ساخت بوستر پمپ آبرسانی و آتش نشانی

بوستر پمپ آتش نشانی چیست؟

کلمه بوستر (booster) به معنی تقویت کننده است و بوستر پمپ به یک یا مجموعه‌ای از چند الکترو پمپ گفته می‌شود که به صورت موازی توسط لوله کشی‌های مورد نیاز و دیگر تجهیزات مربوطه، بر روی شاسی مناسب به یکدیگر متصل میشوند تا بتواند دبـی و هـد مورد نیاز را با کمترین انرژی و بالاترین راندمان خصوصاً در ساختمان های بلند، مصارف خانگی، صنعتی، کشاورزی و استخر را تأمین نماید. بوستر پمپ ها علاوه بر استفاده در شبکه های آب شهری و آب مصرفی ساختمانها، برای تامین فشار آب مورد نیاز آتش نشانی، آبیاری فضای سبز، مجتمع های مسکونی، اداری و تجاری، برج ها، بیمارستانها و مراکز صنعتی کاربرد دارد.

وظیفه بـوستر پـمپ ثابت نگه داشتن فشار لازم برای تامین شبکه مصرف با توجه به الگوی متغیر مصرف می باشد. بوستر پمپ ها صرف نظر از نوع کاربری، فشار کار، تعداد پمپ ها و … معمولاً در دو نوع: دور ثابت و دور متغیر تولید می گردند.

در بوستر پمپ های آبرسانی معمولاً به منظور جلوگیری از ضربه الکتریکی و مکانیکی اولیه در زمان استارت پمپ از اینورتر (inverter) 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 دائماً در حال کار هستند و یا در بوستر پمپ های دیگر که در صنعت و کشاورزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند ، از سیستم PLC جهت تغییر استارت نوبتی پمپ ها استفاده می گردد. به سیستم تعیین کننده نوبت استارت پمپ های بوستر Change Over می گویند.

بوستر پمپ ها چند دسته اند و منظور از ترکیب بوستر چیست؟

در پروژه های بزرگ، که یک پمپ به تنهایی نمی تواند جوابگوی دبی یا هد مورد نیاز باشد، یا استهلاک یک پمپ به حدی زیاد است که از لحاظ مهندسی توجیح ندارد و یا  زمانی که نوسانات الگو مصرف زیاد باشد، به جای یک پمپ از دو یا چند پمپ استفاده می شود تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود.از این رو می توان پمپ ها را با ترکیب های گوناگون به یکدیگر متصل کرد تا دبی و هد مورد نیاز سیستم تامین گردد.

دو مدل ترکیب وجود دارد که عبارت است از:

1. ترکیب سری: در این ترکیب هد کلی برابر با مجموع هد تک تک پمپ هاست و دبی کل سیستم برابر دبی تک تک پمپ ها می باشد.
2. ترکیب موازی: در این ترکیب دبی کل سیستم برابر با مجموع دبی تک تک پمپ ها است و هد پمپ ها با هم برابر است و هد کلی سیستم برابر با هد تک تک پمپ ها است.

بوستر پمپ ها از لحاظ کارایی به دو دسته تقسیم می شوند:

1. بوستر پمپ آبرسان: که معمولا به صورت دور متغیر طراحی و ساخته می شوند.
2. بوستر پمپ آتشنشانی: که به صورت دور ثابت ساخته و طراحی می شوند چرا که در زمان بروز حادثه و آتش سوزی تمام سیستم با قوای بالا وارد مدار شده و اطفای حریق را آغار کنند.

تقسیم بندی بوستر پمپ ها از نظر کنترل فشار :

بوستر پمپ ها از نظر کنترل فشار به دو دسته تقسیم میشوند:

1. بوستر پمپ های دور ثابت
2. بوستر پمپ های دور متغیر

تامین فشار ثابت از گذشته یکی از بزرگترین آرزوهای طراحان و تولید کنندگان بوستر پمپ بوده که برای رسیدن به این هدف نیاز به سیستمی است که بتواند دور الکتروموتورهای معمول را که با برق شهری کار می کنند را تغییر دهد. این امر توسط اینورترها مرتفع شد به گونه ای که فرکانس برق شهر را تغییر داده و در صورتی که این برق به عنوان قدرت محرک الکتروموتورها مورد استفاده قرار گیرد، می تواند دور آنها را متناسب با فرکانس برق خروجی از اینورتر تغییر دهد.

در بوستر پمپ های دور متغییر بر خلاف بوستر پمپ های دور ثابت که الکتروپمپ های آن به صورت آنی روشن و خاموش می شوند، روشن و خاموش شدن الکتروپمپ ها کاملا نرم و تغییرات دور آنها به تدریج و با تغییرات مصرف سیال صورت می گیرد. کلیه تجهیزات بوستر پمپ دور متغیر مشابه بوستر پمپ های دور ثابت است، فقط تفاوت در تابلو کنترل و فرمان و نیز سنسور فشار این دسته می باشد. در بوستر پمپ های دور متغیر به جای پرشرسوئیچ های مورد استفاده در بوستر پمپ های دور ثابت از یک دستگاه پرشرتراسمیتر استفاده می شود. پرشرترانسمیتر وسیله ای است که در هر لحظه فشار بوستر پمپ را حس نموده و مقدار آن را به صورت شدت جریان از 4 تا 20 میلی آمپر به برد کنترل میکروپروسسوری منتقل می نماید.

اجزای تشکیل دهنده بوستر پمپ :

• الکتروپمپ ها :

در سیستم بوستر پمپ آبرسانی می توان از انواع مختلفی از الکتروپمپ ها شامل تک یا چند پروانه، افقی، عمودی، کوپل مستقیم و یا کوپلینگ دار، سه فاز و تکفاز و … بهره گرفت.

• تجهیزات اندازه گیری و کنترل فشار

تجهیزات اندازه گیری و کنترل فشار مورد استفاده در بوستر پمپ آبرسانی در مدل های دور متغیر و دور ثابت متفاوت است. اغلب اوقات در بوستر پمپ های آتش نشانی و یا آبرسانی دور ثابت به تعداد الکتروپمپ ها از پرشرسوئیچ های تک ضرب یک مرحله ای استفاده می شود که فشار هر یک بر اساس نیاز سیستم تنظیم می شود.

• کلکتور

کلکتورها در سیستم بوستر پمپ به دو نوع فولادی سیاه و یا گالوانیزه تقیسم می شوند. معمولا در بوستر پمپ آتش نشانی از لوله های مانسمان یا درزدار فشار قوی سیاه استفاده می شود که پس از ساخت از ضد زنگ و رنگ برای پوشش آنها استفاده می شود.

• تابلو کنترل و فرمان

تابلوی برق یا فرمان وسیله ای است که سیستم مکانیکی و الکتریکی را هماهنگ می کند. بر حسب مدل بوستر پمپ که ممکن است از نوع دور ثابت یا دور متغیر باشد، تابلو کنترل می تواند شامل امکانات مختلفی باشد. تابلو فرمان اغلب دارای نمایشگر برای نمایش حالات کارکرد سیستم و انجام تنظیمات مختلف است. بدنه تابلو ها معمولا از نوع گالوانیزه با پوشش رنگ الکترواستاتیک با ضخامت مناسب با ابعاد آن است.

• منبع تحت فشار

منبع تحت فشار در بوستر پمپ آبرسانی برای جلوگیری از ضربه قوچ و کارکرد کمتر الکتروپمپ ها و تثبیت فشار در سیستم لوله کشی استفاده می شود. منابع تحت فشار در خروجی الکتروپمپ ها نصب می شود و فشار آب خروجی منبع، مستقیما به منبع وارد می شود.

• شیر آلات

شیر آلاتی که در بوستر پمپ ها استفاده می شود بر حسب دبی و فشار کاری می تواند متغیر باشد. معمولا از سایز 3 اینچ به بالا از شیرآلات چدنی و در سایزهای پائین تر از نوع برنجی استفاده می گردد.

• لرزه گیر

لرزه گیرها بیشتر از نوع لاستیکی مهاردار انتخاب می شوند. این تجهیز را در بوستر پمپ ها به دو حالت می توان نصب کرد.

• در حالت اول: روی کلکتورهای اصلی ورودی و خروجی، در مجموع شامل دو عدد
• در حالت دوم: در ورودی و خروجی هر پمپ به ازای هر پمپ دو عدد از آنها استفاده می شود.

• اتصالات تبدیلی و فلنج ها

برای اتصال قطعات مختلف بوستر پمپ ها به هم، از اتصالات و فلنج ها استفاده می شود. بر اساس نوع و حجم بوسترها از اتصالات و فلنجهای جوشی یا دنده ای استفاده می شود.

• شاسی

برای تجمیع بوستر پمپ مجموعه الكتروپمپ های بخش مکش، بخش دهش و تابلوی کنترل و فرمان بر روی يك شاسی اصلی نصب می شوند. 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 الکتروموتور ها و پمپ های استفاده شده دارد.

انواع الکترو پمپ موجود در بوستر پمپ ها و ضرورت استفاده از آنها:

• پمپ اصلی (MAIN PUMP)

پمپ یا پمپ هایی که وظیفه تامین هد و دبی کل سیستم را دارند.

• پمپ جاکی (JOCKEY PUMP)

هنگامی که دبی مورد نیاز یک سیستم زیاد باشد معمولاً از پمپ های بزرگ استفاده می گردد، به تبع آن الکتروموتورهای مربوطه نیز انرژی زیادی برای به حرکت درآوردن پمپ نیاز دارند. از طرف دیگر در الگوی مصرف نیز زمانهایی وجود دارد که درخواست دبی کم باشد و می توان این دبی را با یک پمپ کوچک تأمین 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 های اصلی در نظر می گیرند تا برای مصارف کم، فقط این پمپ کوچک روشن شود و نیاز سیستم را برآورده نماید. نام این پمپ، جوکی پمپ یا پمپ پیشرو است . برای حالتی که نشتی در سیستم آبرسانی، آبریزش در پمپ ها و افت تدریجی فشار در سیستم وجود دارد نیز از پمپ جوکی برای تأمین فشار استفاده می نمایند. (در بوستر پمپ های دور متغیر نیازی به استفاده از جوکی پمپ نمی باشد.)

• پمپ رزرو (STANDBY PUMP) 

معمـــولا د ر مکان هایـــی که آبرسانی امری ضروری اســت و وقفه در آن باعث ایجاد مشکلاتی می شود (مانند بیمارستانها،  کارخانجات و …) پمپی را روی بوستر پمپ قرار می د هند تا در صورت خراب  شدن یا توقف یکی از پمپ ها این پمپ وارد مدار شود و وقفه ای در آبرسانی ایجاد نگردد. این پمپ را پمپ رزرو می نامند. در بوستر پمپ هایی که بــرای آتش نشانی به کار می روند حتما باید یک پمپ رزرو روی بوستر پمپ تعبیه گردد.

مزایای بوستر پمپ های دور متغیر :

از مزایای بوستر پمپ های دور متغیر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ثابت بودن فشار آب خروجی سیستم در صورت تغییر مقدار مصرف آب
• عدم نیاز به منبع دیافراگمی و کاهش فضای اشغال آن در موتورخانه
• عدم نیاز به جوکی پمپ (پمپ یدکی)
• حذف ضربه قوچ در شبکه ی مصرف به دلیل روشن و خاموش نشدن آنی الکتروپمپ ها
• معادل بودن مقدار آب پمپاژ شده به وسیله بوستر پمپ با میزان آب مصرفی مورد نیاز
• کاهش استهلاک کوپلینگ ها و قطعات متحرک الکتروپمپ ها و متعاقباً افزایش عمر مفید کل سیستم بوستر پمپ دور متغیر
• کاهش هزینه های سرویس و نگهداری در بوستر پمپ های دور متغیر
• کاهش هزینه های برق مصرفی تا 30% به دلیل استفاده از سیستم تغییر دور تدریجی یا اینورتر

نکته: هنگام مقایسه قیمت بوستر پمپ های آبرسانی و آتش نشانی، حتما ب مواردی از قبیل کیفیت شیر آلات و اتصالات، نوع برند و قدرت و توان الکتروپمپ ها، تابلو برق و کیفیت و اصالت مدار فرمان، کیفیت مونتاژ پمپ ها، کلکتور و کارکرد بوستر پمپ و… دقت فرمائید.