اجزاء بوستر پمپ کدامند ؟

اجزای مختلف این دستگاه به شرح زیر است :

تابلو برق بوستر پمپ (تابلو کنترل)

منبع دیافراگمی

مجموعه الکتروپمپ ها

کلکتورهای ورودی و خروجی

کلکتور مکش و کلکتور رانش

شاسی مادر (اصلی)

اتصالات فرعی و اصلی

تجهیزات کنترل فشار

تعاریف تجهیزات و اجزای به کار رفته در بوستر پمپ ها :

پمپ :

پمپ به دستگاهی اطلاق می شود که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و به جریانی که از درون خود می گذرد انتقال می دهد.

متداول ترین تقسیم بندی پمپ ها بر اساس نحوه انتقال انرژی مربوطه ، سیال است که بر اساس آن به موارد زیر تقسیم می گردند:

انتقال انرژی به صورت پیوسته

انتقال انرژی متناوب ( دوره ای یا پریودیک )

الکتروموتور:

 در بوستر پمپ ها از الکتروموتور به عنوان محرک استفاده می شود.

در بوستر پمپ های چند پمپه تعداد دو یا بیشتر الکتروپمپ به صورت موازی روی یک شاسی اصلی در کنار هم قرار میگیرند.

از مسائلی که هنگام انتخاب الکتروموتور بوسترپمپ ها باید در نظر گرفته شود IP ( میزان حفاظت دستگاه در مقابل اجسام خارجی مانند گرد و غبار و آب) می باشد.

مدار فرمان بوستر پمپ چیست ؟

در سیستم کنترل یک بوستر پمپ، مدار فرمان بوستر پمپ و نقشه تابلو برق بوستر پمپ جزو بخش های بسیار با اهمیت می باشند. نقشه مدار فرمان بوستر پمپ به طور مستقیم با کارایی، استهلاک اجزای تابلو برق بوستر پمپ و میزان مصرف انرژی در ارتباط است. مدار فرمان بوستر پمپ آبرسانی با مدار فرمان بوستر پمپ آتشنشانی کاملا متفاوت بوده و این موضوع به دلیل تفاوت در نحوه آبدهی این دو نوع بوستر پمپ می باشد.

همچنین مدار فرمان بوستر پمپ آبرسانی خود به دو دسته مدار فرمان بوستر پمپ آبرسانی دور ثابت و مدار فرمان بوستر پمپ آبرسانی دور متغیر تقسیم می شود. پر واضح است که مدار فرمان بوستر پمپ دور ثابت ساده تر از مدار فرمان بوستر پمپ دور متغیر بوده و تمام کنترل ها توسط اینورتر (اینورتر چیست) یا PLC صادر می شود.

نقشه تابلو برق مدار فرمان بوستر پمپ آتش نشانی مشابه بوستر پمپ آبرسانی دور ثابت بوده و به دو دسته الکترونیکی و الکترومکانیکی تقسیم می شود. همچنین لازم به ذکر است در زمان نشتی و یا کم فشار شدن که به دبی کمتری نیاز است برای تامین فشار در سیستم بوستر پمپ آتش نشانی از جوکی پمپ استفاده می شود.

 جوکی پمپ (Jockey Pump) چیست ؟ 

با توجه به اینکه پمپ های آتش نشانی در زمان شروع به کار انرژی زیادی صرف می کنند و در اثر استارت های زیاد مستهلک خواهند شد برای بهبود عملکرد پمپ آتش نشانی از الکتروپمپ های کوچکتر با فشار برابر با پمپ اصلی و دبی کمتر استفاده می شود. این پمپ های کوچک در صورت وجود نشتی و مصرف بسیار کم وارد مدار می شوند و هنگامی که نیاز به دبی بیشتر احساس شود پمپ آتش نشانی اصلی شروع به کار می کند. به این نوع پمپ های کوچک پمپ کمکی، پمپ یدکی، جاکی پمپ یا جوکی پمپ (Jockey Pump) گفته می شود.

بخش مکش :

بخش مکش بوسترپمپ شامل يك کلکتور لوله ای است كه به واسطه شيرآلات و اتصالات مـورد نیاز به مکش الکتروپمپ ها و خروجی مخزن ذخیره آب متصل مي گرد د. شيرآلات و اتصالات این بخش عبارتند از:

شیر قطع و وصل

صافی

لرزه گیر

فلنج

بخش دهش :

بخش دهش نیز يك کلکتــــور لوله ای است كه به وسیلــه شيرآلات و اتصالات لازم از خروجـی الکتروپمپ به شبکه مصرف متصل مي شود. شيرآلات این بخش نیز عبارتند از :

شیر قطع و وصل

شیر يكطرفه

لرزه گیر

فلنج و مهره ماسوره

مغزي و تبديل

کلکتور مکش و دهش :

ورود ی پمپ ها به کلکتــور مکش متصل می شونــد و سیال از طریــق این  کلکتــور وارد پمپ ها می شود. خروجی پمپ ها از طریق اتصالات و شیر آلات و فلنجها به کلکتور دهش متصل می شوند و سیال از طریق این کلکتــور خارج میشود. د ر مصارف آبرسانی کلکتور ها  باید گالوانیزه باشند تا از نظر بهد اشتی مورد تائید باشد. د ر سیستم هــای آتش نشانی کلکتور ها باید از نوع بد ون د رز و قاد ر به تحمل فشار بالا  باشند.

شیر فلکه :

هنگامیکه بخواهیم یکی از پمپ ها را برای تعمیر یا به هر د لیل د یگری از مد ار خارج کنیم از شیرهـای فلکـــه برای قطع جریان سیـــال استفاد ه می کنیــــم. معمولا برای ابعــــاد بزرگ از شیرفلکه های  چد نی و برای ابعاد کوچک از شیرفلکه های برنجی استفاد ه می شود.

شیر یکطرفه :

برای جلوگیری از برگشـت آب به پمپ و جلوگیری از صد مــه رساند ن ضربــه قوچ احتمالی از شیر یکطرفه استفاد ه می کنند.

صافی :

د ر بسیاری موارد سیال مورد استفـاد ه برای مصرف، حاوی ذرات ریز یا اجسامــی است که حتما باید از ورود آنها به پمپ جلوگیری به عمل آیــد تا به پمپ صد مه ای نرسد. بنابراین از صافــی برای این منظور استفاد ه می شود. د ر سیستم های آتش نشانـی توصیه می شود که برای هر کــد ام از پمپ ها یک صافی جد اگانه د ر نظر گرفته شود تا در صورت بسته شدن یک خط، بقیه پمپ هـا به کار خود اد امه دهند.

لرزه گیر :

به د لیل اینکه بتوانیـــم ارتعاش بوستــرپمپ را به شبکه لوله کشی  منتقل نکنیــم از لرزه گیر د ر کلکتور مکش و د هش استفاد ه می کنیم. هنگامیکـــه د بی خروجی از پمپ ها زیاد شـود ارتعاش د ر بوسترپمپ نیز زیاد می شود و به همین د لیل از لرزه گیـــر بصورت جد اگانه د ر هر خــط بوسترپمپ یعنی د ر ورود ی و خروجی هر پمپ استفاد ه می شود.

تابلوی برق و کنترل :

 تابلوی برق وسیله ای است که سیستم مکانیکی و الکتریکی را هماهنگ می نماید.  طراحی مناسب تابلو می تواند نقش به سزایی در کارکرد مطلوب بوسترپمپ د اشته باشد. تابلو های فرمان باید الکتروموتور ها و پمپ ها را از خطرات احتمالـی نظیر نوسانات شدید د ر شبکــه برق و خشک کار کرد ن پمپ ها و غیره محافظت کنند. همچنین تابلو باید از نظر ایمنی نیز مورد تائید باشد .وظیفه کنترلر (PLC) این است که بوسترپمپ را طوری کنتــرل کند که د ر شبکه مصرف، فشار و د بی مطلوب ایجاد گرد د و استهلاک نیز د ر پمپ ها بطور مساوی تقسیم گرد د.

بخش اصلي تابلوي كنترل و فرمان تابلوي برق را قطعه كنترل ميكروپروسسوري هوشمند آن تشكيل ميدهد. این قطعه کنترل کنترل بر اساس برنامه ریزی خاصی طراحی شده و کار بوستر پمپ ها را کنترل و بررسی می نماید.

اين برد كنترل بر اساس برنامه خاص تعريف شده كار بوستر پمپ را كنترل مينمايد .در تابلوي برق بوستر پمپ براي كار دستي هر يك از الكتروپمپ ها بمنظور راه اندازي بوستر پمپ و استفاده موقت دستي از الكتروپمپ هاي بوستر پمپ به هنگام خرابي احتمالي سيستم اتوماتيك ، همچنين راه اندازي اتوماتيك بوستر پمپ ، كليدهاي لازم پيش بيني شده است .

در این قسمت به مهمترین وظایف قطعه کنترل می پردازیم :

1-  تعویض به نوبت پمپ ها که این کار باعث می شود همه ی الکترو موتور ها به نوبت کار کنند و در این صورت استهلاک سیستم نیز کاهش می یابد.

2-  فاصله زمانی روشن شدن الکترو موتور ها تنظیم می شود و همزمان روشن نمی شوند، منظور از این قسمت این است که پمپ ها به صورت همزمان فعالیت خود را شروع نمی کنند بلکه به طور منظم و با یک فاصله ی معین از همدیگر شروع به فعالیت می کنند.

3-  در صورتی که فشار سیستم آبرسانی افزایش یابد نیاز به خاموش شدن الکترو موتورها احساس می شود، پس وظیفه ی واحد کنترل برنامه ریزی برای خاموش شدن الکترو موتور هاست ولی به شرطی که همه ی الکترو موتورها به صورت همزمان خاموش نشوند.

4- تعویض نوبتی پمپ ها، این بدان منظور است هنگامی که فشار آب ثابت بوده و نیاز به فعالیت و کار مداوم باشد واحد کنترل از کار مداوم یک الکترو پمپ جلوگیری می کند به این صورت که یه فاصله ی زمانی طراحی می کند و الکترو پمپ ها به صورت نوبنی روشن خاموش می شوند تا بدین صورت همه ی الکترو پمپ ها کار کرده و بعد از مدتی برای کم شدن درجه حرارت خاموش شوند.

5-  در بوستر پمپ دورمتغير كه تابلوي آن فقط شامل يك اينورتر براي كار ترتیبی الكتروپمپ ها است ، قطعه كنترل و فرمان بايد طبق روال برنامه قادر به تغییر مدار برق شهر و مدار برق اينورتر به هرکدام از الكتروپمپ ها بر اساس تعويض كار نوبتي الكتروپمپ ها باشد.

در قسمت مدار قدرت این بوستر پمپ ها برای هر یک از الکترو موتورها دو مدار قدرت تعبیه شده است 1) مدار قدرت با برق شهری 2) مدار قدرت با برق خروجی از اینوتر.

جهت ممانعت از بسته شدن همزمان دو مدار قدرت که قبلاً مطرح شد به یک الکترو پمپ می توان علاوه بر قطعه کنترل و فرمان برای امنیت بالاتر از دستگاههای فیزیکی و مکانیکی مانند قفل کن، بین دو کانکتور دو مدار قدرت هر الکترو پمپ استفاده نمود.

در قسمت كنترل و فرمان تابلوي برق بوستر پمپ عموماً از يك عدد پتانسيومتر استفاده مي شود كه بر اساس مقدار فشار مورد نياز بوستر پمپ تنظيم می شود .در حالیکه فشار سيستم پایین تر از فشار پنانسيومتر باشد شدت جريان انتقالي از پرشرترانسميتر به قطعه كنترل پایین تر از شدت جريان متناظر با فشار مورد نياز می باشد كه باعث بالاتر شدن فركانس اينورتر می شود.

پرشر سوئیچ :

در بوستر پمپ هــــــای دور ثابت از پرشر سوئيچ برای کنترل فشــار حداقــل و حداکثر سیستم استفاده مي شود و مقدار محدوده فشار مجاز کاری بوسترپمپ را برای واحد کنترل با استفاده از پرشر سوئیچ معین می کنیم.

پرشر ترانسميتر :

 در بوسترپمپ های دور متغیـر برای کنترل کاملا ثابــت فشار آب فقط يك پرشر ترانسميتر بکار ميرود.

در بوستر پمپهای دور متغییر به جای پرشر سوئیچ ها که در بوستر پمپ های دور متغییر استفاده می شود از یک دستگاه به نام پرشر ترانسمیتر استفاده می کنند.

پرشر ترانسمیتر دستگاهی است که در هر لحظه فشار بوستر پمپ را اندازه گیری می کند و اندازه ی آن را به صورت شدت جریان از 4 تا 20 میلی آمپر به قطعه ی کنترل میکرو پروسسوری انتقال می دهد. ترانسمیترها با دامنه های مختلف فشار ساخته می شوند. بهترین ترانسمیتر به این صورت است که دارای حساسیت به دامنه فشار مورد نیاز بوستر پمپ باشد.

مانومتر :

برای اند ازه گیری فشــــار ورودی بوستــرپمپ، فشار خروجی بوسترپمــپ و فشــار تک تک پمپ ها از مانومتر استفاده می شود.

اتصالات تبدیلی و فلنجها :

برای اتصــال قطعــات مختلف بوسترپمپ به هم از اتصالات و فلنج ها استفــاده می شود که بنــا به نوع و حجم بوسترپمپ از اتصالات و فلنجهـــای جوشی یا د ندهای استفاده می شود.

شاسی:

برای يكپارچـه نمود ن بوسترپمپ، مجموعه الكتروپمپ ها، بخش مکش، بخش دهش و تابلوی کنتـــرل و فرمان بر روي يك شاسی اصلـــی نصب مي گرد نـــد. پمپ ها و الکتروموتورهــا باید روی یک شاسی مناسب قرار گیرند تا از ارتعاش و حرکت آنها جلوگیـــری کند. مقاومت شاسی و نوع آن بستگـی به وزن و حجم الکتروموتور ها و پمپ های مصرفی د ر بوسترپمپ دارد.

کوپلینگ:

اگر پمپ و الکتروموتور با سیستم کوپلینگ د ر خارج از پمپ کو پله گرد د برای اتصال پمپ به الکتروموتورنیاز به کوپلینگ می باشد.این کوپلینـــگ متناسب با قطـــر شافت الکتروموتور و پمـــپ میباشد.استفاد ه از گارد کوپلینگ برای رعایت مسائل ایمنی اجباری است.

مخزن دیافراگمی :

آب سیالی است با د رصد تراکم نزد یک به صفر و بطور عملی غیر قابل تراکم و از آنجا که د ر خطـوط پمپاژ همواره می بایست تد اوم جریان سیال برقرار باشــــد  (Continuity) تا عمل ازد یاد فشــار و انتقال توسط پمپ انجام گیرد و با توجه به غیر قابل تراکـــم بود ن آب، بايد بخشی از سیستم پمپاژ بصورت ارتجاعی قابلیت جذب انرژی  بصورت فشار یا کشش را د ارا باشد. مخازن دیافراگمــی این قابلیـــت را د ارنـــد که آب را تحت فشار معینـــی ذخیره نمود ه و در صـــورت نیـاز د وباره آن را به سیستم باز گرد انند. تحت فشار بودن د ائمی سیستم پمپاژ می تواند  عملکرد صحیح پرشر سوئیـچ (Pressure Switches) را نیز تضمین نماید. تحقیقات نشان می د هد که وجود مخزن د یافراگمی د ر جلوگیری از بوجود آمدن تنش های بزرگ د ر اثر پد ید ه ضربه قوچ آب الزامي است .از طرف د یگــر برای جلوگیری از ازد یاد روشن و خاموش شد ن پمپ هـــا سعی می شود حجم مخزن د یافراگمــی را قد ری بزرگتر از حد اقــل مورد نیاز برای نگهــد اری فشار انتخاب نماینـــد تا مصارف کوچک از محل ذخیره مخزن تامین گرد د و سپس د ر صورت نیاز به مقاد یر بیشتر، با روشن شدن پمپهـــا آب مورد نیاز تامین شد ه و ضمنا آب تخلیه شد ه از مخزن نیز د وباره جایگزین شود.

هر چند این وظیفه را می توان به پمپ جاکـی نیز محول نمــود تا مصـارف کوچک را پاسخگو باشد اما به دلایلی که ذکر شد ترکیبـی از پمپ جاکی و مخزن دیافراگمی توصیه می شـــود که باعث جلوگیری از روشن و خاموش شدن های مکرر پمـــپ های اصلـی گردد. در بوسترپمپ هایی که از کنترلر برای کنترل کارکرد بوسترپمپ استفاد ه می شود حجم مخازن دیافراگمـی مورد نیاز کمتر از حجم محاسبه شده خواهد بود زیرا کنترلر با برنامه ریزی صحیح می توانــد بخشی از عملکــرد مخزن دیافراگمی را پوشش دهد. این منبع به واسطه لوله یا اتصال قابـــل انعطاف به كلكتور دهــش بوسترپمپ متصل مي گرد د . مناسبتريـــن ظرفيت مفيد منبع د يافراگمــي بــراي 15 بار روشن و خاموش شد ن هريك از الكتروپمپ هاي بوسترپمپ، از حاصــل تقسيم ظرفيت يك پمپ بر حسب ليتر در دقيقه به تعد اد پمپ هاي بوسترپمپ بدست مي آيــد. راند مان منبع ديافراگمي معمولا %33 است و لذا حجم اسمي منبع ديافراگمي 3 برابر حجم واقعي آن خواهد بود .

اینورتر :

دستگاه اینورتر دستگاهی است که به وسیله ی آن می توان فرکانس برق شهری را تغییر داد. با توجه به اینکه در فرکانس ثابت الکترو پمپ ها نیز دارای دور خروجی ثابتی هستند در صورتی که بتوان فرکانس برق شهری را افزایش داد دور دستگاه نیز افزایش می یابد.

یکی از معمولترین کاربردهای اینورترها که بیشتر در مهندسی تأسیسات شناخته شده است، استفاده از این دستگاهها در ساخت آسانسورهای دور متغییر(VVVF) می باشد.

در صورتی که از این تکنولوژی در ساخت الکترو پمپ ها و بوستر پمپ ها استفاده شود در این حالت می توان بوستر پمپ هایی را تولید کرد که دور متغییری دارند. در سالیان اخیر در کشورهای پیشرفته از بوستر پمپ هایی استفاده می شود که دارای دور و فرکانس متغییری هستند برای این موضوع از الکترموتورهایی استفاده می شود که دارای اینوترهای مجزایی هستند.

اما در کشور ایران متاسفانه افراد از مزایای بوستر پمپ های دور متغییر آگاه نیستند و همچنین قیمت بالای بوستر پمپ های دور متغیر نسبت به بوستر پمپ های دور ثابت باعث شده مقبولیت این پمپ در ایران کاهش یابد، ضمن اینکه برخی سازندگان ایرانی که دارای تخصص و دانش لازم برای ساخت بوستر پمپ های دور متغییر را ندارند اقدام به تبلیغ منفی نسبت به بوستر پمپ های دور متغییر کردند که باغث دید بد مردم نسبت به این بوستر پمپ ها شده است. برای این منظور در سال های اخیر در ایران اقدام به تولید بوستر پمپ های دور متغییر شده است که قیمت این بوستر پمپ ها قابل رقابت با بوستر پمپ های دور ثابت می باشد.

البته ذکر این موضوع نیز حائز اهمیت است که که همه ی دستگاهها و تجهیزات بوستر پمپ ها  به مانند بوستر پمپ های دور ثابت است، به جز تابلوی کنترل و فرمان و سنسور فشار.

نکته ی که در اینجا وجود دارد تشابه مکانیکی بوستر پمپ های دور متغیر با بوستر پمپ های دور ثابت باعث شده که بوستر پمپ های دور ثابت را با استفاده از تابلوی فرمان و سنسور های فشار به بوستر پمپ های دور متغیر تبدیل کرد یعنی کافی است به تجهیزات بوستر پمپ های دور ثابت یک تابلوی فرمان و چند سنسور فشار اضافه کنیم تا این بوستر پمپ های دور ثابت به بوستر پمپ های دور متغیر تبدیل شود.

به عبارت دیگر تمامی قسمت های مکانیکی و شیر آلات بوستر پمپ های دور ثابت و بوستر پمپ های دور متغیر یکسان هستند و تنها تفاوت آنها تابلوی فرمان، سنسور های فشار و پرشر های ترنسمیتر می باشد.

تمام قطعات بکار گرفته شده در بوسترپمپ باید از نوع استانــدارد بوده و استاندارد های مربوط  بــه آبرسانی و آتش نشانی در بوسترپمپ بایـــد رعایت شود .همچنین تمام قطعات باید با ضریــب اطمینان در نظر گرفته شده بتوانند فشار ایجاد شده توسط پمپ را تحمل نمایند.