Os equipamentos de bombeamento ocupam um lugar importante na organização dos sistemas de abastecimento de água e aquecimento. Em um nível básico, esta técnica garante o bombeamento de líquido da fonte até o ponto de consumo. No entanto, com a otimização e racionalização dos processos de transporte de meios líquidos, destacou-se a tarefa de manter uma velocidade de movimento suficiente no circuito de entrega. O dispositivo da bomba de circulação, baseado em um motor elétrico com rotor, é guiado pela sua execução.
Design da unidade
A carroceria é predominantemente feita em monobloco, o que aumenta o grau de estanqueidade, mas também reduz a possibilidade de atividades de reparo. O funcionamento da infraestrutura hidráulica é assegurado por um motor elétrico com saída para ligação à rede (alguns projetos permitem a entrada de cabos nos dois lados). A propósito, em um dispositivo modernoA bomba de circulação de água está equipada com uma ampla gama de proteções elétricas, incluindo adaptadores de carga de velocidade variável, um bloco de segurança e um sistema de desligamento automático.
A base da bomba também inclui um estator, impulsor, eixo, componentes de flange, caixa de terminais, tubos para conectar comunicações submarinas, etc. Este é o grupo de trabalho no qual se baseia a maioria das bombas projetadas para sistemas de aquecimento. Atenção especial deve ser dada aos dispositivos auxiliares da bomba de circulação. As operações de reparo, como regra, estão associadas à sua substituição. Isso se aplica principalmente a vedações, mancais de encosto, bujões e materiais de isolamento. Esses elementos possuem um recurso operacional diferente, mas em determinados intervalos de tempo estão deformados ou desgastados, necessitando de renovação.
Muito da confiabilidade da bomba de circulação e seus componentes depende da qualidade dos materiais de fabricação. O corpo geralmente é feito de ferro fundido ou liga de aço, embora alguns modelos usem plástico de alta resistência para reduzir o peso. As conexões são feitas de compósitos, borracha (borracha sintética), termoplásticos e alumínio extrudado. Nas versões mais recentes das bombas, há uma rejeição dos elementos de atrito metálicos em favor dos cerâmicos. Esta decisão afeta o preço para cima, mas aumenta o recurso do mesmo rolamento.
Princípio geral de operação do equipamento
A função das bombas de circulação é diferente, pois não estão diretamente envolvidas nas operações de captação e retorno de água. No mínimo, o design tradicional de uma bomba de circulação para aquecimento é projetado para manter uma velocidade suficiente de movimento da água no circuito devido à ação do impulsor. No ponto de instalação da unidade, o líquido sai a uma pressão mais alta, o que afeta a vazão. Em outras palavras, o regime de velocidade no caminho para o impulsor da bomba é transformado aumentando a pressão, o que, no mínimo, garante o movimento constante do refrigerante.
Já foi observado que os sistemas de aquecimento são alvos para o uso de uma bomba de circulação. Mas eles podem ser usados em um sistema de abastecimento de água? Tal como no circuito de aquecimento, este equipamento pode servir também como estabilizador de pressão e caudal. No entanto, é importante levar em consideração que as funções de controle de pressão nos sistemas de aquecimento e abastecimento de água diferem de acordo com as cargas. Se no primeiro caso é necessário apenas manter o movimento do fluxo, um fornecimento completo de água, por exemplo, para o segundo andar requer muito mais recursos, para os quais o princípio de operação da bomba de circulação não é calculado. O dispositivo de alguns modelos permite a conexão de um tanque de expansão (tanque hidráulico), cuja presença pode aumentar a capacidade de pressão, mas as bombas centrífugas autoescorvantes se saem melhor com as tarefas de abastecimento de água.
E vice-versa, nem todas as bombas de superfície do grupo centrífugopode ser integrado no sistema de aquecimento. O fato é que o meio refrigerante se distingue não apenas por uma alta temperatura de até 110 ° C, mas também pela presença de misturas anticongelantes. Para a manutenção desses meios, devem ser utilizados inicialmente tubos especiais resistentes ao calor no sistema de aquecimento e bombas com características aceitáveis de superfícies internas, que distinguem as instalações de circulação.
Operação de modelos de rotor úmido
Neste caso, o local do rotor está na zona do fluxo interno do refrigerante, ou seja, o elemento está em contato direto com o meio atendido. O principal efeito operacional desta configuração é a lubrificação indireta pelo fluido transportado pela unidade. Isso resulta em um projeto otimizado da bomba de circulação do rotor úmido, que não possui uma infraestrutura especial para lubrificar as partes de atrito do motor. Entre os fatores externos da aplicação desses equipamentos, destacam-se o baixo nível de ruído e a facilidade de manutenção.
No entanto, simplificar o projeto da bomba tem suas desvantagens. Por exemplo, os fabricantes estabelecem requisitos rigorosos para a colocação da bomba. Seu corpo deve ser colocado de forma que o rotor ocupe uma posição estritamente horizontal, caso contrário o equipamento falhará. Além disso, devido à sensibilidade do enchimento à contaminação, o dispositivo de uma bomba de circulação “úmida” em algumas versões envolve a introdução de um filtro de limpeza no tubo de entrada. Isso se deve justamente ao fato de o lubrificanteo refrigerante pode conter pequenas inclusões sólidas, que afetam adversamente o estado do mesmo rotor durante a operação de longo prazo. Outro fator negativo decorre disso - uma queda na produtividade de até 40%. Por esta razão, os modelos de rotor úmido são usados apenas em redes com poucas ramificações curtas.
Operação de modelos de rotor seco
Nesta configuração de bomba, o rotor é isolado do fluxo de refrigerante por meio de vedações e elementos de bucim. A tarefa de lubrificar as peças móveis é resolvida separadamente com a ajuda de óleos técnicos. Mas também existem diferentes variações do dispositivo e do princípio de funcionamento da bomba de circulação com um rotor "seco":
- Modelos de console. Deve separar o motor elétrico e sua infraestrutura de trabalho devido a um acoplamento especial. Ambas as partes estão em blocos diferentes, mas no mesmo nível, o que exclui a possibilidade de sua interação não paralela.
- Construções monobloco. Além disso, o motor é separado da parte de trabalho, mas tudo é colocado em um bloco, o que facilita a instalação e manutenção da bomba.
- Configuração em linha. De fato, uma modificação do sistema de console, mas com uma implementação aprimorada do equipamento de conexão. Para isso, não é utilizado apenas um acoplamento, mas também um conjunto de anéis de vedação em cerâmica ou aço. Através destes anéis, é garantido um alto grau de estanqueidade da parte de suporte de água, o que aumenta a confiabilidade da unidade. Além disso, o dispositivo da bomba de circulação na configuração Inline assume umcolocação de tubos de saída e de entrada. Em comparação, outras versões de modelos de rotor seco são caracterizadas pela colocação radial ou circular de bicos para suporte de comunicação.
Em geral, o isolamento do rotor do refrigerante tem um efeito positivo em termos de desempenho (eficiência superior a 70%), por isso esta técnica é frequentemente utilizada na manutenção de redes de aquecimento longas com alto rendimento. Esta é a melhor solução para instalações industriais, mas no âmbito doméstico é bastante problemática e desconfortável em termos de manutenção.
Desempenho
Primeiro de tudo, ao avaliar as características da bomba de circulação, você deve certificar-se de que ela é, em princípio, adequada para trabalhar com o meio líquido alvo em um regime de temperatura específico. Como já mencionado, esse equipamento pode suportar de 90 a 110 ° C. Então você pode ir para os parâmetros de design, o principal dos quais, além das dimensões e configuração do posicionamento do motor, será o diâmetro da conexão rosqueada. Por exemplo, o dispositivo de bomba de circulação UPS-25/40 da Grundfos permite a ligação a tubos com um diâmetro de rosca externa de 25 mm. O segundo dígito na marcação da unidade dinamarquesa indica a força da pressão. Em termos numéricos, trata-se de 40 dm ou 4 m de coluna d'água, que pode ser mantida na utilização máxima da capacidade. Mais uma vez, este valor não deve ser considerado como o principal parâmetro operacional que fornecerá água a uma determinada altura. Não é maisdo que o nível de aumento dentro da rede de circulação de aquecimento. Em comparação, os modelos de pressão de reforço para sistemas de abastecimento de água são capazes de elevar o líquido em 12-15 m no modo de operação normal. também ser usado.
Para facilitar o cálculo da potência necessária, os fabricantes de bombas indicam especificamente a velocidade do refrigerante. Este valor depende diretamente do potencial de potência do motor e do tamanho do bico. Normalmente, 1 kW equivale a 0,06 m3/h. Um sistema de cálculo alternativo sugere a partir do fato de que, se o diâmetro da saída no dispositivo da bomba de circulação para aquecimento for igual a 25 mm, a vazão atingirá 30 l / min. Mas esse é um valor pequeno, pois os modelos mais modernos, mesmo do segmento doméstico, atingem 170-180 l/min em termos de desempenho. O equilíbrio entre a capacidade de projeto e a potência do motor é assegurado pela função de ajuste de rotação do eixo. Modelos com esta capacidade permitem a mudança de passo de 2 para 4 velocidades.
Engenharia Elétrica de Bombas
Normalmente, os motores elétricos assíncronos conectados a uma rede de 220 V são usados como unidade de energia. A força média da corrente é 0, 12-0, 18 A. A base para as conexões é um complexo de uma caixa de terminais, um interruptor de freqüência e conexões de cabo. No dispositivo de bombas de circulação Wilo da linha Star-RS, há tambémprevê drenagem de condensado e conexão de cabo de dupla face com sistema de proteção contra corrente de bloqueio.
Mas nem sempre é possível implementar uma gama completa de dispositivos de proteção elétrica com base na própria bomba. Portanto, dispositivos externos também desempenharão um papel significativo na organização do sistema de fornecimento de energia. No mínimo, um estabilizador de tensão e um sistema de proteção contra curto-circuito devem ser fornecidos - é claro, os requisitos de aterramento não podem ser ignorados. Mais importante ainda, em redes com interrupções periódicas de energia, não será descabido considerar a questão de fornecer energia de reserva para a bomba de circulação. Dispositivos para resolver esses problemas são apresentados em uma ampla gama - de baterias externas (baterias) a geradores autônomos. A escolha do equipamento específico depende das condições e modos de operação da bomba. Se estamos falando de uma casa particular, onde o fornecimento de energia é interrompido em casos excepcionais, você pode escolher uma bateria de tamanho adequado com suporte regular para o recurso energético. Mas em condições de escassez aguda de eletricidade em locais remotos, é melhor usar uma unidade geradora a gasolina ou diesel com um sistema de partida automática. A propósito, a operação de bombas de baixa potência de até 30 W por alguns dias pode ser suportada por baterias de carro, mas essa opção deve ser usada apenas em casos extremos.
Instalação da bomba
No momento da instalação, tanto o local de operação quanto a própria unidade devem estar preparados. Quanto à primeira condição, devemos estar preparados paraconectar um tubo com torneiras na frente dos pontos de conexão para fechar a água. A bomba, por sua vez, deve ser completamente lavada e verificada quanto à integridade estrutural. A inserção é realizada usando um acoplamento e uma contraporca com materiais de vedação. Para aumentar a confiabilidade do circuito de regulação, às vezes é fornecido um desvio no dispositivo de montagem da bomba de circulação. Este é um rastreador no circuito de colocação do equipamento, que é uma seção de tubulação paralela à zona crítica do processo e desempenhando a função de uma rota de entrega de refrigerante de backup. No mesmo segmento, você pode instalar equipamentos funcionais adicionais, como filtros, saídas de ar e apenas válvulas de fechamento.
Manutenção
No modo de operação intensiva, recomenda-se verificar o estado da peça de trabalho e conectar a bomba mensalmente. O trabalho de manutenção abrangente é realizado antes e depois da estação de aquecimento, juntamente com o teste de pressão do sistema de encanamento. Dentre as principais atividades de manutenção da bomba, destacam-se:
- Verificação do estado técnico e estrutural do equipamento.
- Substituição de peças de desgaste se necessário. Conforme já observado, o dispositivo de bomba de circulação contém peças com recursos limitados definidos pelo fabricante. Por exemplo, vedações e acoplamentos duram em média de 1 a 1,5 anos antes de precisarem ser substituídos.
- Limpeza das superfícies da carcaça e funcionamentopeças de contaminação.
- Verificação do funcionamento do motor - é necessário verificar sua capacidade de manter a carga de potência, o nível de ruído e vibração.
- Deve-se prestar atenção especial ao aperto da estrutura e nós de conexão.
- Verificação da infraestrutura elétrica e da qualidade das conexões com os dispositivos conectados à bomba.
Possíveis avarias e reparos
Durante a operação do equipamento, você pode encontrar os seguintes problemas técnicos:
- A unidade não inicia. As possíveis causas incluem uma conexão elétrica quebrada ou um capacitor com falha. Se um rotor "úmido" for fornecido no dispositivo da bomba de circulação, como resultado de sua contaminação com impurezas do líquido de arrefecimento, o motor poderá bloquear. Assim, será necessária uma revisão geral do sistema elétrico com comunicações, verificação do capacitor e limpeza do rotor.
- A bomba é barulhenta e vibra muito. Como regra, tais problemas estão associados ao alto consumo de água, que não corresponde à capacidade do equipamento. A ventilação do circuito de aquecimento também não está descartada. O sistema deve ser ventilado regularmente usando um duto de ar automático.
- A unidade liga e desliga imediatamente. Um problema comum, mais comum em modelos com um dispositivo de console. O reparo da bomba de circulação para aquecimento neste caso se resume a restaurar a estanqueidade da estrutura na interface das unidades de trabalho. Na área entre a camisa do estator e o rotor, deve-se tambémlimpe o calcário se houver.
Conclusão
A circulação do refrigerante pode ser organizada sem o apoio de equipamentos de bombeamento no modo natural de movimento. Tais esquemas são usados em residências particulares, mas não diferem em alto desempenho, em termos de transferência de calor. Ao mesmo tempo, por exemplo, o dispositivo da bomba de circulação da Grundfos oferece a possibilidade de conectar o equipamento da caldeira, o que leva a função da unidade muito além da regulação do fluxo do sistema de aquecimento sozinho. Há novas oportunidades de fornecimento do sistema de AQS, mas dentro do potencial técnico e operacional dos equipamentos utilizados. Também é possível combinar o circuito de aquecimento com o sistema de ar condicionado, no qual será utilizada a bomba de circulação, porém, tais configurações requerem um cálculo cuidadoso na fase de projeto.
