بوستر پمپ

زمانی که فشار آب شهری برای سرویس دهی به بخش های مصرف کننده آب در ساختمان کافی نباشد استفاده از یک سیستم بوستر فشار آب لازم خواهد شد .با عمومیت یافتن تجهیزات مصرف کننده ای که از جریان پایین یا بسیار پایین آب استفاده می کنند . نیاز به فشاری معادل 30 پوند بر اینچ مربع در یک شیر فشاری چندان غیر معمول نخواهد بود .کم بودن فشار آب در سیستم می تواند دلایل مختلفی داشته باشد .ممکن است به دلیل زیاد شدن جمعیت در شهر و یا محله مورد نظر فشار آب دچار افت شود و یا در صورتی که از ابزارهای جلوگیری از جریان برگشتی در ورودی آب به سیستم استفاده شود .
فشار آب افت نماید چون این تجهیزات باعث افت فشار در سیستم می شوند .ممکن است لوله ها دچار نشتی وخرابی شده و در نتیجه میزان جریان و فشار را محدود نمایند .جریانهای زیادی که از سیستم کشیده می شود (مانند تقاضای بالای آب در ساعات اوج مصرف) نیز می تواند باعث افت فشار شود .اکثر ساختمانهای بلند عموما به علت افت فشار ناشی از ارتفاع که منابع آب شهری قادر به جبران آن نیستند نیاز به بوستر دارند .سیستم بوستر فشار موجود در شبکه لوله کشی شهری را گرفته ومقداری فشار به آن اضافه میکند تا فشار مورد نظر در سیستم به دست آید .فشار سیستم به فشار موجود در مانیفولد لوله کشی بعد از بوستر فشار اشاره میشود .این فشار توسط فرمول زیر نشان داده می شود : فشار سیستم=فشار مکش به علاوه فشار بوستر منهای افت مربوط به پمپ منهای افت ناشی از شیرهای کاهش فشار
فشار مکش همان فشار قابل دسترس از سیستم لوله کشی شهری است .فشار بوستر افزایش فشار مورد نیاز است که باید به فشار لوله کشی شهری افزوده شود .افت ناشی از شیرهای کاهش فشار افت فشاری است که در شیرهای کاهش دهنده فشار رخ می دهد .و افت فشار ناشی از پمپ نیز افت فشاری است که در لوله کشی سیستم بوستر رخ می دهد. در طراحی سیستم بوستر فشار متغیرهای زیر باید تعیین شوند :
مقدار جریان: بوستر جریان باید جریان مناسب را تحت محدوده وسیعی از شرایط تقاضا تامین نماید .
فشار جزیی یا باقیمانده: این فشار حداقل فشار لازم در دورترین بخش مصرف کننده آب در سیستم لوله کشی است (یعنی فشار در مصرف کننده ای که در بالاترین نقطه ساختمان قرار دارد)
ارتفاع استاتیک یا ارتفاع ساختمان: این ارتفاع همان ارتفاع دورترین بخش مصرف کننده ای است که در بالای لوله اصلی ورودی آب شهری قرار می گیرد .این ارتفاع را میتوان با تعداد وفاصله بین طبقات ساختمان و یا از روی نقشه های موجود تعیین نمود .
فشار تغذیه یا فشار مکش: فشار آب قابل دسترس از سیستم آبرسانی شهری را فشار تغذیه یا فشار مکش میگویند که باید در محاسبات مربوطه در نظر گرفته شود .این فشار را باید بعد از کنتور آب و ابزارهای جلوگیری از جریان معکوس اندازه گیری کرد .زیرا خود این ابزارها میتوانند تا 15 psi افت فشار در آب تغذیه ایجاد نماید .
میزان افت فشار موجود در سیستم: محاسبات مربوط به افت فشار ناشی از اصطکاک در سیستم بایستی مواردی مانند افت فشار در خود سیستم بوستر. شیرهای کاهش فشار ولوله های اتصال موجود در سیستم را نیز شامل گردد.
زمانی که فشار پمپ و تفاوتهای ظرفیت سیستم طراحی گردید .لازم است کمیت. نرخ جریان و توان پمپ ها ودیگر ابزارهای مورد استفاده نیز تعیین شود .تقاضای آب در حالت عادی کمتر از 20 درصد تقاضا در ساعات اوج مصرف بوده و در این شرایط در بیش از 70 درصد زمان مصرف حاکم است .به دلیل وجود این خاصیت در سیستم .استفاده از سیستمهای چند پمپی سیستم مخزن هیدور پنوماتیک می تواند هزینه های بهره برداری سیستم را به میزان قابل توجهی کاهش دهد .این سیستمها کوچکترین توان مناسب برای پمپ را برای تحویل آب در شرایط تقاضای معمولی انتخاب کرده و در صورت افزایش تقاضا پمپهای دیگر وارد مدار می شوند . سیستمهای بوستر می توانند تنها به صورت پمپهای مکش انتهایی عمل کرده و یا سیستمهای چند پمپی گران تر با کنترل های سرعت متغیر باشند .برای یک سیستم کوچک عموما استفاده از دو پمپ که در صدی از کل جریان را تامین مینمایند. قابل قبول است .زیرا کل توان مورد نیاز در این شرایط نسبتا کم است . در مورد سیستمهای بزرگ معمولا برای اتکا پذیری بیشتر و کاهش توان مورد نیاز برای هر پمپ از سه پمپ استفاده می کنند .سیستمهایی نیز که میزان تقاضا در آنها بسیار متغیر است میتوان از تعداد پمپهای بیشتر نیز استفاده نمود .پمپهای مکش انتهایی معمولا در تاسیسات کوچک با ارتفاع کم استفاده میشوند . در حالی که سیستمهای چند پمپی را میتوان برای کاربردهایی که ظرفیت بالایی دارند .به کار گرفت در طراحی های فشرده میتوان پمپهای مکش انتهایی را به صورت عمودی نصب کرد . پمپهای محفظه جدا در اغلب کاربردهای دارای جریان متوسط تا بالا که نیازمند هد پایین تا متوسط هستند مورد استفاده قرار میگیرند .این پمپها بسیار سخت کار بوده و عمر طولانی دارند .اما از طرفی نسبت به پمپهای مکش انتهایی نیاز به فضای بیشتری خواهند داشت .سیستمهای بوستر معمولا در آرایش های زیر قابل دسترس می باشند :
آرایش تکی که در آن برای تامین کل جریان و فشار مورد نیاز از یک پمپ استفاده می شود .
آرایش سه تایی که در آن جریان سیستم بین سه پمپ به صورت مساوی یا نامساوی تقسیم می شود .
آرایش چهارتایی که در آن جریان سیستم بین چهار پمپ تقسیم می شود .این تقسیم بندی معمولا به صورت نامساوی صورت می گیرد .
بسیار مهم است که روشهای مرحله بندی مناسب در این خصوص به کار گرفته شوند .اطمینان حاصل کنید که تمام بخشهای ظرفیتی پمپها توسط سیستم استفاده می شوند .ممکن است در طول طراحی سیستم به این نتیجه برسید که کل توان مورد نیاز برای تقسیم بندی نامساوی کمتر از تقسیم بندی مساوی است .هنگام طراحی برای ظرفیت رزرو نیازی به تعیین ظرفیت بیش از حد مورد نیاز ویا اعمال ضریب اطمینان وجود ندارد با استفاده از طراحی چند پم=ی می توانید بهترین استفاده را از توان پمپ نموده و در عین حال ظرفیت مورد نیاز را نیز در اختیار داشته باشید به عنوان مثال به جای استفاده از جدا سازی ظرفیت با درصد 65/65 که مقداری ظرفیت غیر ضروری به سیستم اضافه می کند 15 درصد ظرفیت رزرو به بار طراحی اضافه کرده و یک جداسازی ظرفیت با درصد 33/67 را در نظر بگیرید .در این شرایط نیز ظرفیت رزور در سیستم لحاظ شده است .اما احتمالا پمپ کوچکتر زمان طولانی تری در حال کار خواهد بود .برای سیستمهای بزرگ بهتر است از محرکهای فرکانس متغیر استفاده کنیم .تا بدون نیاز به شیرهای کاهش فشار بتوان تنظیم فشار در سیستم را انجام داد در اغلب کاربردها شیرهای کاهش فشار برای حفظ یک فشار ثابت در سیستم لازم می باشند .شیرهای کاهش فشار میتوانند تغییرات موجود در فشار مکش . خصوصیات مربوط به منحنی عملکرد پمپ وتغییرات فشار به دلیل ترتیب کارکرد پمپ ها را جبران نمایند .هنگامی که فشار مکش ثابت است پمپها دارای اندازه مشابه هستند و منحنی عملکرد آنها نسبتا صاف است و یا در مواردی که شیرهای تنظیم فشار در جای دیگری از سیستم نصب شده اند از شیر یک طرفه به جای شیرهای تنظیم فشار استفاده کنید .در سیستمهایی که دارای جریان آب پیوسته نیستند باید از یک مخزن هیدروپنوماتیک استفاده کنید .این مخزن کاری درمورد بار موجود انجام نمی دهد بلکه این پمپ است که وظیفه مربوطه در سیستم به عهده دارد .این مخزن فشار را در سیستم حفظ کرده و تقاضاهای جزیی در سیستم را پاسخ می دهد وبه پمپ ها اجازه میدهد تا بتوانند برای مدتی خاموش شده وبه صورت پیوسته کار نکنند .این مخزن در حالت خاموش بودن پمپها میتواند تقاضاهای کم را پاسخ گفته و فشار سیستم را حفظ کند و بدین ترتیب از روشن وخاموش شدن بیش از حد پمپها جلوگیری کرده و در مصرف انرزی صرفه جویی نماید .این مخازن را میتوان در بالای ساختمان و یا در مجاورت بوستر نصب نمود .
چک لیست نصب بوستر پمپ
قبل از شروع :

• دستورالعمل ها وقوانین محلی را بررسی کنید
• اطمینان حاصل کنید که پمپ بوستر حتما مورد نیاز است
• محاسبات اولیه را انجام دهید .
• فضای مورد نظر برای نصب پمپ را تعیین کنید
• محل اندازه وفشار آب ورودی را تعیین کنید .
• برنامه هایی برای توسعه احتمالی سیستم در آینده در نظر داشته باشید .

تایید پارامترهای طراحی :

• شرایط طراحی(هد دینامیک- الزامات جریان وغیره).
• فشار مکش از منبع آب
• ارتفاع ساختمان
• نوع پمپ(مکش انتهایی - عمودی نوع سری - عمودی چند مرحله ای- عمودی توربینی - سرعت ثابت- دور متغیر)
• مشخصات الکتریکی
• مقدار افت اصطکاکی در لوله ها واتصالات
• فشار مورد نیاز در بالای ساختمان
• بررسی ونیاز به تامین برق اضطراری برای پمپها
• حفاظت الکتریکی با اتصال از زمین

اجزای سیستم :
پمپ و موتور
شیر کاهش فشار
لوله و اتصالات
صافی
تجهیزات کنترلی
شیرهای قطع جریان
مخزن هیدروپنوماتیک


صفحه زیر تجهیزات( در صورت الزام قوانین مربوط به زلزله) الزامات مربوط به تعیین ظرفیت :
ارتفاع استاتیک یا ارتفاع ساختمان
افت فشار ناشی از اصطکاک
فشار مورد نیاز دردورترین مصرف کننده
حداقل فشار مکش
ظرفیت پمپ(گالن بر دقیقه)

ارتفاع دینامیک کل برگرفته از مقاله سیستم بوستر پمپ مجله تهویه مطبوع