بوستر پمپ و انواع آن

بوستر پمپ و انواع آن

بوستر پمپ چیست ؟

با افزایش جمعیت شهری و روستایی و دخالت عوامل مختلف کاهش فشار آب از قبیل نشتی و خرابی لوله های آبرسانی، کاستی های ناشی از اتصالات در مسیر جریان، افزایش تقاضای آب در ساعات اوج مصرف و غیره، نیاز به یک سیستم تقویت فشار امری ضروری است. 
بوستر پمپ، دستگاهی است که متشکل ازدو یا چند پمپ که به صورت موازی به هم متصل شده اند. این اتصال موازی به این دلیل است که بتوان دبی و هد لازم برای سیستم مورد نظر را تامین کرد و ازلوله ها،  تجهیزات الکتریکی،  پمپ ها، اتصالات، شیر آلات (همچون الکتروموتورها و تابلوی برق فرمان) تشکیل شده است. 
بوستر پمپ همواره شبکه مصرفی را زیر فشار ثابت و معینی (به میزانی که قابل تنظیم می باشد) نگه داشته و به محض شروع مصرف آب در شبکه، ابتدا یکی از بوستر پمپ ها شروع به کار کرده و آب مصرفی را تامین می کند. در صورتی که میزان مصرف بیشتر شود، متناسب با آن سایر بوستر پمپ ها به ترتیب و به صورت اتوماتیک وارد مدار می شوند و به این ترتیب ضمن اینکه فشارآب در شبکه ثابت می ماند از استهلاک بیش از حد الکتروپمپ ها و نیز اتلاف انرژی الکتریکی در سیستم جلوگیری می کند. 
در بوستر پمپ های آبرسانی معمولا به منظور جلوگیری از ضربه الکتریکی و مکانیکی اولیه زمان استارت پمپ از اینورتر که باعث راه اندازی آرام الکتروموتور از دور کم و به تدریج افزایش دور و قدرت پمپ می گردد استفاده می شود. همچنین در صورتی که با تکمیل توان پمپ در حداکثر دور حجم آبدهی و یا فشار آب کافی نباشد پمپ دوم بطور اتوماتیک وارد مدار می شود. همچنین در بوستر پمپ های آبرسانی که دائما در حال کار هستند از سیستم plc  جهت تغییر استارت نوبتی پمپ ها استفاده می گردد. 
 بوستر پمپ
انواع پمپ مورد استفاده
1- پمپ اصلی (Main Pump): 
پمپ یا پمپ هایی که وظیفه تامین هد و دبی کل سیستم آبرسانی یا آتش نشانی را برعهده دارند. 

2- پمپ جوکی (Jockey Pump): 
هنگامی که دبی مورد نیاز یک سیستم زیاد باشد معمولا از پمپ های بزرگ استفاده می گردد. به تبع آن موتورهای محرک نیز برای به حرکت درآوردن پمپ به انرژی نیازدارند. در الگوی مصرف، زمان هایی وجود دارد که درخواستی کم باشد و می توان این دبی را با یک پمپ کوچک تامین کرد و نیازی به استفاده از پمپ بزرگ نیست، به همین دلیل برای صرفه جویی در مصرف انرژی و همچنین کاهش استهلاک پمپ های بزرگ، پمپی با ظرفیت آبدهی کمتر از پمپ اصلی انتخاب می کنند تا برای مصارف کم، فقط این پمپ روشن شود و نیاز سیستم را برآورده کند. نام این پمپ، جوکی پمپ یا پمپ پیشرو است. در حالت هایی که نشتی در سیستم آبرسانی، آبریزش در پمپ ها و افت تدریجی فشار در سیستم وجود دارد، از پمپ جوکی برای تامین فشار استفاده می نمایند. 

3- پمپ رزرو (Standby Pump): 
معمولا در ساختمان های عمومی، مهم و حساسی که تامین آبرسانی دائم و بی وقفه در آنها امری حیاتی و ضروری است و هرگونه وقفه در آن سبب بروز مشکلات عمده می شود، استفاده می کنند؛ همانند هتل ها، بیمارستان ها، کارخانجات و ... .
 پمپی را به عنوان پمپ رزرو در نظر می گیرند تا در صورت خراب شدن یا توقف یکی از این پمپ ها، این پمپ وارد مدار شود و وقفه ای در آبرسانی ایجاد نگردد. در بوستر پمپ هایی که برای آتش نشانی بکار می رود حتما باید یک پمپ به عنوان رزرو تعبیه گردد. اجزای اصلی بوستر پمپ شامل الکتروپمپ ها، اتصالات و شیر آلات مربوطه، تابلوی کنترل و فرمان دور ثابت، تابلوی کنترل و فرمان دور متغیر می باشند. 

مزایای استفاده از بوستر پمپ: 
1. محدوده وسیعی را از جهت تنوع مسیر پوشش می دهد. 
2. وقتی نوسان های مصرف کننده بسیار زیاد باشد به جای استفاده از یک پمپ بزرگ از چند پمپ کوچک که بصورت بوستر پمپ هستند، استفاده می شوند تا بتوان با توجه به نیاز، تعدادی از آنها را به کار گرفت و از کار کردن بیهوده ما بقی جلوگیری نمود، در حقیقت استهلاک و مصرف انرژی به حداقل می رسد. 
3. بدلیل اینکه بوستر پمپ از اجزای مختلف متصل بهم تشکیل شده، می توان با جدا کردن این اجزا بوستر پمپ را با سهولت حمل و در مکان مناسب نصب نمود. 
4. کارکرد دائمی بوستر پمپ را می توان با کارگذاشتن یک پمپ رزرو تضمین کرد و هنگامی خرابی یک پمپ، پمپ رزرو وارد مدار می شود تا وقفه ای در کارگروه ایجاد نگردد که قابلیت سرویس حین کار را نیز دارد. 
 مزایای بوستر پمپ
انواع بوستر پمپ: 
1- دور ثابت 2-دور متغیر
نحوه تحلیل فشار سیستم در بوستر پمپ : 
فشار سیستم = فشار مکش + فشار بوستر – افت مربوطه به پمپ – افت ناشی از شیرهای کاهش فشار

بزرگترین تفاوت بوستر پمپ ها در این دو دسته هوشمند بودن دسته دور متغیر است. در این دسته، ازاینورتر و سنسور مخصوصی برای دریافت اطلاعات و به کار انداختن پمپ ها استفاده می شود. بدین صورت که اگر در ساختمانی تنها تعدای از شیرها باز شوند، پمپ با حداکثر سرعت و توان خود کار نمی کند و به اندازه مصرف ساختمان میزان فشار را تعیین می کند. همچنین هر قدر مصرف ساختمان زیادتر یا کمتر شود، سنسور آن را محاسبه و به تابلو فرمان هوشمند فرستاده و از آنجا سرعت و قدرت پمپ  و یا پمپ ها کاهش و یا افزایش می یابد. اما در بوستر پمپ های دور ثابت این عمل دیده نمی شود. 
بسیاری از بوستر پمپ های دور ثابت با اتوماتیک و منبع های تحت فشار معمولی طراحی و ساخته می شوند و فقط توسط یک تابلو فرمان نیمه هوشمند کنترل می شوند. به طوری که پمپ اول در حداکثر قدرت به کار افتاده و آب مورد نیاز را تامین می کند و اگر این فشار کم بود پمپ بعدی نیز با حداکثر قدرت به راه می افتد. 
واضح است که تمرکز و تاکید ما بر روی بوستر پمپ های کاملا هوشمند و دور متغیر هست. این گونه پمپ ها برق بسیار کمتری مصرف کرده و استهلاک بسیار کمتری داشته و صدای آنها بسیار ناچیزو قابل چشم پوشی است. 

بوستر پمپ ها بر اساس دو مولفه زیر طراحی می شود: 
1. حداکثر مصرف (دبی جریان) 
2. حداکثر فشار (افت هد) 
افت هد حداقل فشار دردورترین شیر یا وسیله مصرف کننده که در بالاترین نقطه ساختمان قراردارد، می باشد. 

موارد کاربرد بوستر پمپ: 
بوستر پمپ ها آبرسانی ساختمان های مختلف مانند برج ها، تامین سیستم اطفاء حریق، بیمارستان ها، مدارس، سالن های تفریحی، ورزشی، مجموعه های صنعتی کارخانجات، مجتمع های مسکونی و آپارتمانی را بر عهده دارند.
بوستر پمپ از اجزاء مختلفی تشکیل شده است: 
1. پمپ ها 
2. بخش مکش
3. بخش دهش
4. شاسی اصلی
سایر اجزای اصلی
1. بوستر پمپ های دور ثابت را تابلوی کنترل و فرمان دورثابت منبع دیافراگمی پرشرسوئیچ ها حداقل و حداکثر فشار تشکیل می دهند. 
2. بوستر پمپ های دور متغیر عبارتند از تابلوی کنترل و فرمان دور متغیر و پرشر ترانسمیتر
3. الکترو پمپ: در اکثر قریب به اتفاق بوستر پمپ ها از الکترو موتور به عنوان موتور محرک پمپ استفاده می شود. 

مکش: 
بخش مکش بوستر پمپ شامل یک کلکتور لوله ای است که به واسطه شیرآلات مورد نیاز به مکش الکتروپمپ ها خروجی مخزن ذخیره آب متصل می گردد و شیرآلات و اتصالات این بخش عبارتند از: 
- شیر قطع و وصل 
- صافی
- لرزه گیر
- فلنچ
- مهره ماسوره

بخش دهش بوستر پمپ: 
بخش دهش نیز مشابه یک کلکتور لوله ای است که به وسیله شیرآلات و اتصالات لازم از خروجی الکتروپمپ به شبکه مصرف متصل می شود. شیرآلات این بخش عبارتند از: 
- شیر یک طرفه
- لرزه گیر
- فلنچ مهره ماسوره

کلکتور مکش و دهش بوستر پمپ: 
ورودی پمپ ها به الکترو مکش متصل می شوند و سیال از طریق این کلکتور وارد پمپ ها می شود. خروجی پمپ ها از طریق اتصالات و شیرآلات و فلنچ ها به کلکتور دهش متصل می شوند و سیال از طریق این کلکتور خارج می شود. در مصارف آبرسانی کلکتور باید گالوانیزه باشند تا از نظر بهداشتی مورد تایید باشد. در سیستم های آتشنشانی کلکتور باید از نوع بدون درز بوده و توانایی تحمل فشار بالا را داشته باشد. 

لرزه گیر بوستر پمپ: 
جهت عدم انتقال ارتعاش بوستر پمپ به شبکه لوله کشی، باید از لرزه گیر در کلکتور مکش و دهش استفاده کرد. هنگامی که دبی خروجی از پمپ ها زیاد باشد، ارتعاش در بوستر پمپ نیز زیاد می شود، به همین دلیل از لرزه گیر بصورت جداگانه در هر خط بوستر پمپ یعنی در ورودی و خروجی هر پمپ استفاده می شود. 

شیر یک طرفه بوستر پمپ: 
برای جلوگیری از برگشت آب به پمپ و جلوگیری از صدمه رساندن ضربه قوچی احتمالی، از شیر یک طرفه استفاده می شود. 

ضربه قوچی (Water Hammering): 
این پدیده در خطوط لوله جریان تحت فشار اتفاق می افتد و به وضوح بر قوانین فشار،  تغییرات دبی و یا تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. پدیده ضربه قوچی از تغییر ناگهانی سرعت جریان آب در خطوط لوله بوجود می آید. معمولا بعد ازخاموش کردن ناگهانی پمپ، یک موج فشار از طرف پمپ به انتهای خط لوله با سرعتی معادل صوت درخط لوله به حرکت درمی آید. گاهی اوقات قدرت تخریبی این موج ها به حدی است که نتایج وخیمی به بار می آورد. 
ضربه قوچی
 
صافی بوستر پمپ: 
در بسیاری از موارد، سیال مورد استفاده حاوی ذرات ریز یا اجسامی است که باید حتما از ورود آنها به پمپ جلوگیری شود تا به پمپ صدمه ای نرسد. بنابراین از صافی برای این منظور استفاده می شود. در سیستم های آتشنشانی توصیه می شود که برای هر کدام از پمپ ها یک صافی جداگانه در نظر گرفته شود تا در صورت بسته شدن یک خط بقیه پمپ ها به کار خود ادامه دهند. 

تابلو برق و کنترل بوستر پمپ: 
تابلو برق وسیله ای است که سیستم مکانیکی و الکتریکی را هماهنگ می کند و طراحی مناسب تابلو می تواند نقش بسزایی در کارکرد بوستر پمپ داشته باشد. تابلو های برق و فرمان می بایست الکتروموتورها و پمپ ها را از خطرات احتمالی نظیر نوسانات شدید در شبکه برق و خشک کارکردن پمپ ها و غیره محافظت کنند. همچنین تابلو از نظر ایمنی نیز مورد تایید باشد. وظیفه کنترلر PLC  این است که بوستر پمپ را به نحوی کنترل کند که در شبکه مصرف، فشار و دبی مطلوب ایجاد کرده و استهلاک نیز در پمپ ها بطور مساوی تقسیم گردد. سیستم های بکار رفته در تابلوهای فرمان و قدرت بوستر پمپ باید امکانات مناسبی به شرح زیر ایجاد نمایند.
تابلو برق بوستر پمپ
 
مخزن دیافراگم بوستر پمپ: 
آب سیالی است با درصد تراکم نزدیک به صفر و بطور عملی غیر قابل تراکم از آنجا که درخطوط پمپاژ همواره می بایست تداوم جریان سیال برقرار باشد تا عمل ازدیاد فشار و انتقال توسط پمپ انجام گیرد و باتوجه به غیر قابل تراکم بودن آب تا بخشی از سیستم پمپاژ بصورت ارتجاعی قابلیت جذب انرژی بصورت فشار یا کشش را دارا باشد. مخازن دیافراگمی این قابلیت را دارند که آب را تحت فشار معینی ذخیره نموده ودر صورت نیاز دوباره آن را به سیستم باز گردانند. تحت فشار بودن دائمی سیستم پمپاژ می تواند عملکرد صحیح پرشر سوئیچ را نیز تضمین نماید. تحقیقات نشان می دهد که وجود مخزن دیافراگمی در جلوگیری از بوجود آمدن تنش های بزرگ در اثر پدیده ضربه قوچی آب موثر است. از سوی دیگر، برای جلوگیری از ازدیاد روشن و خاموش شدن پمپ ها سعی می شود حجم مخزن دیافراگمی را قدری بزرگتر از حداقل مورد نیاز برای نگهداری فشار انتخاب نمود، تا مصارف کوچک از محل ذخیره مخزن تامین گردد و سپس درصورت نیاز به مقادیر بیشتر آب مورد نیاز تامین شده و ضمنا آب تخلیه شده از مخزن نیز دوباره جایگزین شود. هر چند این وظیفه را می توان به پمپ ژاکی نیز محول نمود تا مصارف کوچک را پاسخگو باشد اما به دلایلی که ذکر شد ترکیبی از پمپ ژاکی و مخزن دیافراگمی توصیه می شود که باعث جلوگیری از روشن و خاموش شدن های مکرر پمپ های اصلی گردد. در بوسترپمپ هایی که از کنترلر برای کنترل کارکرد بوستر پمپ استفاده می شود، حجم مخازن دیافراگمی مورد نیاز کمتر از حجم محاسبه شده خواهد بود.  چرا که کنترلر با برنامه ریزی صحیح می تواند بخشی از عملکرد مخزن دیافراگمی را پوشش دهد. این منبع به واسطه لوله یا اتصال قابل انعطاف به کلکتوردهش بوستر پمپ متصل می گردد و فقط در بوستر پمپ های دور ثابت مورد استفاده قرارمی گیرد. 

پرشر سوئیچ بوستر پمپ: 
در بوستر پمپ های دور ثابت از دو پرشر سوئیچ برای کنترل فشار حداقل و حداکثر سیستم استفاده می شود و مقدار محدوده فشار مجاز کاری بوستر پمپ را برای واحد کنترل با استفاده از پرشر سوئیچ معین می کنیم
پرشر ترنسمیتر بوستر پمپ: 
در بوستر پمپ های دور ثابت از دو پرشر سوئیچ برای کنترل فشار حداقل و حداکثر سیستم استفاده می شود و مقدار محدوده فشار مجاز کاری بوستر پمپ را برای واحد کنترل با استفاده از پرشر سوئیچ معین می کنیم. 
مانومتر بوستر پمپ: 
برای راه اندازی فشار ورودی بوستر پمپ، فشار خروجی بوستر پمپ و فشار تک تک پمپ ها از مانومتر استفاده می شود. 
اتصالات تبدیلی و فلنچ های بوستر پمپ: 
برای اتصالات قطعات مختلف بوستر پمپ بهم از اتصالات و فلنچ استفاده می شود. که بنابر نوع و حجم بوستر پمپ از اتصالات و فلنچ های جوشی دنده ای استفاده می شود. 
شاسی بوستر پمپ: 
برای یکپارچه بودن بوستر پمپ، مجموعه الکتروپمپ ها بخش مکش، بخش دهش و تابلوی کنترل و فرمان برروی یک شاسی اصلی نصب می گردند. پمپ ها و الکتروموتورها باید روی یک شاسی مناسب قرار گیرند تا از ارتعاش و حرکت آنها جلوگیری کند. مقاومت شاسی و نوع آن بستگی به وزن و حجم الکتروموتورها و پمپ های مصرفی دارد. 
کوپلینگ بوستر پمپ: 
اگر پمپ و الکتروموتور با سیستم کوپلینگ در خارج از پمپ کوپله گردد. برای اتصال پمپ به الکتروموتور نیاز به کوپلینگ متناسب به وزن و حجم الکتروموتورها و پمپ های مصرفی در بوستر پمپ دارد. تمام قطعات بکار رفته در بوستر پمپ باید بتوانند با ضریب اطمینان درنظر گرفته شده، فشار ایجاد شده توسط پمپ را تحمل نمایند. 
انواع بوستر پمپ: 
بوستر پمپ ها از نظر تعداد پمپ به دو دسته تک پمپ و دو یا چند پمپ طبقه بندی می شوند. 
بوستر پمپ های دو یا چند پمپه دور ثابت به دو دسته پیشرو بدون الکترو پمپ و پیشرو طبقه بندی می گردند. 

بوستر پمپ تک پمپه: 
جهت مصارف آب بهداشتی کم و متوسط در آبرسانی و مصارف صنعتی کاربرد دارد. این نوع بوستر پمپ ها کاملا یکپارچه بوده و برای استفاده از آن کافی است که کلکتور ورودی آن به منبع تغذیه آب و کلکتور خروجی آن به شبکه مصرفی متصل شوند و برق مورد نیاز آن نیز از تابلوی کنترل فرمان تامین می گردد. 
بوستر پمپ الکتروموتور پیشرو: 
این بوستر پمپ ها از دو یا چند الکتروموتور پیشرو (جاکی پمپ) و یک یا چند الکتروپمپ اصلی تشکیل می شوند که درآن ظرفیت الکتروپمپ پیشرو کمتر از الکتروموتورهای اصلی است، ولی فشار آن با فشار الکترو پمپ های اصلی برابر است. 
بوستر پمپ های بدون الکتروپمپ پیشرو: 
این بوستر پمپ ها با استفاده از دو یا چند الکتروپمپ اصلی با مشخصات یکسان و بدون استفاده از الکتروپمپ پیشرو ساخته می شوند. 
مولفه های بوستر پمپ: 
بوستر پمپ ها بر اساس دو مولفه اصلی حداکثر مصرف آب و حداقل فشار طراحی می شوند و نوسانات ساعتی مصرف آب نیز عامل موثر در تعیین مشخصات آن می باشد.
ممکن است هر یک از اجزای بوستر پمپ از بهترین مارک های موجود در بازار باشد، اما انتخاب اولیه، مونتاژ نهایی مجموعه، تنظیمات مربوط به plc و راه اندازی، در صورتی که به درستی انجام نشوند، می توانند باعث کارکرد نامناسب مجموعه بوستر پمپ شود.
اجزای بوستر پمپ


تاریخ درج: 1396/02/17