рекомендации по выбору
Циркуляционные насосы для отопления частных домов производятся довольно большим количеством различных компаний. Обширный выбор определяет возникновение трудностей с подбором наиболее подходящей модели
При рассмотрении того, как подобрать циркуляционный насос для отопления, следует уделить внимание следующим моментам:
Первым делом уделяется внимание производительности установки. Она подбирается в зависимости от мощности котла отопления
Примером можно привести случай, когда мощность котла составляет 35 кВт, к которому следует подбирать модель с пропускной способностью 35 л/мин.
Зачастую циркуляционный насос устанавливается для того, чтобы обеспечить определенный напор в системе. Измерения указывают на то, что на 10 метров трубопровода требуется напор около 0,6 метров. Расчет проводится следующим образом: при протяженности трубопровода 80 метров следует 8 умножить на 0,6. Полученный показатель будет минимальным для системы.
Выбирая устройство для отопления частного дома рекомендуется отдавать предпочтение моделям, которые могут регулировать скорость потока. За счет подобной функции есть возможность проводить регулировку скорости потока в зависимости от того, какая пара года. Большая скорость позволяет существенно повысить теплоотдачу теплообменников.
Мощность устройства выбирается в зависимости от того, какой диаметр труб. Для вариантов исполнения с меньшим диаметром устанавливаются циркуляционные насосы с большей электрической мощностью.
Наличие защиты позволяет существенно продлить срок службы конструкции. К примеру, назовем защиту от сухого хода. Практически все модели не могут работать при отсутствии рабочей жидкости, так как она становится охлаждением.
Уделяется внимание также тому, какой материал применяется при изготовлении корпуса. Оптимальным вариантом считается применение чугуна, дешевые модели изготавливаются при использовании дешевого пластика. Стоит учитывать, что чугун обладает высокой устойчивостью к воздействию влаги, а также хорошей прочностью, но вот удар может привести к появлению дефекта. Пластик не выдерживает механическое воздействие, но характеризуется небольшим весом и устойчивостью к воздействию окружающей среды.
Размеры корпуса и его форма. С повышением показателя производительности увеличиваются и размеры. Многие модели представлены сочетанием подводящего и отводящего патрубка, а также основной активной части, выполненной в виде цилиндра. Блок управления может быть расположен с боку в виде небольшого пульта с кнопками. На торцевой стороне, как правило, размещается информация производителя.
Не стоит забывать о том, что производители дают гарантию. Некоторые модели имеют гарантию около года, другие больше.
Выбрать циркуляционный насос для системы отопления можно самостоятельно
Кроме этого, уделяется внимание и типу соединения. К примеру, некоторые модели имеют фланцевое соединение, на поверхности других наносится резьба
Рекомендации по разборке циркуляционного насоса
Перед тем как разобрать циркуляционный насос, если в этом возникла необходимость (например, при ремонте), надо отключить его от электропитания и снять с трубопровода, открутив все крепежные резьбовые элементы.
После того как насос демонтирован из системы отопления, можно приступать к его разборке:
- Снимается крышка, которая фиксируется на корпусе помпы при помощи специальных болтов.
- После снятия крышки из внутренней части насоса извлекается крыльчатка.
После этого доступ ко всем внутренним деталям помпы будет обеспечен, их можно осмотреть, почистить или заменить на новые, если в этом есть необходимость.
Роторы «сухого» и «мокрого» типа
Агрегаты, у которых ротор в процессе работы не соприкасается с жидкостью, принято называть «сухими». Они способны переносить высокие нагрузки. Главная проблема моделей с такой конструкцией в том, что у них быстро приходят в негодность уплотнительные кольца. Эти детали хоть и рассчитаны на эксплуатацию в течение 3 лет, но довольно часто выходят из строя задолго до указанного времени.
Причиной быстрого разрушения обычно являются примеси, которые всегда в том или ином количестве имеются в теплоносителе. Негативное влияние могут оказывать и частицы, которые содержатся в воздухе вокруг котла.
Если герметичность прибора нарушается, то это неизбежно приводит к короткому замыканию. Электрические элементы выходят из строя, а выполнить ремонт циркуляционного насоса своими руками при таких поломках уже чрезвычайно сложно, если вообще возможно.
Агрегаты с «мокрым» типом ротора, например, такие, как насосы немецкой марки Вило, гораздо чаще используются для бытовых целей. Они сконструированы с использованием модульного принципа, а потому надежнее, проще в обслуживании и ремонтабельнее.
Важно! Если внимательно следить за тем, чтобы работающий прибор не функционировал «на сухую», то оборудование долго не выйдет из строя. Модели насосов с «мокрым» ротором
Модели насосов с «мокрым» ротором
Обратите внимание! Покупая циркуляционную помпу, необходимо уточнить, подлежит ли она ремонту, и поставляет ли производитель запчасти для этой марки оборудования
Причины неисправностей циркуляционных насосов
Причин, по которым может не работать циркуляционный насос, множество. Например, присутствие в теплоносителе большого количества взвеси может привести к неисправностям циркуляционных насосов. Мелкие частицы осаждаются на поверхность ротора, уменьшая расстояние между ним и стаканом. Из-за этого происходит заклинивание, ведущее к перегреву и короткому замыканию обмоток.
Износ агрегата, эксплуатация в недопустимом режиме и ряд других факторов приводят к тому, что понадобится замена какого-то узла оборудования.
В случаях типовых поломок выполнить ремонт насоса отопления своими руками несложно. Определить такие неполадки можно, зная их характерные признаки. Для этого даже не всегда нужна разборка насоса.
Часто встречающиеся неполадки
По какой причине может не работать циркуляционный насос? Владельцы электронасосов отопления чаще всего сталкиваются со следующими проблемами:
- не крутится вал;
- прибор слишком сильно вибрирует;
- работа насоса сопровождается нехарактерными звуками или чрезмерным шумом;
- оборудование нагревается;
- напор теплоносителя ниже нормативного значения;
- агрегат внезапно отключается.
Разберем подробнее каждую из указанных ситуаций.
Блокировка вала определяется по таким признакам: после включения насос гудит, но крыльчатка остается неподвижной. Обычно это происходит после долгого простоя оборудования из-за окисления поверхности вала.
Внутренняя поверхность корпуса циркуляционного насоса
Вибрация прибора в большинстве случаев вызвана тем, что износился подшипник, обеспечивающий вращение лопастей крыльчатки. Шум может вызывать забившийся фильтр. Нехарактерные для работы насоса звуки также являются признаком того, что в системе имеется воздух.
Несоответствие давления теплоносителя нормативному значению может быть вызвано рядом факторов: нарушением инструкции при подключении трехфазного прибора; забитым фильтром на всасывающей магистрали; повышенной вязкостью теплоносителя.
Нагрев происходит в тех случаях, когда насос функционирует в несвойственном ему режиме со значительным превышением допустимой нагрузки.
Насос в системе отопления отключается спустя какое-то время после начала работы из-за накипи и налета, которые скапливаются на внутренней поверхности статора. Неправильно подсоединенные провода и окислившиеся контакты предохранителя также могут стать причиной сбоя в работе.
Как подготовить циркуляционный насос к отопительному сезону
Перед началом отопительного сезона, чтобы не столкнуться впоследствии с выходом из строя циркуляционной помпы и ее ремонтом, необходимо соответствующим образом подготовить устройство к длительному периоду интенсивной работы.
- Следует проверить правильность врезки насоса в трубопровод, ориентируясь на стрелку на корпусе и индикатор вращения крыльчатки. При монтаже нового трубопровода для установки циркуляционной гидромашины лучше выбрать участок непосредственно перед котлом, где риск появления воздушных пробок сведен к минимуму.
- На прокладках и патрубках насоса для предотвращения их рассыхания должна присутствовать смазка.
- Необходимо проверить состояние сетчатого фильтра на всасывающем патрубке и, если он засорен, тщательно почистить его.
- Требуется также оценить правильность подключения насоса к сети электропитания, для чего используется тестер.
- Следует проверить герметичность и надежность соединительных узлов гидромашины.
- Надо выполнить пробный запуск, результаты которого покажут, готово ли ваше оборудование к отопительному сезону.
Устройство, назначение и принцип работы цркуляционного насоса
В больших помещениях трубы длинные и циркуляция воды в системе происходит медленно, успевая остыть, прежде чем вернуться по замкнутому контуру обратно в котел для повторного нагрева. Для решения этой проблемы прибегают к помощи циркуляционных насосов, которые принудительно заставляют двигаться теплоноситель быстрее по контуру.
Конструкция
Чтобы самостоятельно отремонтировать оборудование, следует знать его устройство:
- Стальной корпус, вытянутый горизонтально. В нем расположены все элементы системы. Изготовляться корпус может также из алюминиевого сплава или нержавейки.
- Электродвигатель и ротор, размещенные в корпусе.
- Рабочее колесо с лопастями, зафиксированное на роторе. Лопасти выгнуты в обратном направлении от движения колеса. Эту деталь изготовляют из прочных полимеров.
Принцип работы
При включении насоса вода в контуре под действием вращения колеса втягивается во входное отверстие. В камере на воду действует центробежная сила, прижимая ее к стенкам камеры и выталкивая наружу. После этого давление падает, и вода снова нагнетается в помпу.
Устройство современных циркуляционных насосов
При таком непрерывном цикле работы температура в системе отопления держится постоянно на одном уровне. Это позволяет экономить затраты на топливо или электроэнергию.
Способы устранения неполадок
Возможность не обращаться для ремонта циркуляционного насоса в мастерскую позволит сэкономить деньги и время. Но только при условии, если хозяин прибора способен сам определить причину поломки и знает, как разобрать насос и поменять неисправную деталь.
Наши рекомендации рассчитаны на устранение простых проблем. Попытки отремонтировать насос своими руками при серьезной поломке, требующей квалифицированного вмешательства, могут окончательно вывести оборудование из строя.
Внимание! Двигатель может быть демонтирован только после отключения электропитания и слива воды из агрегата
Заблокирован вал
Выполняют демонтаж двигателя и осматривают поверхность вала. Если она окислилась, то вал следует провернуть, упершись отверткой в специальную насечку ротора.
Вибрирует корпус
Для прекращения сильной вибрации меняют подшипники. Изношенную деталь удаляют, на посадочное место при помощи деревянного молотка аккуратно вбивают новый подшипник. Размер запчасти можно уточнить в технической документации, прилагающейся к прибору.
Шумит насос
Металлическую сеточку, смонтированную на входе в насос, вытаскивают и тщательно промывают под проточной водой. Затем, не включая прибор, открывают краны. На корпусе находят гайку, предназначенную для отвода воздуха, и откручивают ее. После того, как излишки воздуха стравлены, и пошла вода, гайку закручивают.
Внимание! Для бесперебойной работы системы необходимо, чтобы воздух вовремя удалялся на каждом участке. Рекомендуется смонтировать воздухоотводы, которые будут выполнять эту задачу автоматически
Сброс воздуха из циркуляционного насоса
Слабый напор
В трехфазном насосе проверяют в первую очередь, правильно ли подключены фазы
Если вращение лопастей выполняется в нужном направлении, то обращают внимание на чистоту фильтра. Забитый фильтр вытаскивают и промывают
Нагрев корпуса насоса
Проблема устраняется, если соблюдать правила эксплуатации прибора и не превышать указанную в документации предельную нагрузку.
Отключение агрегата после запуска
Известковые отложения, затрудняющие движение вала, удаляют. Если поверхность чистая, то проверяют, правильно ли подключены фазные провода. Окислившиеся контакты зачищают.
Конструкция и принцип работы
Чтобы выполнить ремонт циркуляционного насоса отопления своими руками требуется знать его устройство и принцип действия. Конструкция современных приборов мало изменилась со времен изобретения первой помпы.
Важнейшими составляющими являются:
металлический (или частично металлический) корпус; рабочее колесо из композитного материала; ротор с вращающим валом; статор и электродвигатель.
Также в состав оборудования входят уплотнители, прокладки, подшипники пробки, гильзы и пр. Современные дорогостоящие насосы оснащены электронной системой управления, позволяющей задавать и контролировать параметры работы.
Все циркуляционные насосы работают по следующему принципу: под действием электротока вал вращается и вода всасывается внутрь корпуса, где под влиянием центробежных сил оттесняется к стенкам и выталкивается под давлением через выводной патрубок.
При правильном монтаже и эксплуатации устройство может бесперебойно отработать не один десяток лет, а при возникновении неисправности можно попытаться осуществить ремонт насоса отопления своими руками, используя простой набор инструментов.
Механические неисправности
Причин, по которым циркуляционная помпа может потребовать ремонта, очень много. Самыми типичными являются:
Гудит насос отопления и не качает воду
Причина: Окисление и заклинивание вращающего вала.
Устранение: Ремонт водяных насосов в этом случае заключается в принудительном провертывании вала и ротора. Для этого требуется предварительно отключить электропитание, слить воду и разобрать корпус устройства.
Совет: Провернуть вал руками бывает проблематично. Лучше использовать для этого отвертку с тупым концом.
Трещит насос отопления, сильно вибрирует, слышно характерное завывание и гул
Причина: Износ подшипника.
Устранение: Ремонтные работы проводятся на отключенном агрегате и заключаются в разборке и замене подшипника
Как правило, износу подвергается подшипник приводного вала, поэтому, прежде всего, следует обратить внимание именно на него
Совет: При замене подшипников используйте готовые ремкомплекты, рекомендованные производителем насосного оборудования.
Шумит насос отопления, вал не крутится
Причина: Попадание внутрь корпуса постороннего предмета.
Устранение: Если шумит циркуляционный насос отопления, то необходимо его разобрать и произвести осмотр всех частей. При обнаружении инородного предмета он аккуратно устраняется, а насос собирается в обратной последовательности.
Совет: Для предотвращения повторного попадания мусора внутрь рекомендуется на всасывающий патрубок монтировать мелкосетчатый фильтр.
Сильный шум при работе, при этом агрегат работает нормально
Причина: воздух в трубопроводе или корпусе оборудования.
Устранение: Ремонт циркуляционного насоса для отопления в данном случае не требуется. Достаточно устранить завоздушенность (стравить воздух) из системы отопления.
Напор нестабильный и постоянно изменяется или уменьшается постепенно.
Причина: Забился фильтр на всасывающем патрубке.
Как разобрать циркуляционный насос
Разборка циркуляционного насоса выполняется только после того, как прибор отключен от сети. Краны, смонтированные на входе и выходе, перекрывают для того, чтобы вода не поступала в прибор. В некоторых случаях его снимают с трубопровода, перекрыв байпас и подключив резервную помпу. Отопительная система продолжает функционировать в штатном режиме, а мастер может без спешки разобраться с поломкой.
Как разобрать водяной насос, посмотрим на примере ремонта циркуляционного насоса Wilo.
Для начала снимают крышку клеммной коробки. Для этого раскручивают винт, на котором она крепится.
Осматривают содержимое коробки. Как проверить, исправны ли пусковые конденсаторы? Их прозванивают при помощи тестера.
Работоспособность пусковых конденсаторов проверяют при помощи тестера
На следующем этапе снимают «улитку». Откручивают два винта, расположенные по диагонали и отделяют элемент от электрической части насоса (ротора и статора).
Внутреннюю поверхность демонтируемого прибора осматривают на наличие отложений, которые образуются из-за низкого качества воды. Картридж ротора подцепляют отверткой и вытаскивают из корпуса.
Разборка насоса завершена, доступ ко всем деталям, располагающимся внутри помпы, обеспечен. Теперь части устройства можно внимательно осмотреть и почистить. Модульная конструкция позволяет свести ремонт к замене вышедшего из строя узла.