Návrhový bod systému (cílový provozní bod)

Bod se skládá z objemového průtoku Q a dodávaného množství H.Pro výpočet návrhového bodu se nejprve určí požadovaný objemový průtok (dopravní množství čerpadla). To může záviset na různých parametrech v závislosti na aplikaci (např. potřeba tepla pro topné systémy, množství odpadní vody atd.). Pomocí vypočteného objemového průtoku se určují třecí ztráty potrubí, které spolu se statickou dopravní výškou vedou k celkové dopravní výšce čerpadla.Pokud je pro aplikaci stanoven minimální průtok a toho není dosaženo pro vypočtený průtok, je jmenovitý průtok upraven tak, aby bylo dosaženo minimálního průtoku. Čerpadlo pak běží ve vypnutém režimu (nepřetržitě).Konstrukčním bodem systému je požadovaný provozní bod (cílový provozní bod) pro výběr čerpadla. U standardních čerpadel je obvykle odchylka mezi požadovaným a skutečným provozním bodem. Přípustná odchylka závisí na oblasti použití a je částečně upravena platnými normami.U čerpadel s regulací otáček jsou otáčky čerpadla upraveny tak, aby se přesně přiblížilo cílovému pracovnímu bodu. To umožňuje efektivní provoz, zejména u systémů, které jsou provozovány v různých stavech zatížení (např. topné systémy).V závislosti na konstrukci čerpadla jsou k dispozici další možnosti přizpůsobení křivky čerpadla cílovému provoznímu bodu. Kromě změny rychlosti se široce používají následující metody:
  • Vypněte oběžné kolo
  • Nastavení úhlu lopatek pro axiální čerpadla
  • Omezování
  • Obejít

Těsnění hřídele

Dva nejběžnější systémy jsou:Ucpávka – jako tradiční hřídelová ucpávka – se zřídka vyskytuje kvůli údržbě požadované v technických zařízeních budov a je ve skutečnosti běžná pouze u čerpadel se základovou deskou. Lze jej nalézt ve speciálních provedeních u inline čerpadel.V závislosti na provozních podmínkách jsou vyžadována různá těsnění a nastavení ucpávky. Obecně lze vzhledem k průměrným provozním tlakům/teplotám a normální kvalitě vody předpokládat, že průměrné množství kapající vody 10 kapek za minutu vytváří dostatečné mazání pro ucpávku. V jednotlivých případech je třeba dodržovat speciální informace výrobce. Životnost těsnění ucpávky by se měla pohybovat mezi 1 a 2 roky. V případě ucpávkových ucpávek s obzvláště nízkým zatížením nejsou neobvyklé doby prostoje několika let. Na druhou stranu extrémní vodní podmínky (znečištění, příměsi, přehřívání atd.) mohou životnost zásadně snížit. Aby se zabránilo poškození hřídele agresivními médii nebo nesprávnou manipulací s ucpávkou, měla by být upřednostněna provedení s ochrannými manžetami hřídele.Bezúdržbová mechanická ucpávka se etablovala ve stavební technice a mnoha dalších aplikacích jako standard pro čerpadla s hřídelovými ucpávkami. Během provozu nedochází ke ztrátám vody a po dobu životnosti mechanické ucpávky nejsou potřeba žádné údržbové práce. Životnost za průměrných provozních a vodních podmínek je 1 až 2 roky, max. 3 roky. Extrémní vodní podmínky (znečištění, příměsi, přehřívání atd.) mohou výrazně snížit životnost. V takových aplikacích musí být vhodnost nebo speciální konstrukce pro provozní podmínky dohodnuty s výrobcem. V technologii budov návrh, který:
  • funguje nezávisle na směru otáčení
  • pružně sedí na hřídeli pomocí vlnovce (v případě mechanického opotřebení ucpávky automatické seřízení pomocí vestavěné pružiny)
  • nabízí optimální mazací vlastnosti díky spojení materiálů tvrdý / měkký (keramika nebo tvrdý kov na uhlík)
  • je namontován na ochranném pouzdru hřídele vyrobeném z bronzu nebo nerezové oceli.
Upozornění: Těsnění ucpávky a mechanické ucpávky jsou díly podléhající opotřebení. Chod nasucho není povolen a u obou verzí vede ke zničení těsnění.

Sací výška pro odstředivá čerpadla, která nejsou samonasávací

To znamená, že místní tlak vzduchu p b je vyšší než součet kladné čisté sací výšky HH a tlaku par p v; vstupní tlak tedy již není potřeba. Tato korelace je založena na drastickém snížení tlaku par studené vody. V praxi to znamená:Čerpadla, která pracují se záporným minimálním vstupním tlakem H erf , jsou schopna generovat sací zdvih (nikoli samonasávací).Sací výkon je přibližně roven úrovni záporného minimálního vstupního tlaku mínus 1m bezpečnostní faktor.Vzhledem k tomu, že čerpadla, která se obvykle používají ve spojení s technickými zařízeními budov, nemají žádné samonasávací vlastnosti, musí být pro provoz sacího zdvihu splněny následující podmínky:
  • Odvětrání potrubí na sací straně včetně čerpadla před uvedením do provozu.
  • Zamezení vnikání vzduchu během provozu čerpadla (ventilace vede k selhání sací schopnosti).
  • Zabránění odvodnění sacích trubek na stojanu čerpadla poskytnutím a instalací patního ventilu. (Nebezpečí úniku částicemi nečistot)
Závislost na zpětných ventilech v tlakovém potrubí není dostatečná, protože vzduch může být unášen přes hřídelovou ucpávku (mechanická ucpávka nebo ucpávka) na stojanu čerpadla.Vzhledem ke svým konstrukčním vlastnostem je sací výkon čerpadel, která nejsou samonasávací, obecně omezen na rozsah max. 2 až 4 m. Vyšší sací výšky (max. 8 až 9 m) a samonasávací provoz vyžadují použití speciálních čerpadel.

Objemové čerpadlo

Podle druhu pohybu výtlačného tělesa se rozlišují oscilační a rotační výtlačná čerpadla.Oscilační objemová čerpadla zahrnují
  • Pístové čerpadlo
  • Membránové čerpadlo
Mezi rotační objemová čerpadla se počítají následující konstrukce:
  • Šroubové čerpadlo
  • Excentrické šroubové čerpadlo
  • Čerpadlo s rotačními písty
  • Zubové čerpadlo
  • Šroubové čerpadlo
  • Peristaltické čerpadlo
Na rozdíl od odstředivého čerpadla se objemové čerpadlo často používá, když je viskozita čerpaného média velmi vysoká nebo během dávkovacích procesů.

Čerpadlo běží na sucho

Konstrukce Jako jednotný konstrukční prvek mají suchoběžná čerpadla oddělení mezi čerpaným médiem a hnacím motorem. Spojení mezi oběžným kolem v tělese čerpadla a motorem je provedeno společnou hřídelí nebo samostatně spojkou. Díky této konstrukci zůstává rotující motorová část suchá (odtud název dry runner). Uložení motoru pomocí válečkových ložisek vyžaduje vnější mazání. Jako standardní pohony se používají standardní motory IEC, ale je možné použít i speciální konstrukce, včetně motorů v nevýbušném provedení. Typy / funkce Existují 2 různé verze ucpávkových čerpadel:
  • Odstředivé čerpadlo s přírubovým motorem
  • Odstředivé čerpadlo s motorem a spojkou na základní desce.
Čerpadla běžící na sucho jsou hlučnější než čerpadla s mokrým provozem. Hluky způsobují válečková ložiska (kuličková nebo jehlová) a kolo ventilátoru povrchově chlazeného elektromotoru. Hlučnost samotného čerpadla – hluk proudění, hluk ložisek – lze naopak zcela zanedbat, pokud nenastanou neobvyklé provozní situace (kavitace apod.).

Motorové čerpadlo s dělenou trubkou

Tím odpadá nutnost utěsnění hřídele pomocí ucpávky nebo mechanické ucpávky, která je vyžadována u jiných typů čerpadel.Čerpané médium slouží k mazání ložisek motoru (kluzných ložisek) a také k chlazení vnitřku rotoru. Tento takzvaný mokrý prostor je utěsněn od atmosféry nebo vinutí motoru plechovkou. Tato plechovka má průměrnou tloušťku stěny pouze 0,1 až 0,3 mm a je vyrobena z nemagnetické vysoce legované oceli. Kanystr je staticky utěsněn pomocí O-kroužků. Funkce / funkce Výhodou této konstrukce je jednoznačně to, že je zcela bezúdržbová. Žádná výměna nebo hlášení, žádná výměna těsnících prvků, ale perfektní funkce po celou dobu provozu.Hladkost tohoto designu je pozoruhodná. Důvodem této hladkosti je kromě tlumicích vlastností vody, ve které se pohybují rotující části, kluzné uložení rotoru. To eliminuje všechny valivé nebo valivé zvuky, které se vyskytují u valivých ložisek z. B. může nastat pomocí kuličkových ložisek.Nejen hladký chod, ale i životnost a míra náchylnosti k poruchám je rozhodujícím způsobem ovlivněna touto součástí.Konstrukce ložiska je jednou z nejdůležitějších konstrukčních vlastností čerpadel s mokrým rotorem. Pro provozní bezpečnost čerpadla má kromě konstrukčního provedení ložisek rozhodující význam materiálové párování ložiska. V praxi převládaly tyto kombinace:
  • Keramická hřídel / keramické ložisko
  • Hřídel z kalené chromové oceli / uhlíkové ložisko.
Keramické ložisko, hřídel a ložisko vyrobené ze stejného materiálu, což je pár, který je v rozporu s tradiční teorií ložisek, má velmi malé opotřebení ložisek díky extrémně tvrdému a křehkému materiálu keramika oxidu hlinitého s optimálním mazáním ložisek. Pokud však chybí předpoklad pro správné mazání, kupř. B. Chod nasucho v důsledku hromadění vzduchu nebo tvorby páry v případě přehřátí, po krátké době hrozí zablokování. Kromě toho je keramická hřídel relativně náchylná k rozbití, když je vystavena mechanickému namáhání, např. v důsledku přepravních vibrací nebo při pokusu o její odblokování v důsledku naklánění pomocí šroubováku.Naproti tomu dvoumateriálové ložisko – hřídel z tvrzené chromové oceli / karbonové ložisko – vykazuje velmi dobrý chod na sucho nebo nouzový chod karbonových ložisek impregnovaných kovem. K tomu se přidává pověstná odolnost tvrzené ocelové hřídele proti zlomení proti nárazům a vibracím. Provozní chování Na základě desítek let praxe s miliony čerpadel, statistický průměr za normálních provozních podmínek a v závislosti na konstrukci čerpadla vedl k životnosti cca 40 000 až 70 000 provozních hodin. To odpovídá v průměru 8-12 let při běžném provozu vytápění. Optimální funkčnost této konstrukce podtrhuje i fakt, že nemálo mokroběžných čerpadel běží více než 15 až 20 let (přes 100 000 provozních hodin) bez poruch a údržby.Mokroběžná čerpadla v technice budov důsledně disponují regulací otáček hnacích motorů jako zvláštní funkcí. Mezitím již nejsou v mnoha zemích pro nové instalace povoleny ručně přepínatelné ovládací prvky a byly z velké části nahrazeny automatickými ovládacími prvky.

Samonasávací odstředivá čerpadla

Sací potrubí čerpadla je odvzdušněné bez dalších externích sacích zařízení.Odstředivá čerpadla bez vnějšího nebo vnitřního sacího zařízení mohou být samonasávací, pokud je čerpadlo naplněno vodou před vlastním procesem čerpání. U těchto typů čerpadel zpětný ventil znamená, že kapalina zůstává po vypnutí čerpadla ve skříni.Konstrukce nezbytná pro samonasávání ovlivňuje účinnost čerpadla.

Čerpadlo s bočním kanálem

Dopravují kapalinu přes hvězdicové kolo do kanálu vedle oběžného kola. Tím je dosahováno 5- až 15násobných výšek dodávky než u radiálních ozubených kol.Čerpadla jsou samonasávací. Používají se zejména při dopravě směsí kapalina-plyn (částečná doprava plynu) a při speciálních požadavcích na sací schopnost.Účinnost je poměrně nízká. Rozsah výkonu tedy sahá pouze do cca 4 kW.Vzhledem k úzkým mezerám nejsou obecně vhodné pro čerpání kapalin s abrazivními složkami.