این جدول مقدار افت فشار بر حسب متر آب در 100 متر لوله چدنی نو را نشان می دهد. برای استفاده از جدول، ابتدا مقدار دبی مورد نظر را در ستون سمت چپ جدول پیدا کرده، سپس با توجه به سایز لوله بر حسب میلی متر (سطر اول بالای جدول) سلول مورد نظر مشخص می شود که در آن عدد بالا نشان دهنده افت فشار و عدد پایین سرعت آب در لوله را بر حسب متر بر ثانیه نشان می دهد. به عنوان مثال 100 متر لوله چدنی نو به قطر 100 میلیمتر که دبی 36 متر مکعب بر ساعت را از خود عبور می دهد افت فشاری معادل 2 متر ایجاد می کند. سرعت آب در این لوله برابر 28/1 متر بر ثانیه خواهد بود.

در صورتیکه لوله از جنس چدن نو نبود پس از محاسبه افت فشار از ضرایب زیر استفاده می شود :

76/0 لوله فولادی

76/0 لوله PVC

1/2 لوله چدنی با زنگ زدگی کم

6/3 لوله چدنی با زنگ زدگی خیلی زیاد

همچنین اتصالات خط لوله را نیز می توان معادل لوله در نظر گرفت :

شیر تنظیم جریان : معادل 15 متر لوله

شیر دریچه ای : معادل 5 متر لوله

شیر یک طرفه : معادل 10 متر لوله

زانویی : معادل 5 متر لوله

مثال : 150 متر لوله استیل به قطر 80 میلیمتر برای انتقال 24 متر مکعب در ساعت آب مورد استفاده قرار گرفته است. در مسیر لوله تعداد 5 زانویی، یک شیر یک طرفه و یک شیر کنترل جریان وجود دارد. افت فشار لوله چقدر می باشد؟

با توجه به مقادیر ذکر شده برای اتصالات طول معادل برای زانویی و شیرآلات برابر 50 متر می باشد.

(طول معادل اتصالات) 50=15+10+(5+5)

این طول باید به طول لوله اصلی اضافه شود : (طول معادل کلی) 200=50+150

با مراجعه به جدول، مقدار افت فشار با توجه به قطر لوله و دبی، برابر 3 متر در هر 100 متر لوله می باشد. از آنجا که طول لوله 200 متر است مقدار افت دو برابر می شود.

(افت فشار در 200 متر لوله) 6=2×3

و در نهایت چون جنس لوله از استیل می باشد عدد نهایی در 76/0 ضرب می شود.

(افت فشار نهایی) 5/4 = 76/0x6

جدول مقاومت در خمیدگی، valve ها و gate ها در جهت نصب پمپ آب

مقاومت جریان با استفاده از روش طول خط لوله معادل و مطابق جدول ذیل محاسبه می گردد :

برای نصب پمپ آب جدول برای ضریب (لوله استیل چدن) Hazen Williams C = 100 مورد تائید است. برای لوله کاری استیل مقدارها را در 1.41 ضرب نمائید. برای فولاد ضد زنگ، مس و لوله کاری چدنی روکش دار، مقدارها را در 1.85 ضرب نمائید.

هنگامی که برای نصب پمپ آب طول خط لوله معادل معین گردید، مقاومت جریان از طریق جدول مقاومت جریان بدست می آید.

مقدارهای داده شده دارای حالت راهبردی بوده و مطابق مدل باید دارای تغییر اندک باشند. مخصوصا برای gate valve ها و valve های غیر قابل بازگشت که در این حالت بررسی مقدارهای تهیه شده توسط تولید کنندگان ایده خوبی خواهد بود.

پمپ دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند و نتیجه آن افزایش انرژی پتانسیل ( فشار سیال عبوری ازپمپ) و یا انرژی جنبشی (سرعت سیال و انتقال سیال) می باشد.

به صورت کلی پمپ ها به دو رده پمپ های دینامیکی و پمپ های جابجایی مثبت تقسیم می گردند. پمپ های دینامیکی پمپ هایی هستند که در آنها انتقال انرژی به سیال به صورت دینامیکی می باشد.

پمپ های جابجایی مثبت پمپ هایی هستند که سیال توسط آنها جابجا می گردد. به عبارتی تفاوت دو نوع پمپ اشاره شده در نحوه انتقال انرژی به سیال است. با مثال زیر می توان تمایز دو نوع پمپ فوق را نشان داد. فرض کنید قرار است تکه سنگی از سطح زمین به ارتفاع ١٠ متری منتقل شود. این عمل را می توان به دو طریق انجام داد: روش اول این است که با بستن سنگ به یک تکه نخ و چرخاندن و رها کردن ناگهانی آن سنگ به ارتفاع مورد نظر پرتاب کرد و در روش دوم می توان سنگ را از طریق جابجا کردن مثال استفاده از پلکان به ارتفاع ١٠ متری منتقل کرد. همانطور که ملاحظه می شود در هر دوروش انرژی خاصی به صورت پتانسیل به سنگ داده می شود ولی در روش اول به صورت دینامیکی (سرعت) ودر روش دوم به صورت جابجایی و در نهایت سنگ به ارتفاع مورد نظر منتقل شده است.

تقسیم بندی پمپ ها

همانطور که درتقسیم بندی نشان داده شده در زیر آمده است هر کدام از دو رده پمپ دینامیکی و پمپ جابجایی مثبت در انواع مختلفی در صنعت وجود دارد.

انواع پمپ ها

* پمپ دینامیکی

1. توربو پمپها (سانتریفوژ)

• پمپ جریان شعاعی
• پمپ جریان مخلوط
• پمپ جریان محوری

2. پمپ مخصوص انژکتور

* پمپ جابجائی مثبت

1. پمپ رفت و برگشتی

• پمپ پیستونی
• پمپ دیافراگمی

2. پمپ دوار

• پمپ دنده ای
• پمپ پره ای
• پمپ پیچی

پمپ های گریز از مرکز

کاربرد پمپ های گریز از مرکز

پمپ های گریز از مرکز به لحاظ کاربرد گسترده، هزینه پایین، و نگهداری و تعمیرات آسان، اغلب در واحد های صنعتی به کار گرفته می شوند. بیشتر اینپمپها برای انتقال آب و سایر سیالات سبک به کار می روند. پمپهای مزبور را می توان برای پمپاژ دو قاب، خمیر و تراش های چوب و یا مواد سنگین دیگر به کار گرفت. اما هنگام پمپاژ این مواد باید شرایط خاصی را در نظر گرفت . تغییر پمپ های استاندارد به منظور انتقال مواد سنگین معمولا به پروانه هایی بااندازه و اشکال متفاوت نیاز دارد.

شما حتما بعنوان عضوی از گروه نگهداری تعمیرات تاکنون یک پمپ گریز از مرکز را تعمیر کرده اید و یا در انجام تعمیر آن یاری رسانده اید. شاید متوجه شده اید که پس از پیاده کردن لوله ها و بدنه پمپ، کار برروی قسمتهای داخلی آن نسبتا ساده است .همین سادگی تعمیرات و نیاز اندک به نگهداری و تعمیرات باعث شده است که کاربرد پمپ های گریز از مرکز تا این حد گسترش یابد. در این جا به شرح قطعات داخلی و ساختمان پمپ می پردازیم.

طرز کار پمپ

طرز کار این پمپ بر اساس نیروی گریز از مرکز استوار است. همچنان که سیال وارد دهانه ورودی یابخش مرکزی پمپ می شود در اثر چرخش پره ها به طرف بیرون رانده می شود. از آنجا که سرعت سیال در لبه بیرونی پروانه بیشتر است مقدار حرکت سیال افزایش می یابد. با ورود سیال بیشتر به داخلپمپ، مقدار حرکت سیال در بدنه پمپ که در بر گیرنده پروانه پمپ است افزایش می یابد سپس این سیال بافشار از دهانه خروجی پمپ به بیرون رانده می شود.

بوستر پمپ ها

انواع سیستم های تقویت فشار آب

بطور کلی برای تامین فشار مطلوب در شبکه آب مصرفی در داخل ساختمان های مرتفع از سیستم های زیر استفاده می شود:

• الف- مخزن ثقلی
• ب- بوستر پمپ
• ج- تانک فشار
• د- پمپ با دور متغیر

در کلیه سیستم های فوق مخزنی جهت ذخیره آب و تغذیه ایستگاه پمپاژ در نظر گرفته می شود. این مخزن توسط یک انشعاب با قطر مناسب از لوله اصلی آب شهری و بصورت اتوماتیک از طریق فلوتر تغذیه می شود.

مزایای سیستم بوستر پمپ

در طراحی تاسیسات مکانیکی یک پروژه شامل شبکه آبرسانی، فاضلاب و سیستم سرمایش و گرمایش، آنچه از همه مهمتر و مشکل تر است انتخاب سیستم تامین فشار برای شبکه آبرسانی ساختمان مورد نظر است. به شکلی که از جهات فنی و اقتصادی و سهولت راهبری و نگهداری آتی و شریط خاص موجود در ساختمان بهترین شرایط را فراهم آورد.

مزیت های سیستم بوستر پمپ در سیستم های آبرسانی عبارتند از:

• الف- خذف ضربات هیدرولیکی
• ب- قابلیت حمل و نصب آسان
• ج- قابلیت سرویس در حین کار
• ه- وجود سیستم های مختلف محافظت الکترونیک
• و- صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی
• ز- آبدهی بسیار پایین تا بسیار بالا

توضیح اینکه در سیستم بوستر پمپ هر پمپ می تواند به صورت مستقل از سایر پمپ ها بطور اتوماتیک یا دستی وارده مدار شده یا از مدار خارج شود. در این شرایط اگر یکی از پمپ ها احتیاج به تعمیر پیدا کند می توان با خاموش نمودن کلید پمپ مورد نظر، آنرا از مدار خارج کرده و با بستن شیر فلکه های مربوطه آن را تعمیر نمود بطوری که سایر پمپ های سیستم به کار خود ادامه دهند.

موارد استفاده از بوستر پمپ

• الف) آبرسانی شهرها، شهرکها و مجتمع های مسکونی
• ب) آبرسانی ساختمان های مرتفع، بیمارستان ها، فرودگاها، کارخانجات و سایر مراکز صنعتی
• ج) آبیاری مزارع و کشتزارهای بزرگ
• د) پروژهای آبیاری قطره ای و بارانی
• ه) سیستم های اطفاء حریق

چگونگی استفاده از بوستر پمپ

مجموعه بوستر پمپ عبارتست از یک ایستگاه پمپاژ آب شامل یک یا چند پمپ که بصورت موازی کنار هم قرار گرفته اند و از طریق تابلو یا واحد کنترل فرمان می گیرند.

بوستر پمپ همواره شبکه مصرف را تحت فشار ثابت و معینی ( به میزانی که تنطیم شده ) نگاه میدارد و به محض شروع مصرف آب در شبکه، ابتدا یکی از پمپ های آن شروع به کار کرده و آب مصرفی را تامین می نماید. در صورتیکه میزان مصرف بیشتر شود. متناسب با آن سایر پمپها به ترتیب و بصورت اتوماتیک روشن شده و در مدار قرار میگیرند و همین که مصرف در شبکه کاهش یابد یا متوقف گردد پمپ های سیستم به همان ترتیبی که شروع بکار کرده بودند به تناسب کاهش مصرف بتدریج و یک به یک متوقف شده و از مدار خارج میشوند. بدین ترتیب ضمن این که فشار آب در شبکه همواره ثابت می ماند از استهلاک بیش از حد الکتروپمپ ها و نیز اتلاف انرژی الکتریکی در سیستم جلوگیری می شود.

به منطور بالا بردن عمر سیستم بوستر پمپ باید میزان استهلاک را به صورت مساوی بین کلیه پمپ های سیستم تقسیم نمود.

برای کاهش میزان استهلاک سیستم بوستر پمپ و بالا بردن عمر دستگاه از یک طرف و کاهش و صرفه جویی در مصرف برق بوستر پمپ های بزرگ یک عدد پمپ کوچک با میزان آبدهی کم و ارتفاع آبدهی با فشاری برابر با ارتفاع آبدهی پمپ های اصلی به سیستم اضافه می کنند. این پمپ که به نام جاکی پمپ (Jucky Pump)، یا پمپ پیشرو معروف است در هر دوره راه اندازی قبل از سایر پمپ ها بکار می افتد. در این حالت اگر میزان مصرف آب در شبکه بیش از آبدهی جاکی پمپ گردد این پمپ بصورت اتوماتیک خاموش و پمپ های اصلی یکی پس از دیگری به تناسب بالا رفتن میزان آب مصرفی، روشن شده و وارد مدار میگردند و فشار شبکه را تامین می نمایند.

استفاده از منابع تحت فشار در سیستم بوستر پمپ باعث تامین مصارف کم، جلوگیری از روشن شدن پمپ ابتدایی، کمک به حذف ضربهای هیدرولیکی در یک سیستم و یکنواخت کردن فشار در محل مصرف و جلوگیری از نشتهای احتمالی در شبکه می شود.

این منابع به دو صورت کره ای و استوانه ای، در حجم های مختلف ساخته می شوند. جهت تعیین مشخصات فنی بوستر پمپ ها متناسب با شرایط طرح دو مشخصه مورد نیاز است:

• الف) ارتفاع کل مورد نیاز یا فشاری که توسط بوستر پمپ تولید یا تامین می شود. (هد کل)
• ب) آبدهی مجموعه بوستر پمپ (دبی کل)

پس از تعیین مقادیر دو مشخصه فوق میزان آبدهی و ارتفاع کل مورد نیاز و گزینش اینکه سیستم بوستر پمپ با چند واحد پمپ عمل نماید، ابتدا با انتخاب نقطه کار از روی منحنی های مشخصه بوستر پمپ ها، مدل آنها تعیین شده و سپس از روی جداول کاتالوگ، سایر مشخصات و ابعاد دستگاه مشخص خواهد شد.

مشخصات بوستر پمپ

بطور کلی می توان گفت که مجموعه بوستر پمپ برای تامین آب در ساختمان های مرتفع که میزان مصرف آب متغیر و متناوب است طراحی می شود از پمپ های الکترونیکی سانتریفیوژ که بوسیله یک پانل الکترونیکی کنترل می گردد و بستگی به مقدار آب در خواستی توسط مصرف کننده دارد استفاده می شود.

برای عملکرد بهینه پمپ الکتریکی می توان از تعدادی پمپ های الکتریکی مشابه استفاده کرد یا سرعت آنها را تنطیم نمود. بمنظور تامین نیاز های فوری یک سیستم از سنسورهای فشار یا سنسورهای Delivery

در مجموعه استفاده می شود.

هنگامی که تغییرات فشار بالای 1.5 بار برای مصرف کننده قابل قبول است می توان از سوییچ های فشار الکترومکانیکی متفاوت on-off برای اندازه گیری فشار سیستم استفاده کرد.

از طرف دیگر اگر محدودیت بیشتری در رابطه با تغییرات فشار مورد نظر باشد از ترنسدیوسرهای فشار الکترونیکی استفاده می شود که یک سیگنال ( ولتاژ یا جریان) متناسب با فشار تحویلی را خارج میکند.

ساختمان بوستر پمپ

یک واحد بوستر بطور طبیعی شامل قسمتهای زیر است:

• الف: الکترو پمپ به تعداد مورد نیاز که در کنار هم بر روی یک شاسی نصب می گردند که بر حسب میزان آبدهی و فشار کار مورد نیاز انتخاب می شوند.
• ب: پانل الکتریکی برای کنترل پمپ ها
• ج: سنسور برای اندازه گیری پارامترهایی که باید کنترل شوند( معمولا فشار توزیع سیستم)
• د: تانک های ذخیره آب
• ه: وسایل ذخیره و لوله کشی
• و: شیر آلات

پانل الکتریکی

یکی از اعضای بسیار مهم در یک سیستم بوستر پمپ، تابلوی فرمان و کنترل است که وظیفه راه اندازی کنترل و حفاظت بوستر پمپ ها را به عهده داشته و عملکرد مطلوب سیستم به میزان زیادی به نحوه طراحی مدارهای قدرت و کنترل این تابلو بستگی دارد.

در هنگام دو فاز شدن شبکه و جابجایی فازها حفاظت اصلی مدار بر عهده کلیه فیوزهای اصلی و فرعی، بی متال ها، سیستم های کنترل فاز و کنترل الکترونیکی دستگاه می باشد.

هنگامی که مقدار آب در منبع ذخیره به حد معینی تقلیل یافت این سیستم به طور خودکار عمل کرده و پمپ ها را خاموش می نماید همچنین چراغ قرمز روی تابلوی فرمان به نشانه قطع شدن جریان آب ورودی روشن می شود. با تامین مجدد آب ورودی دستگاه بطور اتوماتیک شروع به کار می کند و به این ترتیب از بروز خسارت ناشی از خشک کار کردن پمپ ها جلوگیری به عمل می آید.

استفاده از لرز گیرهای لاستیکی در محل های مختلف از جمله لوله ورودی آب به کلکتور مکش و فلانچ کلکتور رانش پمپ ها به خط لوله ورودی شبکه مصرف باعث جلوگیری از عبور نوسانات و ارتعاشات صوتی، مکانیکی و هیدرولیکی از سیستم بوستر پمپ به شبکه لوله کشی می گردد.

تمام لوله های مکش و دهش از لوله بدون درز با فلنج های استاندارد ساخته شده است. در مورد مصارف بهداشتی کلیه لوله ها و اتصالات از نوع گالوانیزه با وزن متوسط و اتصالات دنده ای است.

شیرهای ورودی و خروجی از جنس برنج یا چدن و از نوع کشویی Gate Valve هستند، شیرهای یکطرفه و صافی همچنین کلکتور نیز از دیگر بخش های یک واحد بوستر پمپ هستند.

پانل الکتریکی برای دستور دادن و کنترل پمپ ها باید چندین کار را انجام دهد :

• الف: توزیع یکنواخت بار کاری برای تمام پمپ ها
• ب: جلوگیری از روشن شدن زیاد پمپ ها
• ج: قطع کردن عملکرد پمپ به طور خودکار در شرایط اضطراری.
• د: تعیین عملکرد پمپ به صورت دستی یا اتوماتیک.
• و: نشان دادن وضعیت عملکرد و حالت پمپ ها.
• ه: اعلام هر گونه اختلال در سیستم و نشان دادن دلیل آن.
• ز: ایجاد امنیت برای افراد.

دو مدار متفاوت می تواند برای پانل های الکتریکی تعریف می شود :

• الف: مدار قدرت، برای رساندن برق به الکتروموتورها.
• ب: مدار کمکی برای سیگنال های خارجی، کنترل فعالیت های متفاوت، محافظت و فرستادن سیگنال.

برای Change Over مداری و کارهایی از قبیل کنترل زمانی و کنترل سطح می توان از مدل های الکترونیکی ویژه ای که در یک پانل الکترونیکی نصب شده باشد استفاده کرد.

برای ارتباط مصرف کننده با ماشین یا به عبارتی فرستادن سیگنال، می توان از تجهیزاتی مانند دکمه های PUSH، سوئیچ های انتخاب کننده، لامپ های فیلمان و غیره یا دیگر مدارهای الکترونیکی با کریستال مایع و دیودهای LED استفاده کرد.

ولتاژ برق مصرفی بوستر پمپ های دور ثابت 220 ولت تکفاز، 380 ولت سه فاز و یا ترکیبی از این دو است. در بوستر پمپ های دور ثابت پیشرفته که روشن و خاموش شدن الکترو پمپ ها بصورت نوبتی صورت می گیرد، برای کنترل فشار فقط از دو پرشر سوئیچ استفاده می شود. هر دو پرشر سوئیچ در حداکثر فشار آب تنظیم می شود و اختلاف آن ها در فرمان دادن به روشن شدن پمپ ها در فشار های مختلف می باشد.

در بوستر پمپ های دور ثابت از یک یا چند منبع دیافراگمی با ظرفیت مناسب استفاده می شود. مناسب ترین ظرفیت مفید منبع دیافراگمی برای 15 بار روشن و خاموش شدن هر یک از الکترو پمپ های بوستر پمپ، از حاصل تقسیم ظرفیت یک پمپ بر حسب لیتر در دقیقه به تعداد پمپ های بوستر پمپ بدست می آید. راندمان منبع دیافراگمی معمولا 33% است لذا حجم اسمی منبع دیافراگمی 3 برابر حجم واقعی آن خواهد بود.

در خلال زمان روشن بودن یک یا چند الکترو پمپ، علاوه بر تامین آب مصرفی، مازاد آن در دیافراگم منبع دیافراگمی ذخیره شده و موجب بالا رفتن تدریجی فشار سیستم و رسیدن آن به فشار پرشر سوئیچ حداکثر می گردد تا با بسته شدن مدار آن، فرمان خاموش شدن تنها الکترو پمپ روشن و یا یکی از الکترو پمپ های روشن بوستر پمپاژ طریق مدار فرمان صادر گردد.

از این پس آب مصرفی از منبع دیافراگمی به شبکه مصرف تزریق می شود. با مصرف تدریجی آب از منبع دیافراگمی، فشار سیستم پائین تا به فشار پرشر سوئیچ حداقل برسد و با بسته شدن مدار آن فرمان روشن شد نمی آید الکترو پمپ بعدی بواسطه مدار کنترل و فرمان بوستر پمپ صادر می گردد. روشن و خاموش شدن الکترو پمپ های بوستر پمپ دور ثابت به همین منوال ادامه می یابد تا آب مورد نیاز شبکه مصرف تامین گردد.

بوستر پمپ های دور متغیر

از دیر باز تامین فشار کاملا ثابت آب با تغییرات مقدار مصرف آن یکی از آرزوهای طراحان و تولید کنندگان بوستر پمپ بوده است. برای رسیدن به این هدف اولین گام ساخت دستگاهی است که بتواند دور الکتروموتورهای معمول را که با برق شهر A.C. کار می کنند، تغییر دهد.

در چند دهه اخیر همسو با پیشرفت صنایع مختلف در جهان، صنعت برق و الکترونیک نیز از جایگاه والایی برخوردار گشته و به پیشرفت های چشمگیری نائل آمده است. گوشه ای از موفقیت های این صنعت ساخت اینورتر است. اینورتر دستگاهی است که بوسیله آن می توان دور آن ها را متناسب با فرکانس برق خروجی از اینورتر تغییر داد. یکی از رایج ترین موارد استفاده از اینورترها که برای اغلب مهندسین تاسیسات شناخته شده است، استفاده از اینورتر در ساخت آسانسورهای دور متغیر، VVVF در صورتی که از این خاصیت اینورتر برای کنترل دور الکترو پمپ های بوستر پمپ ها استفاده شود می توان بوستر پمپ دور متغیر تولید نمود.

از چند دهه اخیر استفاده از بوستر پمپ های دور متغیر در ممالک پیشرفته صنعتی رایج بوده است. در این بوستر پمپ ها از الکترو پمپ هایی استفاده می شود که هر یک از آن ها به اینورتر مجهز است. در کشور ایران به لحاظ قیمت بسیار بالای بوستر پمپ های دور متغیر مذکور در مقایسه با قیمت بوستر پمپ های دور ثابت معمول، استفاده از بوستر پمپ های پیشرفته دور متغیر علیرغم مزایای غیر قابل انکار آن با استقبال مواجه نگردیده و تبلیغات منفی معدود سازندگان ایرانی بوستر پمپ نیز که دانش ساخت آن را نداشتند، سهم عمده ای در عدم استقبال خریداران از این محصول بی نظیر داشت.

در چند سال اخیر برای اولین بار در ایران طراحی و تولید بوستر پمپ های دور متغیر با استفاده از الکترو پمپ های معمول موجود در بازار با قیمت قابل رقابت با بوستر پمپ های دور ثابت آغاز گردیده است. کلیه تجهیزات این بوستر پمپ ها مشابه بوستر پمپ های دور ثابت است، بجز تابلوی کنترل و فرمان و سنسور فشار آن. تشابه قسمت های مکانیکی موجب می گردد تا به سهولت بتوان با استفاده از تابلوی کنترل و فرمان دور متغیر و سنسور فشار مربوطه، بوستر پمپ های دور ثابت موجود را به بوستر پمپ های دور متغیر تبدیل نمود. به عبارتی بجز قسمت های مکانیکی و شیر آلات، سایر تجهیزات و اجزا تشکیل دهنده بوستر پمپ های دور متغیر را تابلوی کنترل و فرمان دور متغیر و پرشر ترانسمیتر تشکیل می دهد.

بخش اصلی تابلوی کنترل و فرمان تابلوی برق را برد کنترل میکرو پروسسوری هوشمند آن تشکیل می دهد. این برد کنترل بر اساس برنامه خاص تعریف شده کار بوستر پمپ را کنترل می نماید. در تابلوی برق بوستر پمپ برای کار دستی هر یک از الکترو پمپ ها بمنظور راه اندازی بوستر پمپ و استفاده موقت دستی از الکترو پمپ های بوستر پمپ به هنگام خرابی احتمالی سیستم اتوماتیک، هم چنین راه اندازی اتوماتیک بوستر پمپ، کلیدهای لازم پیش بینی شده است.

در بوستر پمپ های دور متغیر بر خلاف بوستر پمپ های دور ثابت که الکترو پمپ های آن بصورت آنی روشن و خاموش می شوند، روشن و خاموش شدن الکترو پمپ ها کاملا نرم و تغییرات دور آن ها بتدریج با تغییرات مصرف آب صورت می گیرد. تغییر تدریجی دور الکترو پمپ ها موجب می گردد تا بوستر پمپ های دور متغیر با مزایای زیر از بوستر پمپ های دور ثابت متمایز گردد:

*ثابت بودن کامل فشار سیستم که شاخص اصلی بوستر پمپ های دور متغیر است

*بوستر پمپ های دور متغیر بنا به دلایل زیر به منبع دیافراگمی نیاز ندارند :

• 1-حذف ضربه قوچ در شبکه مصرف به دلیل روشن و خاموش نشدن آنی الکترو پمپ ها
• 2-معادل بودن مقدار آب پمپاژ شده بوسیله بوستر پمپ ها با میزان آب مصرفی
• 3-ثابت بودن کامل فشار سیستم و عدم نیاز به ذخیره سازی آب در حد فاصل دو فشار در مقایسه با بوستر پمپ های دور ثابت

*کاهش فضای اشغال موتورخانه با حذف منبع دیافراگمی

*کاهش استهلاک کوپلینگ ها و قطعات متحرک الکترو پمپ ها

*افزایش عمر مفید بوستر پمپ و اجزا تشکیل دهنده آن

*کاهش هزینه های سرویس و نگهداری

بوستر پمپ دور ثابت با PLC و بدون PLC

این بوستر پمپ ها جهت مصارف آبرسانی، آتش نشانی، آبیاری کاربرد فراوان دارند. با این تفاوت که در دو نوع همراه با Change over یا PLC قطعه هوشمند که پمپ ها را از طریق برنامه ای که در خود حفظ می کند در طیف زمانی خاصی روشن و خاموش کرده و استهلاک پمپ ها را به یک میزان بالا می برد و نوع دیگر بدون Change over یا PLC که پمپ به ترتیب و از طریق تنظیم کلیدهای فرمان دهنده در مدار قرار گرفته و فشار شبکه را تامین می کند.

بمنظور انتخاب پمپ آب جهت منزل مسکونی و ویلا ساده ترین روش انتخاب این پمپ آب در این است که ابتدا شما دو مولفه مهم مورد نیاز را محاسبه نمائید. این دو مولفه مهم فشار پمپ آب یا ارتفاع H می باشد و دیگری بازدهی پمپ آب یا دبی Q می باشد.

فصل اول : بدست آوردن فشار پمپ آب خانگی جهت منزل مسکونی :

برای بدست آوردن فشار مورد نیاز پمپ آب مناسب جهت منزل مسکونی خود ابتدا باید تعداد طبقات منزل خود را در عدد 3 ضرب کنید که این عدد 3 همان ارتفاع کف تا سقف هر طبقه می باشد. به عنوان مثال : اگر ساختمان مورد نظر شما دارای شش طبقه همراه با یک طبقه پارکینگ و یک طبقه زیر زمین می باشد تعداد طبقات این ساختمان هشت طبقه می باشد و زمانی که در عدد 3 ضرب گردد به عدد بیست و چهار می رسیم که این عدد ارتفاع حدودی محلی است که پمپ آب از زیر زمین تا طبقه ششم باید توانایی انتقال آب را داشته باشد.

سپس به منظور بدست آوردن فشار مناسب آب در پشت هر شیر آب یا رایزر عددی را که از ضرب تعداد طبقات منزل خود در عدد 3 بدست آورده ایم را با عدد 30 جمع کرده و فشاری در حدود 2 تا 3 بار را در پشت هر شیر آب در تمامی طبقات خواهیم داشت. به عنوان مثال : اگر ساختمان هشت طبقه ای بالا را با احتساب ارتفاعی که از زیر زمین تا طبقه ششم بدست آوریم که عدد 24 متر را نشان می داد با عدد 30 متر جمع کنیم، فشاری که پمپ آب انتخاب شده باید ایجاد کند عدد 54 متر یا 5/5 بار را نشان می دهد که این ارتفاع مناسب و فشاری ایده ال را ایجاد می کند.

حال با بدست آوردن اولین مولفه که همان فشار پمپ آب می باشد ما قادر خواهیم بود که پمپ آب صحیح را از این نظر مورد بررسی و انتخاب قرار داده و در جهت خرید پمپ آب اقدام نماییم.

فصل دوم : بدست آوردن فشار پمپ آب خانگی جهت ویلا :

برای بدست آوردن فشار مورد نیاز پمپ آب مناسب جهت ویلای خود این انتخاب به دو شکل امکان پذیر می باشد :

در شکل اول : پمپ آب دقیقا در زیر ویلا قرار می گیرد که به منظور محاسبه فشار این پمپ آب به همان روش محاسبه فشار پمپ آب خانگیجهت منزل مسکونی اقدام می کنیم. به عنوان مثال: اگر ویلای شما دوبلکس یا دو طبقه باشد و در طبقه بالا از سرویس بهداشتی و حمام نیز بهره ببرید. فشار مورد نیاز پمپ آب از ضرب عدد 3 در 2 طبقه و جمع آن با عدد 30 بدست می آید که طبق این روش پمپ آب مورد نیاز شما باید فشار 36 متر را داشته باشد تا بتواند فشاری معادل 2 تا 3 بار را پشت تمامی شیرها در هر دو طبقه ایجاد کند.

حال با بدست آوردن اولین مولفه که همان فشار پمپ آب می باشد پمپ آب صحیح را از این نظر مورد بررسی و انتخاب قرار داده و در جهتخرید پمپ آب اقدام نماییم.

در شکل دوم : پمپ آب با فاصله از ویلا قرار داشته و به منظور محاسبه فشار این پمپ آب ابتدا باید طول مسیر را بدست آورده و هر 10 متر آن را یک متر محاسبه کرد سپس ارتفاع تعداد طبقات ویلا را با ارتفاع طول مسیر جمع کرده و عدد بدست آمده را با عدد 30 دوباره جمع می کنیم تا فشار مناسب پمپ آب را بدست آوریم. به عنوان مثال اگر طول مسیر پمپ آب تا ویلا 100 متر باشد، از تقسیم این عدد به عدد 10 به ارتفاع 10 متر می رسیم و اگر ویلا دوبلکس باشد و در طبقه دوم از حمام و سرویس بهداشتی بهره ببریم ارتفاع این دو طبقه 6 متر بوده و از جمع 10 متر ارتفاع طول مسیر و 6 متر ارتفاع دو طبقه و جمع این دو با عدد 30 به ارتفاع 46 متر رسیده و پمپ آب خانگی مورد انتخاب باید قادر به انتقال آب تا 46 متر ارتفاع ستون آب باشد تا فشاری بین 2 تا 3 بار را پشت هر شیر آب ایجاد کند.

حال با بدست آوردن اولین مولفه که همان فشار پمپ آب می باشد ما قادر خواهیم بود که پمپ آب صحیح را از این نظر مورد بررسی و انتخاب قرار داده و در جهت خرید پمپ آب اقدام نماییم.

فصل سوم : بدست آوردن بازدهی پمپ آب یا دبی Q پمپ آب خانگی جهت منزل مسکونی و ویلا

برای محاسبه و بدست آوردن بازدهی یا دبی مورد نظر جهت هر واحد مسکونی به دو روش می توان اقدام کرد :

روش اول : در این روش که بسیار ساده و سریع می باشد به ازای هر واحد مسکونی میزان مصرفی در حدود 400 لیتر در ساعت را در نظر می گیریم.

به عنوان مثال : اگر ساختمان دارای 6 طبقه مسکونی 2 واحد و یک طبقه پارکینگ و یک طبقه زیر زمین باشد میزان فشار و بازدهی پمپ آب مورد نیاز به این طریق محاسبه می شود.

متر ارتفاع ستون آب x 3 + 30 = 8 x 3 + 30 = 54تعداد طبقات = فشار پمپ آب

Lit/min لیتر در دقیقه x 400 = 12 x 400 = 4800 تعداد واحد مسکونی = بازدهی پمپ آب

M3/h متر مکعب بر ساعت 4/8=1000 ÷4800 = تبدیل لیتر بر دقیقه به متر مکعب بر ساعت

روش دوم : در این روش که نسبت به روش اول پیچیده تر می باشد از فاکتور همزمانی (Contemporaneity Factor) استفاده می شود که بستگی به نقاط تحویل دارد.

فرمول محاسبه مقدار آب مصرفی توسط پمپ آب – آپارتمان با یک حمام

W.C. با فلاش تانک

فرمول محاسبه فشار پمپ آب

W.C. با فلاش ولو

فرمول محاسبه فشار پمپ آب

فرمول محاسبه مقدار آب مصرفی توسط پمپ آب – آپارتمان با دو حمام

W.C. با سیفون

فرمول محاسبه فشار پمپ آب

W.C. با فلاش ولو

فرمول محاسبه فشار پمپ آب

Nr : تعداد نقاط تحویل

Na : تعداد آپارتمان ها

f : ضریب همزمانی

جدول (3-3) ماکزیمم همزمانی مقادیر نرخ جریان را برای آپارتمان های دارای یک حمام یا دو حمام نشان می دهد. برای آپارتمان های دارای یک حمام، هفت نقطه طراحی و برای آپارتمان های دارای دو حمام، یازده نقطه باید در نظر گرفته شود.

نیاز مصرفی آب و انتخاب پمپ آب ساختمان هایی از قبیل بیمارستان ها، هتل ها، اداره ها، مدارس، فروشگاه ها و کارخانه ها متفاوت از ساختمان های مسکونی اشتراکی است و اندازه روزانه کلی و ماکزیمم نرخ جریان همزمان آب معمولا بزرگتر است و پمپ آب متفاوتی را می طلبد.

جدول شماره (3-3)

جدول (3-1) مصارف را برای تعدادی از ساختمان های اشتراکی با توجه به ساکنین آن ها نشان می دهد.

جدول شماره (3-1)

برای بهتر بیان شدن مطلب، یک مثال مطرح می کنیم :

مثال :

یک مجتمع مسکونی دارای 20 واحد آپارتمان با مساحت 90 متر مربع که هر واحد دارای وسایل بهداشتی زیر می باشد را در نظر بگیرید. مقدار آب مصرفی را جهت تعیین بوستر پمپ مورد نیاز محاسبه نمائید. (حمام با دوش، دستشویی، ظرفشویی، W.C. با فلاش تانک، ماشین لباسشویی)

روش اول :

فرمول محاسبه فشار پمپ آب

Q = 58 lit/min x 20 = 1160 Lit/min

Q = 1160 x 0.119 = 138 lit/min = 8.3 m³/h

مصرف آب در ساختمان های مسکونی

اولین کاری که برای اندازه گیری واحد فشار پمپ آب ضروری است، تعیین کمیت آب و فشاری است که باید تامین شود. جدول (1) مقادیر ماکزیمم آب مصرفی برای هر نقطه تحویل را با توجه به تسهیلات لوله کشی در اختیار ما قرار می دهد تا بتوانیم پمپ آب مناسب را انتخاب کنیم. ماکزیمم نیازهای تئوری به وسیله مجموع مقادیر مصرف آب در هر نقطه تحویل داده مشخص می شود. اصولا نقاط تحویل همزمان با هم مورد استفاده واقع نمی شوند، بلکه فقط تعدادی از آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین تعیین ماکزیمم تعداد نقاط تحویل برای استفاده در یک لحظه جهت انتخاب پمپ آب مناسب بسیار مهم است.

جدول شماره (1)

اولین قدم با تعیین مقدار فاکتور همزمانی (Contemporaneity Factor) است که بستگی به تعداد نقاط تحویل دارد و از فرمول زیر محاسبه می شود :

فرمول محاسبه مقدار آب مصرفی توسط پمپ آب – آپارتمان با یک حمام

فرمول محاسبه مقدار آب مصرفی توسط پمپ آب – آپارتمان با دو حمام

Nr : تعداد نقاط تحویل

Na : تعداد آپارتمان ها

f : ضریب همزمانی

جدول (2) ماکزیمم همزمانی مقادیر نرخ جریان را برای آپارتمان های دارای یک حمام یا دو حمام نشان می دهد. برای آپارتمان های دارای یک حمام، هفت نقطه طراحی و برای آپارتمان های دارای دو حمام، یازده نقطه باید در نظر گرفته شود.

نیاز مصرفی آب و انتخاب پمپ آب ساختمان هایی از قبیل بیمارستان ها، هتل ها، اداره ها، مدارس، فروشگاه ها و کارخانه ها متفاوت از ساختمان های مسکونی اشتراکی است و اندازه روزانه کلی و ماکزیمم نرخ جریان همزمان آب معمولا بزرگتر است و پمپ آب متفاوتی را می طلبد.

نمودار (3-1) مصارف را برای تعدادی از ساختمان های اشتراکی با توجه به ساکنین آن ها نشان می دهد.

برای بهتر بیان شدن مطلب، یک مثال مطرح می کنیم :

مثال :

یک مجتمع مسکونی دارای 20 واحد آپارتمان با مساحت 90 متر مربع که هر واحد دارای وسایل بهداشتی زیر می باشد را در نظر بگیرید. مقدار آب مصرفی را جهت تعیین بوستر پمپ آب مورد نیاز محاسبه نمائید. (حمام با دوش، دستشویی، ظرفشویی، W.C. با فلاش تانک، ماشین لباسشویی)

روش اول :

روش دوم : با استفاده از جدول شماره (3-3)

مقدار عددی 142 لیتر در دقیقه به دست می آید که معادل 4/8 متر مکعب در ساعت می باشد.

جدول (2)

روش سوم : با استفاده از نمودار (1)

اگر فرض بر این باشد که به طور متوسط در هر واحد 4 نفر زندگی می کنند، با توجه به نمودار آبی که توسط پمپ آب باید تامین گردد از مقدار عدد 3/8 متر مکعب به دست می آید.

ماکزیمم ارتفاع ورودی (HA)

این پارامتر، محدوده ای است که بعد از آن پمپ آب قادر به مکش نیست و از فرمول زیر محاسبه می شود :

HA = 10.33 – (NPSH + 0.5) – Ʃ HP

10.33 : ارتفاع ستون آب (متر) مربوط به فشار اتمسفریک که بر روی مابع عمل می کند.

NPSH : ارتفاع خالص مطلق کل (متر) که باید در ورودی پمپ آب تضمین شود و با توجه به نرخ جریان تغییر می کند. مقادیر آن در دیاگرام هایپمپ آب نشان داده می شود.

0.5 : ضریب ایمنی پیشنهادی

Hp : مجموع مقادیر مقاومت جریان (متر ستون آب) بسته به اصطکاک مایع در امتداد دیواره لوله ها و از میان اجزاء سیستم ورودی (فیلتر، زانویی، …) متفاوت می باشد.

تذکر : اگر دمای مایع بالاتر از 25 درجه سانتی گراد است و مقدار ارتفاع بالای سطح دریاست، باید ارتفاع ورودی ماکزیمم را کاهش دهیم :

HA = 10.33 – (NPSH + 0.5) – Ʃ H_P – Kt – Kh

به منظور تعیین مقادیر Kt و Kh جداول زیر را ملاحظه کنید.

DECREASE IN THE DIFFERENCE OF INTAKE LEVEL IN RELATION

TO WATER TEMPERATURE CHANGES*

*TABLES VALID FOR WATER ONLY

جدول (3)

DECREASE IN THE DIFFERENCE OF INTAKE LEVEL IN RELATION

TO WATER TEMPERATURE CHANGES*

*TABLES VALID FOR WATER ONLY

جدول (4)

انتخاب مخزن ذخیره (Surge Tank)

برای محدود کردن تعداد استارت های ساعتی پمپ ها از مخزن ذخیره استفاده می شود. مخزن می تواند از نوع دیافراگمی (Membrane) و یا بالشتکی (Air Cushion) باشد.

در نوع بالشتکی، جدایی آشکاری بین هوا و آب موجود نیست، بنابراین امکان حل شدن اکسیژن موجود هوای بالای مخزن در آب می باشد که ضروری است آن را به وسیله واحدهای تامین هوا یا یک کمپرسور باز گردانیم.

در نوع دیافراگمی، واحدهای تامین هوا یا کمپرسور مورد نیاز نیستند و از اتصال بین هوا و آب با یک پرده کائوچویی داخل تانک جلوگیری می شود.

برای تعیین حجم مخزن از روش زیر استفاده می شود که برای مخازن افقی و عمودی قابل دسترسی است، معمولا اولین پمپ را در محاسبه حجم مخزن در نظر می گیریم.

تانک ذخیره بالشتکی : (AIR-CUSHION SURGE TANK)

مقدار حجم این تانک در رابطه با نرخ جریان، فشار پمپ و تعداد استارت های ساعتی تعیین می شود

Va : حجم کل مخزن به متر مکعب

P min : مینیمم فشار تنظیم شده به متر ستون آب

Z : ماکزیمم تعداد استارت های ساعتی مجاز دستگاه

Q p : نرخ متوسط جریان پمپ به متر مکعب در ساعت

P max : ماکزیمم فشار تنظیم شده به متر ستون آب

توجه : منظور از نرخ متوسط جریان پمپ، متوسط بین نرخ جریان در ماکزیمم فشار و مینیمم فشار است، که برابر است با :

به منظور بیان بهتر مطلب به شرح مثالی می پردازیم :

مثال : یک پمپ با مشخصات زیر مفروض است مطلوب است حجم تانک ذخیره.

KSB 32-160 pump

Pmax=32 m

Pmin=22 m

Qp=18 m3/h

Z=30

از نظر تجاری یک منبع 750 لیتری می تواند انتخاب شود.

اگر مخزن دیافراگمی انتخاب شود، حجم آن کمتر از نوع بالشتکی خواهد بود. این حجم را می توان از فرمول زیر محاسبه کرد :

انواع اتصال دستگاه (سمت ورودی)

تامین آب بوستر پمپ آب به دو روش صورت می گیرد :

الف . سیستم بوستر پمپ آب از یک تانک ذخیره تغذیه شود (اتصال غیر مستقیم)

ب . سیستم بوستر پمپ آب بصورت مستقیم از لوله کشی آب شهر تغذیه شود (اتصال مستقیم)

تذکر : اتصال مستقیم برای استفاده در سیستم تامین آب مجاز نیست.

تعیین هد دستگاه

برای محاسبه هد دستگاه (بوستر پمپ آب) می توان به روش های زیر عمل کرد :

الف. منبع ذخیره و سیستم بوستر پمپ آب در یک سطح قرار دارند.

Ht = He + Hr + Hc

ب. منبع ذخیره بالاتر از سیستم بوستر پمپ آب قرار دارد.

Ht = He + Hc – Hb + Hr

ج. منبع ذخیره در سطح پایین تری از سیستم بوستر پمپ آب قرار دارد.

Ht = He + Hr + Hc + Hb

د. اتصال مستقیم به شبکه آب شهری.

Ht = He + Hr + Hc – Pc

Hb – اختلاف ارتفاع بین بوستر پمپ آب و منبع ذخیره

He – اختلاف ارتفاع بین بوستر پمپ آب و بالاترین نقطه تحویل

Hr – فشار مورد نیاز جهت دورترین خروجی

Hc – مجموع افت فشار درون لوله، اتصالات و شیرآلات

Pt – فشار ورودی آب شهر بین کنتور و بوستر پمپ آب

Ht – هد کلی دستگاه

در این مورد ارتفاع ورودی باید با دقت محاسبه شود، زیرا اختلاف زیاد در سطح بین تانک ذخیره و دستگاه و همچنین اشتباه محاسبه در اندازه گیری قطر لوله ورودی باعث بوجود آمدن پدیده کاویتاسیون (خوردگی پروانه) می گردد که برای عملکرد پمپ مضر می باشد.