بوستر پمپ آبرسانی
بوسترپمپ
آبرسانی به الکتروپمپ یا مجموعه ای از الکتروپمپ ها گفته می شود که به همراه
تجهیزاتی شامل سیستم کنترل برقی و شیرالات، کلکتور و منابع دیافراگمی امکان افزایش
فشار آب را به صورت اتوماتیک برای مصرف کننده فراهم می کند.
کاربرد:
·
افزایش فشار آب و آبرسانی در کلیه ساختمان های مسکونی،
اداری، تجاری و بلند مرتبه
·
افزایش فشار آب و آبرسانی شبکه شهری
·
افزایش فشار آب و آبرسانی در شبکه های آبیاری
·
افزایش فشار آب و آبرسانی در صنایع مختلف (صنایع غدایی،
صنایع فولاد، پتروشیمی)
انواع بوستر پمپ
آبرسانی
بوسترپمپ های آبرسانی بر اساس تعداد
الکتروپمپ و نوع سیستم کنترل طبقه بندی می شوند. با توجه به اینکه در بیشتر مواقع
استفاده از سیستم آبرسانی برای مصارف بهداشتی می باشد بهتر است پمپ ها از نوع
استیل ضدزنگ یا پلیمرهای دارای تاییدیه استاندارد مصرف بهداشتی باشند.
1.
بوسترپمپ آبرسانی تک اینورتر
که
در آن یک پمپ با اینورتر به صورت دور متغیر عمل می کند و مابقی پمپ ها به صورت
دورثابت وارد مدار می شوند. د راین حالت کنترل دبی و فشار بیشتر بر عهده الکتروپمپ
دور متغیر می باشد بدین صورت که پمپ دورمتغیر بر اساس این مصرف، دور خود را تغییر
می دهد و در صورتی که ظرفیت آن به تنهایی جوابگوی مصرف نباشد پمپ کمکی به صورت دور
ثابت استارت و حداکثر ظرفیت خود را به سیستم تزریق می کند. در این حالت پمپ دارای
اینورتر دور خود را کاهش می دهد تا فشار سیستم را بر اساس میزان مصرف ثابت نگه
دارد. از معایب این سیستم نوسان فشار در
زمان استارت پمپ دور ثابت و افزایش استهلاک
پمپ پیشرو (پمپ دور متغیر) می باشد.
2.
بوسترپمپ آبرسانی تک اینورتر (نوع چرخشی)
بوسترپمپ
آبرسانی تک اینورتر که در آن اینورتر متعلق به پمپ مشخصی نمی باشد. در ابتدا پمپ
اول با اینورتر در صورت افزایش مصرف دور خود را افزایش می دهد، در صورتی که مصرف
شبکه از ظرفیت تامین آب پمپ پیشرو بیشتر شود و فرکانس آن به حداکثر مقدار یعنی 50Hz رسیده باشد توسط PLC و
شبکه مدار فرمان، اینورتر به پمپ بعدی وصل
و آن را کنترل می کند در حالی که پمپ اول مستقیما به برق اصلی وصل می گردد. از
مزایای این روش، عملکرد با نوسان فشار بسیار کمتر نسبت به حالت اول است و همچنین
استهلاک الکتروپمپ‌ها و جریان اولیه راه‌اندازی به دلیل توزیع کار میان تمام پمپ‌ها
کاهش می‌یابد. معایب این سیستم آن است که فشار کامل بر
روی تک اینورتر قرار می‌گیرد و در صورت از کار افتادن اینورتر، سیستم به‌صورت دور
ثابت عمل خواهد کرد. همچنین در سیستم‌های با افت داینامیکی بالا یا انتخاب نادرست
نقطه کار پمپ، در حالتی که بیش از یک پمپ در مدار باشد، امکان آمپر کشیدن و آسیب‌دیدگی
الکتروپمپی که از حالت اینورتر به برق مستقیم شهر تغییر می‌کند وجود دارد؛ علت
این مسئله خروج نقطه کار پمپ از منحنی عملکرد آن است.
3.
بوسترپمپ آبرسانی فول اینورتر
در این بوستر، به ازای
هر دستگاه پمپ یک دستگاه اینورتر در تابلو کنترل لحاظ شده است. این ساختار،
استانداردترین و مطمئن‌ترین روش ساخت بوسترپمپ محسوب می‌شود. در این حالت هر پمپ
دارای اینورتر است و به‌واسطه‌ی یک PLC با PID کنترل مناسب، هیچ‌گونه
نوسان فشار نامطلوبی در سیستم تجربه نخواهد شد. تمامی الکتروپمپ‌ها تحت حفاظت
اینورتر قرار دارند و حداکثر جریان مجاز برای آن‌ها تعریف می‌شود. به همین دلیل،
با توجه به تغییر میزان مصرف و شرایط دینامیک، نگرانی‌ای از بابت آمپر کشیدن
الکتروپمپ‌ها وجود ندارد و هر پمپ، حداکثر فرکانس خود را بر اساس جریان مجاز تعریف‌شده
تنظیم می‌کند.
در این شرایط، الکتروپمپ اول متناسب با میزان مصرف دور می‌گیرد.
این افزایش دور یا فرکانس تا زمانی ادامه می‌یابد که آمپر مصرفی الکتروموتور به
حداکثر مقدار تعیین‌شده (۱۰ تا ۱۵ درصد کمتر از آمپر نامی الکتروموتور) رسیده باشد. پس از رسیدن به فرکانس نهایی یا حد
آمپر، الکتروپمپ دوم وارد مدار شده و دور می‌گیرد و خود را با مصرف شبکه هماهنگ می‌کند.
سپس هر دو پمپ با یک فرکانس مشترک به کار ادامه می‌دهند تا زمانی که مصرف آن‌قدر
کاهش یابد که یکی از پمپ‌ها از مدار خارج شود. مزایای این سیستم پایداری کامل در فشار، کاهش
استهلاک الکتروپمپ ها، عملکرد دور متغیر سیستم حتی با از دست دادن یک اینورتر، عدم
وجود ضربه به شبکه و جریان راه اندازی پایین است.
اجزا مکانیکی
بوسترپمپ
تعداد الکتروپمپ ها
تعداد الکتروپمپ‌ها تابعی از حداکثر و حداقل میزان مصرف شبکه است.
انتخاب مدل و تعداد الکتروپمپ‌ها بر اساس این دو مقدار انجام می‌شود. با توجه به
اینکه شیب ابتدای منحنی عملکرد هر پمپ بسیار کم است و همچنین با در نظر گرفتن
حداقل ظرفیت آبدهی مجاز هر پمپ، تعداد پمپ‌ها باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که حداقل
مصرف روتین شبکه بیشتر از حداقل دبی مجاز پمپ باشد. در این حالت، فقط در شرایط خاص
یا در مصارفی پایین‌تر از حد مجاز، پمپ به‌صورت دور ثابت عمل خواهد کرد. بنابراین،
شکستن ظرفیت آبدهی از طریق افزایش تعداد پمپ‌ها تابعی از حداقل میزان مصرف شبکه
است
شیرآلات شامل شیرهای قطع و وصل، یکطرفه و صافی
شیرآلات مورد استفاده در بوسترپمپ‌های آبرسانی می‌بایست بر اساس استاندارد سرعت
جریان انتخاب شوند. با توجه به حساسیت سیستم‌هایی که مکش خود را از مخازن باز
انجام می‌دهند، برای جلوگیری از ایجاد توربولانس و کاویتاسیون در پمپ‌ها، لازم است
سرعت در کلکتور ورودی و ورودی و خروجی پمپ‌ها در محدوده‌ی استاندارد قرار گیرد.
همچنین تا سایز ۲½ اینچ از شیرآلات برنجی رزوه‌ای استفاده می‌شود
و از سایز ۳ اینچ به بالا، اتصالات چدنی یا استیل فلنج‌دار یا بین‌فلنجی مورد
استفاده قرار می‌گیرد. انتخاب برند شیرآلات نیز بر اساس خواسته و بودجه‌ی کارفرما
متغیر است. شیرهای یکطرفه در بوسترپمپ‌های آبرسانی
باید از نوع سوپاپی فنردار انتخاب شوند و تا حد امکان از استفاده‌ی شیر یکطرفه
دریچه‌ای خودداری شود؛ زیرا در صورت عدم بازگشت مناسب دریچه، مسیر به‌صورت بای‌پس
عمل کرده و بوستر به‌طور مداوم روشن خواهد ماند. جنس شیرآلات نیز بر اساس میزان خورندگی
سیال و شرایط محیط انتخاب می‌شود.
لرزه گیرهای فلنج
دار جهت نصب بر روی لوله
نصب لرزه‌گیرهای لاستیکی و آکاردئونی با فشار کاری مناسب و کیفیت مطلوب در
مسیر مکش و دهش هر پمپ، برای جلوگیری از انتقال ارتعاش و نیز سهولت در باز و بسته
کردن شیرآلات مربوطه انجام می‌شود.
لوله و اتصالات و
کلکتورها
سایزبندی کلکتور و خطوط مکش و دهش هر پمپ بر اساس استانداردهای سرعت جریان
انجام می‌شود و ضخامت لوله و اتصالات نیز مطابق فشار کاری بوسترپمپ انتخاب می‌گردد.
تعیین متریال به شرایط محیطی و نوع سیال بستگی دارد. در سیالات خورنده مانند آب
خالص با میزان کلر بالا یا سختی زیاد، از استنلس استیل‌های سری 304، 316 یا
Duplex استفاده می‌شود. در فشارهای متعارف نیز
امکان به‌کارگیری لوله‌های پلیمری مناسب وجود دارد.
شاسی به همراه لرزه
گیرهای مناسب
شاسی بوسترپمپ بر اساس وزن و مدل الکتروپمپ‌ها و محدودیت‌های خاص فضایی از
پروفیل‌های آهنی و صفحات خم‌کاری و سوراخ‌کاری‌شده ساخته می‌شود و پوشش آن بر اساس
شرایط محیطی از اپوکسی، گالوانیزه گرم یا استیل ضدزنگ خواهد بود.
تجهیزات اندازه گیری
و نمایش فشار شامل گیج ها ی روغنی فشار
جهت نمایش و اندازه‌گیری فشار، از گیج‌های روغنی منطبق با فشار کاری بوستر
بر روی کلکتور دهش و خروجی هر پمپ استفاده می‌شود. همچنین پرشر ترانسمیتر جهت
اندازه‌گیری لحظه‌ای فشار و انتقال اطلاعات به PLC به کار می‌رود. در صورت دور ثابت بودن بوستر، از پرشر سوئیچ و در
سیستم‌های حساس، جهت افزایش ضریب اطمینان، به‌صورت ترکیبی از پرشر سوئیچ و
ترانسمیتر استفاده می‌شود.
منبع دیافراگمی تحت
فشار
حجم منبع دیافراگمی بر اساس حداکثر تعداد
مجاز قطع و وصل پمپ و حداقل ظرفیت مجاز آبدهی پمپ انتخابی تعیین می گرد و فشار آن
می بایست بر اساس حداکثر فشار پمپ در آبدهی صفر انتخاب گردد.
نحوه محاسبه و
انتخاب هیدرولیکی پمپ ها
-
انتخاب
الکتروپمپ‌ها بر اساس حداکثر مصرف سیستم و فشار موردنیاز متناسب با آن انجام می‌پذیرد.
مصارف کلی سیستم با توجه به محاسبات مصرف لحظه‌ای (Fu) فیکسچریونیت محاسبه شده و با در نظر گرفتن طول مسیر، ارتفاع، سایزینگ
لوله‌ها و فشار پشت تجهیز، فشار کلی و نهایی تعیین می‌گردد. همچنین با پیش‌بینی و
محاسبه حداقل مصرف، ظرفیت نهایی سیستم تقسیم بر تعداد پمپ خواهد شد و ظرفیت هر پمپ
به‌دست می‌آید. پس از مشخص شدن دبی و هد هر پمپ، انتخاب پمپ انجام می‌گیرد. نقطه
انتخابی نباید در منطقه کم‌شیب منحنی یا در انتهای منحنی انتخاب شود.
-
در صورت انتخاب نقطه کار در قسمت کم شیب منحنی به علت
تغییرات زیاد در دبی با تغییرات کم فشار و همچنین خطای اندازه گیری تجهیزات، سیستم
پایداری لازم را نخواهد داشت.
-
در
صورتی که بوسترپمپ بیشتر از یک الکتروپمپ در حال کار داشته باشد، استفاده از نقاط
انتهای منحنی باعث خروج پمپ از منحنی و آمپر کشیدن در حالت سیستم تک اینورتر می‌شود.
همچنین الکتروموتور در شرایط ماکزیمم ظرفیت نامی خود عمل خواهد کرد و در صورت عدم
عملکرد صحیح سیستم کنترل دور، سیستم در
معرض خطر فشار کات‌آف هد بالا قرار خواهد گرفت.
-
در زمان انتخاب پمپ
رسم منحنی عملکرد مجموعه پمپ ها و منحنی عملکرد سیستم و به دست آوردن محل
تلاقی این دو بسیار اهمیت دارد. منحنی زیر انتخاب درست و غلط را به شما نمایش می
دهد.