Increasing the efficiency and reliability of air conditioning systems with dual pumps

Full Text

Обычно требования к установке рабочих и резервных насосов выполняются путем монтажа на сети параллельно двух насосов с вентилями до и после каждого из них. Вентили на линии работающего насоса открыты, а на линии резервного закрыты. Традиционные решения требуют дополнительного места для размещения рабочих и резервных насосов, увеличения числа запорных трубопроводов, фитингов и вентилей.

Для устранения этих недостатков фирмой «Грунд-фос» разработаны и серийно производятся сдвоенные насосы. На рис. 1, а показана конструкция сдвоенного насоса типа UPSD серии 200. Ее отличительной особенностью является наличие единого корпуса 7 с фланцами 4 и 5 для присоединения фланцев соответственно обратного и подающего трубопроводов циркуляции воды или антифриза. Температура циркулирующей жидкости может быть воздухонагревателей. от -10 до +120 °C. Кратковременно допускается увеличение температуры перекачиваемой горячей воды до 140 °C.

Насосы не имеют торцового уплотнения, требующего технического обслуживания. В монтажном положении насосов UPSD на трубопроводах в одну линию вал электродвигателя должен располагаться горизонтально. Предпочтительно монтировать насосы на вертикальных трубопроводах с направлением потока жидкости снизу вверх.

В стальном вале насосов предусмотрены отверстия для удаления воздуха из полости защитной гильзы ротора электродвигателя. Насосы UPSD серии 200 конструктивно выполнены с электродвигателем, оснащенным мокрым ротором с защитной гильзой для статора. Защитная гильза изготовлена из нержавеющей стали методом глубокой вытяжки.

Стальной вал ротора электродвигателя опирается на два подшипника скольжения, выполненных из металлокерамики и твердого сплава. Материал, из которого изготовлены подшипники, обеспечивает высокую твердость, хорошее качество поверхности и стойкость к воздействию коррозии, гарантирует практически бесшумную работу вращающегося вала и длительный срок службы без износа трущихся поверхностей, не требует эксплуатационного обслуживания

Рабочие колеса насоса изготовляются с помощью лазерной сварки. Это обеспечивает гладкость поверхности, снижение гидравлических потерь и износа при длительной работе.

В корпусе сдвоенного насоса имеется перекидной шибер, открывающий проход воды только через канал, связанный с работающим насосом в общем корпусе. В случае выхода из строя одного из насосов освобождают фланцевое крепление неисправного насоса и вынимают узел электродвигателя и рабочего колеса. На месте открытого фланцевого отверстия устанавливают фланцевую заглушку, которая заказывается дополнительно. Время снятия неисправного насоса для его ревизии и ремонта занимает не более 20 мин.

После установки фланцевой заглушки пускается в работу второй насос. Ремонт неисправного насоса следует проводить в часы наименьшей потребности в работе СКВ.

Сдвоенный насос типа UPSD серии 200 (рис. 1, а) выпускается фирмой «Грундфос» 14 конструктивных типоразмеров, обеспечивающих подачу воды до 80 м3/ч и напор до 18 м. Максимальное эксплуатационное давление 10-105 Па.

Рис. 1. Сдвоенные насосы: a - типа UPSD серии 200; б - типа LM D /L PD; 1 - единый корпус из серого чугуна GG20 или бронзы; 2— двигатель; 3 — клеммная коробка; 4 — фланец всасывающего патрубка; 5 — фланец нагнетательного патрубка; 6 — плита для монтажа на фундамент; 7 продольно-свертная муфта соединения вала электродвигателя с валом рабочего колеса

На рис. 1, б представлено конструктивное решение сдвоенного насоса типа LMD/LPD. Насос LMD комплектуется электродвигателем с частотой вращения 1450 об/мин, LPD-2900 об/мин. Подача этих насосов-до 600 м3/ч, напор до 60 м. Вал насоса соединяется с валом вертикально расположенного электродвигателя через продольно-свертную муфту. Насос имеет торцовое уплотнение.

При проведении ревизии и ремонта одного из насосов демонтируют его головную часть, в состав которой входят электродвигатель, соединительная муфта и рабочее колесо. Во время ремонта открытое верхнее отверстие в общем корпусе сдвоенного насоса закрывается глухим фланцем.

При работе одного насоса второй, неработающий, гидравлически изолируется в общем спиральном корпусе специальным шибером, установленным в нагнетательной части корпуса и имеющим фиксирующее пружинное устройство.

Сдвоенные насосы типа LMD/LPD могут обеспечить расчетную производительность при использовании их в следующих режимах:

• один насос работает, при этом второй является резервным;
• каждый из насосов включается попеременно в течение суток;
• оба насоса работают одновременно при среднем положении перекрывающего шибера.

На рис. 2 показаны рабочие характеристики сдвоенных насосов.

Рис. 2. Рабочие характеристики и потребляемая мощность сдвоенного насоса LMD/LPD: 1 — при работе одного насоса (второй является резервным) 2 - при параллельной работе двух сдвоенных насосов

При работе одного из сдвоенных насосов производительность по воде равна О/, м3/ч и потребляемая мощность А//, кВт. При работе обоих сдвоенных насосов обеспечиваются производительность Q1+2= и потребляемая мощность N/+N, (см. рис. 2).

Как известно, в расчетные сутки холодного и теплого периодов года расчетная производительность СКВ по холодной или горячей воде необходима только в ограниченное время суток. Поэтому в течение большей части времени при круглогодичное режиме функционирования СКВ достаточно рабов ты только одного сдвоенного насоса при втором резервном. Такой выбор режима позволяет доступ энергетических и экологических преимуществ, показывает диаграммам рис. 3.

Рис. 3. Диаграмма сравнительных показателей применения сдвоенных насосов в качестве основного/резервного и при параллельной работе обоих насосов на сеть

Применение в параллельном режиме работ сдвоенного насоса п сравнению с двумя отдельными насосами дает еле дующие преимущества:

• сокращение площадь для размещения насоса трубопроводов и арматуры;
• снижение стоимости насосов;
• упрощение монтажный работ и сокращение сроков их проведения;
• уменьшение годовой расхода электроэнергии. 

Благодаря перечисленным преимуществам сдвоенные насосы в СКВ 31 последние годы широко применяются на практике

В качестве характерного примера можно привести в Москве (см. журнал «Холодильная техника» 2001 № 4. С. 27-28).

About the authors

O. Ya. Kokorin

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Doctor of Engineering, Sciences, Prof.

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Rice. 1. Twin pumps: a - type UPSD series 200; b - type LM D /L PD; 1 - a single body made of gray cast iron GG20 or bronze; 2— engine; 3 - terminal box; 4 - flange of the suction pipe; 5 - flange of the discharge pipe; 6 - plate for mounting on the foundation; 7 longitudinally coiled coupling for connecting the electric motor shaft with the impeller shaft

Download (262KB)

Indexing metadata

3. Rice. 2. Performance and power consumption of LMD/LPD double pump: 1 - when one pump is running (the second is a backup) 2 - for parallel operation of two double pumps

Download (245KB)

Indexing metadata

4. Rice. 3. Diagram of comparative indicators of the use of dual pumps as a main / standby and with parallel operation of both pumps on the network

Download (403KB)

Indexing metadata