بوستر چیست؟
بوستر پمپ (Booster Pump) یک سیستم کامل پمپاژ است که توانایی افزایش فشار و دبی سیال را دارد. درواقع از سیستمهای فرعی کوچکتر مانند پمپها، سیستم کنترلی و مخازن فشار تشکیل شدهاند و یک سیستم آمادهبهکار بهحساب میآیند.
نحوه کار بوستر پمپ:
در سیستمهای متداول آبرسانی، در گردش بودن آب تمیز مزیت اصلی است اما مسئلهی اصلی، ایجاد مشکلات مختلف در گذر زمان برای این فرایند است. از مهمترین و رایجترین این مشکلات، کم بودن فشار آب است که در بسیاری از مواقع میتواند مصارف خانگی و صنعتی را با مشکل روبهرو کند اما تعدادی راهکار وجود دارد که میتوان بهوسیلهی آنها این مشکل را حل کرد. یکی از این راهکارها استفاده از بوستر پمپ است. درواقع بوستر پمپ یک سیستم متشکل از یک یا چند پمپ است که برای جبران مشکلات سیستمهای ساده طراحی شده و شامل موارد زیر است:
- یک یا چند پمپ که میتوانند دارای سرعت ثابت یا متغیر باشند.
- منیفولدها، شیرها و مخازن انبساط
- چرخدندهی کنترل، حسگرها و سیستم ارتباطی
این سیستم دارای کنترلر بوده و بهصورت خودکار، فشار سیال را ثابت نگه میدارد.
کاربرد اصلی بوستر پمپ، افزایش فشار آب آشامیدنی در ساختمانها یا شبکهی اصلی آب است اما این سیستمها در کاربردهای دیگری مانند آبیاری در کشاورزی، کارواشها، سامانههای تصفیهی آب، فرایندهای صنعتی و سیستمهای اطفای حریق نیز استفاده میشوند.
مقررات سیستمهای لولهکشی در بسیاری از کشورها، دبی ورودی آب آشامیدنی به ساختمان را محدود میکند. بهطور مثال، در برخی از کشورها، بیشینهی مجاز آب ورودی به ساختمان، 12 لیتر بر دقیقه به ازای هر واحد است. همچنین در برخی از چاههای آبیاری کشاورزی، قطر لولهها محدود بوده و نمیتوان دبی بالایی را استخراج نمود.
در چنین شرایطی که دبی مصرفی، بیشتر از مقدار مجاز ورودی است، از یک مخزن با فشار اتمسفری استفاده میشود تا آب ورودی قبل از پمپ، به مخزن وارد شود. پس از مخزن، آب وارد پمپ میشود و در این شرایط، میتوان دبی بیشتر با فشار بالایی به مقصد، پمپاژ کرد. بوستر پمپها معمولاً دارای یک پمپ پشتیبان و آمادهبهکار هستند تا در صورت وجود هرگونه مشکل در سایر پمپها، سیستم به کار خود ادامه دهد.
اجزاء سیستم بوستر پمپ:
بوستر پمپها معمولاً سیستمهایی پیچیده هستند که از اجزای مختلفی شامل پمپها، شیرهای مختلف، حسگرها و کنترلر تشکیل شدهاند. هر یک از تولیدکنندگان صنعتی دارای طرحهای مخصوص به خود است که تمام اجزا در آن، متناسب با یکدیگر و برای ایجاد دبی و فشار خاصی انتخاب شدهاند. در شکل زیر، شماتیک یک سیستم بوستر پمپ با دو پمپ را مشاهده میکنید که جزو سادهترین و رایجترین سیستمها است.
بیشتر بخوانید: راهنمای انتخاب پمپ آب خانگی
اجزای تشکیلدهندهی سیستم بالا عبارتاند از:
1- پمپها
اکثر بوستر پمپها از پمپهای رایج گریز از مرکز استفاده میکنند. دلیل استفاده از این پمپها دبی پایین و هد بالا برای اکثر کاربردهای بوستر پمپ است. پمپ گزیر از مرکز از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل شده است. مطابق با شکل زیر، سیال بهصورت عمود بر صفحه و از طریق چشمی وارد پمپ میشود.
پروانه با چرخش، انرژی را به سیال منتقل کرده و سیال از طریق حلزونی به بیرون هدایت میشود. مقدار قابلتوجهی از انرژی که به سیال منتقل میشود، بهصورت گریز از مرکز است که نامگذاری این پمپها نیز به همین علت است.
ممکن است یک بوستر پمپ دارای یک یا چند پمپ باشد. درصورتیکه سیستم تنها دارای یک پمپ باشد، تمام بار روی آن پمپ خواهد افتاد و علاوه بر کاهش عمر و فاصلهی تعمیرات و نگهداری، سیستم بدون پشتیبان بوده و در صورت بروز هرگونه ایراد، سیال در مقصد قطع خواهد شد؛ بنابراین برای جلوگیری از این مشکلات و افزایش اعتمادپذیری سیستم، اکثر بوستر پمپها دارای دو یا چند پمپ هستند.
آرایش قرارگیری پمپها در کنار یکدیگر بهصورت موازی است. در این نحوهی اتصال، مطابق با شکل زیر هر پمپ بهصورت جداگانه به خط مکش و رانش متصل است.
آرایش موازی پمپها برای افزایش دبی خروجی به کار میرود. علاوه بر این، برخلاف آرایش سری که باید تمام پمپها همزمان روشن باشند تا دبی در خروجی ایجاد شود، این سیستم میتواند با بهکارگیری تجهیزات مناسب مانند شیرهای یکطرفه، فقط تعداد پمپی را که موردنیاز است روشن کند.
بهطور مثال، اگر دبی بسیار پایینی موردنیاز است، تنها یک پمپ با سرعت پایین به کار خواهد افتاد و اگر حداکثر ظرفیت سیستم موردنیاز است، تمام پمپها با حداکثر سرعت و توان شروع به کار خواهند کرد.
در شکل زیر، نمودار هد به دبی را برای سه حالت پمپ تکی، دو پمپ موازی و سه پمپ موازی مشاهده میکنید. البته در نمودار زیر فرض شده است که پمپها یکسان بوده و هرکدام بهتنهایی نمودار هد به دبی یکسانی دارند. در حالت کلی میتوان گفت که دبی n عدد پمپ موازی یکسان، n برابر دبی یک پمپ خواهد بود.
2- محرک پمپها
محرک پمپها، الکتروموتورها هستند که با توجه به شرایط موجود، میتوانند انواع مختلفی داشته باشند. اگر توان مصرفی سیستم، پایین باشد، از الکتروموتورهای دو فاز معمولی استفاده میشود اما در صورت بالا بودن توان، الکتروموتورها باید از نوع صنعتی و سه فاز انتخاب شوند. از مهمترین نکات الکتروموتورها، رعایت استانداردهای مربوط به آنها است.
بهطور مثال برای محیطهای مرطوب باید از الکتروموتورهای ضد رطوبت با عایقهای مناسب استفاده شود. همچنین میتوان از الکتروموتورهایی با سرعت ثابت یا متغیر استفاده کرد. درصورتیکه سرعت الکتروموتور ثابت انتخاب شود، تنها متغیری که سیستم میتواند تغییر دهد، تعداد الکتروموتورهای فعال است.
البته باوجود مخزن فشار، استفاده از الکتروموتور با سرعت ثابت انتخاب مناسبی است. درصورتیکه سرعت الکتروموتور متغیر موردنیاز باشد، دو راه وجود دارد. راه اول، استفاده از موتورهای دالاندر است که این موتورها چند (دو، سه یا چهار) سرعت ثابت را ایجاد میکنند و در صورت نیاز، میتوان موتور را در هرکدام از آنها استفاده کرد.
راه دوم، استفاده از اینورترها است که باوجوداینکه استفاده از این گزینه میتواند هر دبی و هد دلخواهی را با تغییر پیوستهی سرعت خروجی ایجاد کند، هزینهی اولیهی بالایی برای سیستم ایجاد خواهد کرد. حتی ممکن است هزینهی اینورتر بالاتر از هزینهی پمپ باشد؛ به همین دلیل انتخاب اینورتر تنها برای موارد ضروری محدود میشود.
بیشتر بخوانید: کاربرد موتور پمپ بنزینی
3- شیر یکضرب:
شیر یکضرب برای توقف امن یا ادامهی جریان سیال پرخطر یا گازهای خارجی طراحی شده است. این شیرها برای مانعشدن از ورود هوای فشرده در فرایندهای صنعتی یا جدا کردن بخشی از سیستم از مدار استفاده میشوند. شیر یکضرب دارای نامهای زیادی است که در نقشههای مختلف از آنها استفاده میشود.
تعدادی از این نامها عبارتاند از: شیر قفل کردن، شیر خاموش کردن، شیر اضطراری و شیر توپی. بدون وجود این شیر در سیستم، در صورت وجود نشتی یا ایراد و همچنین در هنگام تعمیرات، نمیتوان جریان سیال را مسدود کرد. همچنین برای روشن کردن پمپ که نیاز است جریان در بالادست پمپ مسدود شود، از این شیر استفاده میشود.
در نقشهی اجزای بوستر پمپ که در اول این بخش آورده شده است، شش شیر یکضرب وجود دارد. دو عدد از این شیرها در ورودی پمپها، دو عدد در خروجی و دو عدد در ورودی مخزن فشار نصب شدهاند.
4- فشارسنج:
یک عدد فشارسنج در خط رانش سیال نصب میشود و معمولاً هدف آن، بررسی عملکرد سیستم بهصورت چشمی حین بازرسیهای دورهای است. این فشارسنج نیز اغلب بهصورت مکانیکی است و هیچ اتصالی به سیستم کنترلی نداشته و تنها برای کاربر طراحی شده است.
5- سوئیچ فشار:
سوئیچ فشار بخشی از سیستم کنترلی است که عملکرد پمپها را کنترل میکند. معمولاً این سوئیچ در دو مقدار پایین و بالا تنظیم میشود. هرگاه فشار خروجی یا همان خط رانش پایینتر از فشار مقدار پایین باشد، سوئیچ، سیستم را فعال میکند و پمپها شروع به کار میکنند. کار کردن پمپها تا زمانی ادامه مییابد که فشار خروجی پمپ، بالاتر از مقدار بالای تنظیمشده در سوئیچ فشار باشد.
در این صورت، سوئیچ دوباره سیستم را خاموش میکند. با مرور زمان و افت فشار به دلیل استفاده از سیال توسط کاربر، دوباره فشار افت کرده و این چرخه تکرار میشود. استفاده از سوئیچ باعث میشود تا پمپها کمتر روشن و خاموش شده و طول عمر آنها افزایش یابد. علاوه بر سوئیچهای فشار که در خط رانش نصب میشوند، یک سوئیچ دیگر نیز در خط مکش نصب میشود تا برای زمانی که فشار سیال ورودی پایینتر از مقدار مشخصشده است، پمپها را خاموش کند.
بهاینترتیب زمانی که سیال ورودی قطع میشود یا فشار و دبی آن به میزانی کاهش مییابد که ممکن است کار کردن پمپها باعث آسیب به سیستم شود، این سوئیچ سیستم را خاموش میکند و تا زمان بازگشت فشار سیال ورودی به حالت عادی، این وضعیت را حفظ میکند.
6- شیر یکطرفه:
شیر یکطرفه تنها اجازهی حرکت سیال در یک سمت را میدهد. به همین دلیل شیرهای یکطرفه در خط رانش پمپها نصب میشوند تا از بازگشت سیال به سمت پمپ جلوگیری کنند.
7- مخزن فشار:
اگر در یک سیستم بوستر پمپ از مخزن فشار استفاده نشود، بهطور مثال در کاربردهای خانگی با هر بار باز کردن شیر آب، پمپها شروع به کار کردن میکنند و برای دبی بسیار پایینی از آب، مجبور به پمپاژ دوباره سیال هستند. روشن و خاموش شدن متعدد پمپ باعث آسیب به قطعات داخلی پمپ مانند آببندی، یاتاقانها و پروانه میشود و همچنین بازده کاری را بهشدت کاهش میدهد.
علاوه بر آن الکتروموتور نیز هنگام شروع به کار، جریان بالایی را از مدار میکشد. افزایش دفعات روشن و خاموش شدن باعث خستگی سایر بخشهای سیستم نیز خواهد شد و این عملکرد قابلقبول نیست. برای حل مشکلات ذکرشده، از مخزن فشار استفاده میشود. مخزن فشار یک محفظهی داخلی دارد که یک پردهی میانی، هوا و آب موجود در محفظه را جدا میکند.
استفاده از هوا یا هر گاز دیگری درون مخزن فشار، به دلیل عدم قابلیت فشرده شدن مایعات است. درواقع زمانی که فشار آب افزایش مییابد، پردهی جداکننده به هوا نیرو وارد کرده و آن را فشرده میکند. باوجوداینکه فشار هوا و آب در مخزن باهم برابر است، درصورتیکه هوایی وجود نداشته باشد، این فشار به سایر بخشهای سیستم منتقل شده و کوچکترین تغییر حجمی در مایع باعث آسیب به بخشهای مختلف خواهد شد.
با استفاده از یک مخزن فشار میتوان سوئیچ فشار را طوری تنظیم کرد تا زمانی که فشار به حد پایین مثلاً 1/5 اتمسفر میرسد، پمپ شروع به کار کرده و تا زمان رسیدن فشار تا حد بالا مثلاً تا 4 اتمسفر، کار کردن پمپها ادامه یابد. پسازاین مقدار، سیستم، خاموش شده و با مصرف سیال در مقصد، فشار کاهش مییابد و در نهایت با رسیدن آن به حد پایین، این چرخه تکرار میشود.
بیشتر بخوانید: پمپ دیافراگمی چیست؟
مزایا:
مزایا بوستر پمپ عبارتند از:
-
قابلیت تنظیم خودکار عملکرد پمپ:
بدین معنی که برای دبی پایین، تنها یک پمپ با سرعت پایین کار میکند که باعث کاهش قابلتوجه انرژی خواهد شد. همچنین معمولاً بر اساس برنامهی تعریف شده، هر پمپ پس از مدتزمانی مشخص (بین چند ساعت تا چند روز)، جای خود را با سایر پمپها عوض میکند.
-
فشار ثابت بدون در نظر گرفتن میزان تقاضا:
این مورد برای شرایطی که دبی موردنیاز تغییرات بسیار زیادی دارد، مناسب است. این تغییرات نیز ممکن است روزانه، هر هفته یا هر ماه وجود داشته باشند.
-
قابلیت اعتماد پذیری بالا:
سیستمهای بوستر پمپ قابلیت اعتمادپذیری بالایی داشته و برای هر شرایط محتملی، محافظتهای لازم در نظر گرفته شده است.
-
اتصالات الکتریکی مختلف:
سیستمهای مختلف دارای پروتکلهای ارتباطی ویژهای هستند که با انتخاب سیستم مناسب، میتوان آن را بهصورت مستقیم به سیستم کنترلی ساختمان متصل کرد.
راهنمای انتخاب بوستر پمپ:
مهمترین معیار در انتخاب یک سیستم بوستر پمپ، مقدار حجمی از سیال است که برای کاربرد، نیاز است و پسازآن، میزان فشار خروجی سیستم در اولویت بعدی قرار دارد. برای کاربردهای مختلف بوستر پمپها، دبی و فشارهای مختلفی موردنیاز است. بهطور مثال، در سیستمهای آبیاری کشاورزی نسبت به سیستمهای تأمین آب آشامیدنی خانگی، دبی و فشار بسیار بالاتری نیاز خواهد بود.
اتصالات1- محاسبهی دبی موردنیاز:
زمانی که از دبی موردنیاز یا دبی نامی پمپ صحبت میشود، دو نوع دبی باید محاسبه شود: دبی نظری و دبی واقعی.
دبی نظری برابر دبی است که اگر تمام کاربرها بهصورت همزمان از سیستم استفاده کنند، نیاز خواهد بود اما در واقعیت، این اتفاق تقریباً رخ نمیدهد؛ مخصوصاً زمانی که تعداد کاربرها زیاد باشد. درنتیجه، دبی واقعی مقداری بسیار پایینتر از دبی نظری خواهد داشت.
2- محاسبهی هد:
فشاری که پمپ باید در خروجی ارائه کند، اهمیت بسیار زیادی دارد. اگر فشار خروجی، بیشتر از مقدار موردنیاز محاسبه شود، انرژی زیادی تلف شده و همچنین پمپی انتخاب خواهد شد که اندازهی بزرگتری خواهد داشت. در مقابل، اگر فشار پایینتر از مقدار لازم محاسبه شود، سیال در مقصد، دارای فشار پایینی بوده و کاربر را آزار خواهد داد و یا اینکه اصلاً پمپ توانایی انتقال سیال به نقطهی نهایی را نخواهد داشت.
هر چه محاسبات مربوط به فشار، دقیقتر بوده و تأثیر عوامل مختلف در محاسبات، دخیل شوند، پمپ انتخابشده بهینهتر بوده و عملکرد مناسبتری ارائه خواهد داد. عواملی که باعث کاهش فشار میشوند شامل مواردی همچون کاهش ارتفاع سیال، اصطکاک در لولهها و تلفات در تجهیزاتی مانند شیرها و زانوییها است.
3- نوع سیستم:
بر اساس مقادیر دبی و هد که از قسمتهای قبل به دست آمد، باید بهترین نوع الکتروموتور برای پمپ انتخاب شود. سیستمهای Booster Pump که دارای یک پمپ هستند، تنها زمانی انتخاب میشوند که نیاز ضروری به سیال وجود نداشته و در صورت قطع شدن سیال، میتوان از منابع جایگزین استفاده کرد.
سیستمهای بوستر پمپ با دو پمپ معمولاً به صورتی هستند که یکی از پمپها، پشتیبان پمپ دیگر است و درصورتیکه دبی موردنیاز بالا بوده و یا پمپ اصلی دچار ایراد شود، به کار خواهد افتاد. این مسئله برای ساختمانهایی تجاری که قطعی آب، غیرقابلقبول است، کاملاً قابلدرک است. همچنین در شرایط حساسی مانند مایع خنککن نیروگاهها هم استفاده از سیستمهای دارای پشتیبان، اجتنابناپذیر است.
معمولاً سیستمی با یک پمپ، کافی است تا نیازهای متوسط را برطرف کند اما با بالا رفتن تقاضا، تعداد پمپها نیز افزایش مییابد. در سیستمهایی که دارای چندین پمپ هستند، پمپها بهصورت دورهای کار میکنند تا از فعال بودن و توزیع بار یکنواخت بین پمپها اطمینان حاصل شود. همچنین در این صورت، سایش و خوردگی در پمپها کاهش یافته، مدتزمان سرویس و تعمیر آنها افزایش یافته و بدین ترتیب، طول عمر بالاتری خواهند داشت.
عیب یابی و تعمیر:
3- نوع سیستم:
با توجه به اینکه سیستمهای بوستر پمپ میتوانند بسیار پیچیده بوده و شامل تعداد زیادی از قطعات مکانیکی و الکتریکی باشند، فرایند عیبیابی و تعمیر آنها نیز سختتر از یک پمپ ساده خواهد بود. در ادامه، تعدادی از مشکلات متداول، منشأ آنها و همچنین شیوهی حل آنها آورده شده است.
ایراد | منشأ احتمالی | راه حل |
---|---|---|
پمپ هیچ آبی در خروجی پمپاژ نمیکند. | اگر پمپ نمیتواند آبی پمپاژ کند، بوستر پمپ عملکرد خود را از دست داده است. علتهای احتمالی این مسئله عبارتاند از:
|
برای حل مشکلات احتمالی، باید کل سیستم بررسی شود.
این بررسی شامل آزمودن مدار الکتریکی، مشاهدهی عملکرد شیرها و بهخصوص شیرهای یکطرفه، بررسی پروانهی پمپ و روان بودن آن، بررسی الکتروموتورها در حالت بدون بار و تمیز کردن خطور مکش و رانش میشود. |
کم بودن فشار خروجی |
|
عملکرد پمپها را بررسی کنید و در صورت حل نشدن مشکل، مانند مشکل قبل، کل سیستم را بررسی کنید. |
صدا و ارتعاش زیاد |
|
اگر مدت زیادی از استفاده از سیستم میگذرد، احتمالاً نیاز به تعویض یاتاقانها باشد اما درصورتیکه زمان استفاده از سیستم در مقایسه با زمان توصیه شده برای تعویض یاتاقانها کم است، سایر بخشهای سیستم را بررسی کنید.
درصورتیکه جسم خارجی یا هرگونه آلودگی وارد پمپ شده است، باید پمپها و مخزن باز شده و کاملاً تمیز شوند. درصورتیکه جسم خارجی باعث آسیب در قطعاتی مانند پروانه شده است، این قطعات باید بررسی و در صورت نیاز، تعویض شوند. میتوان شیرهای یکطرفهی پرصدا را با شیرهای یکطرفه با صدای کمتر تعویض کرد اما همیشه صدای موجود به دلیل خود شیر نیست. |
نشتی |
|
بهترین راهحل برای آببندیهای آسیبدیده و اُرینگهای تغییر شکل یافته به دلیل کارکرد برای مدت طولانی، تعویض آنها است.
خود پمپ نیز میتواند ساییده شود که ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد. البته برای اخذ بهترین تصمیم، باید پمپ، باز شده و دقیقتر بررسی شود تا بهترین راهحل اقتصادی ممکن، انتخاب شود. در صورت وجود آلودگی، باید مخزن و سیال ورودی برای وجود هرگونه اشیاء خارجی و آلودگی بررسی شوند. برخی از اجسام کوچک مانند سنگریزهها میتوانند باعث سایش و پارگی برخی از قطعات آببندی داخل پمپ شوند. |
وجود آب گرم در شیرهای آب سرد |
|
ابتدا عملکرد کلی سیستم و هر یک از اجزا را بررسی کنید. در صورت ایراد در شیر یکطرفه، آن را باز کرده و دقیقتر بررسی کنید.
در صورت امکان، آن را تعمیر و در غیر این صورت، تعویض کنید. سیستم کنترل، حسگرها و مخزن فشار باید بهصورت جداگانه آزمایش شوند و در صورت وجود ایراد در هرکدام از این بخشها، باید اقدامات لازم انجام شود. |
آلودگی |
|
این مشکل، به دلیل تمیز نشدن بهموقع و امکان ورود اجسام خارجی به وجود میآید و بنابراین، اصلیترین راهکار، تمیز کردن مرتب و کامل سیستم است.
در صورت جدی بودن مشکل، باید سیال درون سیستم تخلیه شده و مخزن، ضدعفونی و تمیز شود. قبل از استفادهی مجدد باید از خارج شدن تمام مواد شوینده و ضدعفونی از سیستم، اطمینان حاصل شود. |
فشار متقاطع |
|
در این شرایط نیز بهتر است عملکرد هرکدام از اجزای سیستم بررسی شود.
شیرهای یکطرفه، مخزن فشار، سوئیچ فشار و حسگرها میتوانند به دلیل سایش در مدتزمانی طولانی، باعث این آسیب شده باشند. |
قیمت بوستر پمپ:
شما عزیزان می توانید جهت طراحی،ساخت و نصب انواع بوستر پمپ همچنین دریافت لیست قیمت، کاتالوگ و مشاوره تخصصی با کارشناسان شرکت آتور صنعت با شماره تلفن 32004-031 تماس حاصل فرمایید.
عنوان | قیمت |
---|---|
قیمت بوستر پمپ پنتاکس (PENTAX) | جهت دریافت لیست قیمت با شماره 32004-031 تماس بگیرید. |
لیست قیمت بوستر پمپ داب (DAB) |
نقد و بررسی در "بوستر پمپ"