بوستر پمپ

بوستر پمپ وسیله ای است که فشار و جریان کم آب را بواسطه چیدمان چند الکتروپمپ تقویتی پشت سر هم روی یک شاسی با مکانیزم عملکرد دور ثابت یا متغیر تقویت نموده تا به سطح دلخواه رسیده و تمامی طبقات آپارتمان از آب با فشاری برابر و مطلوب برخوردار باشند.

در پمپ‌های معمولی هیچ برنامه ریزی نمیتوان در مورد مقدار فشار یا دبی درون یک خط تامین آب انجام داد و آنها صرفا دبی خاصی را با فشار معینی درون خط پمپاژ می کنند؛ اینکه این فشار برای خط کم است یا زیاد برای پمپ معمولی مهم نیست.

کم بودن فشار باعث نرسیدن مقدار معینی از آب در زمان مشخص به استفاده کننده نهایی میشود و زیاد بودن فشار باعث ایرادات اساسی در اتصالات و لوله کشی و با احتمال زیاد ضررهای ناشی از نشتی آب خواهد شد. اما در طراحی بوستر پمپ ها هدف آن است که با ورود و خروج با برنامه پمپ‌ها، مقدار آب برنامه ریزی شده ای در زمان معین به استفاده کننده نهایی در هر ارتفاعی برسد.

بوستر پمپ چیست؟

بوستر پمپ عبارت است از یک ایستگاه پمپاژ آب شامل یک یا چند پمپ که به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته‌اند و برای نحوه کار کردن از طریق تابلو فرمان یا واحد کنترل فرمان می‌گیرند. وظیفه بوستر پمپ ثابت نگهداشتن فشار در دبی حداکثر و حداقل است.

بوستر پمپ‌ها کاربردهای بسیار زیادی دارند و هر جایی که فشار یا جریان آب کافی به طبقات بالا نمی رسد یا نگرانی از بابت تامین پرفشار آب در هنگام نیاز وجود دارد، پای این سیستم مهم به میان آید. موارد کاربرد بوستر پمپ‌ عبارتند از:

• سیستم‌های اطفاء حریق.
• آبرسانی شهرها و شهرک‌ها.
• آبرسانی مجتمع‌های مسکونی.
• آبرسانی ساختمان‌های مرتفع.
• آبرسانی بیمارستان‌ها و فرودگاه‌ها.
• آبرسانی هتل‌ها، کارخانه‌ها، ادارات و مراکز صنعتی و تجاری.
• آبرسانی مزارع و کشتزارهای بزرگ
• استفاده در پروژه‌های آبیاری قطره‌ای و باران مصنوعی

بوستر پمپ‌های موجود در گروه صنعتی ناب ملل با پمپ‌های واترفال، ابارا، رایان، داب، لوارا، لئو، پمپیران، نوید سهند، اسپیکو، گرندفوس و پنتاکس قابل تولید هستند.

انواع بوستر پمپ

از نظر عملکرد بوستر پمپ‌ها به سه دستۀ کلی زیر تقسیم می‌شوند:

1. بوستر پمپ دور ثابت: زمانی که به هر ترتیبی می توان از سطح دبی در خروجی سیستم اطلاعات پیش ‌بینی شده داشت همچون سیستمهای اطفاء حرق، سیستمهای آبیاری قطره ای و باران مصنوعی، کارخانجات، فرودگاه‌ها، آتش نشانی‌ها از بوستر پمپ‌های دور ثابت استفاده میشود.
2. بوستر پمپ دور متغیر: در مکانهایی که مصرف‌ کنندگان بصورت مستقل از هم، شیر آب را در زمان دلخواه و با دبی دلخواه‌شان باز و بسته می‌کنند، لازم است تا کنترل سیستم پمپاژ آب نیز با سرعت تغییر نماید تا دبی و فشار ثابت را بصورت منظم تامین کند. بوستر پمپ دور متغیر با این ایده که می ‌توان بسته به نیاز ساختمان، تعدادی از پمپ ها را در سیستم وارد و یا خارج نمود، طراحی شده است.
3. بوستر پمپ با ترکیب دور ثابت و متغیر: برای جاهایی همچون فرودگاه‌ها که هم به سیستم اطفای حریق در سطح وسیع و هم سیستم آبیاری قطره ای و… نیاز خواهد داشت و هم مراجعات مکرر ارباب رجوع در سطح وسیع را میبایست پاسخگو باشد میبایست بوستر پمپ‌هایی با ترکیب دور ثابت و دور متغیر طراحی و ساخته شوند.

همچنین از نظر مکانیزم عملکرد این تجهیزات به دو دسته بوستر پمپ‌های آبرسانی و آتش نشانی تقسیم بندی می‌شوند. بوستر پمپ های آتش نشانی مکانیزم عملکردی شبیه به مدل آبرسانی دارد ولی به دلیل ضرورت رعایت استانداردهای بسیار بیشتر در طراحی و ساخت از اهمیت ویژه ای در بین بوستر پمپ ها برخوردار هستند.

اجزای سازنده بوستر پمپ

اجزای بوستر پمپ به دو دستۀ کلی زیر تقسیم می‌شوند:

1. الکتریکی
   • تابلو برق
   • کابینت
   • ترمینالهای ورودی و خروجی
   • کنتاکتورها
   • کلیدهای مینیاتوری
   • بی متال
   • کنترل فاز
   • کنترل سطح آب
   • کلیدهای دو حالته
   • شستی روشن و خاموش
   • آژیر
   • تابلو کنترل
2. مکانیکی
   • الکتروپمپ‌ها
   • شاسی مادر
   • کلکتور، شیرآلات و لرزه گیرها
   • منبع دیافراگمی
   • پرشر سوئیچ
   • مانومتر
   • پرشر ترنسمیتر

اجزای الکتریکی بوستر پمپ

تمامی قطعات الکتریکی بوستر پمپ درون یک جعبه اصلی بسیار مهم بنام تابلو برق قرار گرفته است. الکتروپمپ‌ها بدون هدایت الکتریکی به تنهایی هیچ کاربردی ندارند و برای اینکه به طور مطلوب مورد استفاده قرار گیرند، باید روی آن کنترل دقیق و برنامه‌ریزی شده‌ای صورت پذیرد. تابلو برق علاوه بر انتقال انرژی الکتریکی به الکتروپمپ‌ها، وظیفۀ حفاظت سیستم و برنامه ریزی چگونگی عملکرد آن را نیز بر عهده دارد.

PLC به کار رفته درون تابلو برق بوستر پمپ‌های گروه صنعتی ناب ملل، بر طبق برنامه هوشمند از پیش تعریف‌شده، وظیفۀ کنترل و هماهنگی را بر عهده دارد.

در ادامه به قطعاتی که درون تابلو برق نصب می‌شوند اشاره نموده و برای هر کدام توضیح کوتاهی ارائه مینمائیم.

• کابینت: کابینت تابلوهای شرکت ناب ملل علاوه بر زیبایی و ایمنی از کارایی بالایی برخوردار است به طوری که تابلوها دارای طراحی خاصی جهت جلوگیری از ورود آب و گرد و غبار هستند. همچنین رنگ کابینت از نوع الکترواستاتیک است که این امر مقاومت بدنه را در شرایط محیطی نامناسب افزایش می‌دهد.

• ترمینال‌های ورودی و خروجی: این ترمینال‌ها از نوع مرغوب بوده و چیدمان آن به گونه‌ای است که به راحتی برای تیم نصب‌کننده قابل اجرا باشد. (برای دریافت دستورالعمل نصب و نگهداری بوستر پمپ کلیک کنید)

• کنتاکتورها: این قطعه کار قطع و وصل جریان مدار قدرت الکتروپمپ‌ها را بر عهده دارد.

• کلیدهای مینیاتوری: این قطعه در هنگام بروز اتصال کوتاه، از سیستم محافظت می‌کند. هر موتور و مدار فرمان دارای کلید مینیاتوری جداگانه‌ای است.

• بی متال: وظیفۀ بی‌متال حفاظت الکتروموتور در مقابل جریان اضافی است که برای هر الکتروموتور به طور مجزا عمل می‌کند.

• کنترل فاز: کنترل فاز در مقابل اختلالات فازی به شکل زیر عمل می‌کند:

1. 1. قطع فاز
   2. جابه‌جا شدن فازها
   3.  افزایش یا کاهش ولتاژ

• کنترل سطح آب: این وسیله از پمپ در مقابل خطر خشک کار کردن (ناشی از کاهش سطح آب مخزن ذخیره آب)، محافظت می‌کند.

• کلیدهای دو حالته: برای قراردادن دستگاه در حالت دستی یا اتوماتیک از این کلید استفاده می‌شود.

• شَستی‌های STOP_START: این شَستی‌ها از نوع چراغ‌دار بوده و لامپ شستی START سبز است و به هنگام به کار افتادن موتور روشن می‌شود. لامپ شَستی STOP قرمز رنگ است و در زمان فرمان بی‌متال روشن می‌شود. این شَستی برای خاموش کردن پمپ مورد استفاده قرار می‌گیرد. لازم به ذکر است که شستی‌های START و STOP در زمان قرارگیری تابلو بر روی حالت دستی عمل می‌کنند و در حالت اتوماتیک کارایی ندارند.

• آژیر: این وسیله نداشتن آب را در قسمت مکش (منبع ذخیره آب)، اعلام می‌کند.

• PLC: مهم‌ترین و کارآمدترین قطعه تابلو برق بوستر پمپ، PLC است. شرکت ناب ملل با استفاده از تجربه و دانش فنی، برنامه‌ای هوشمند را به منظور کارایی بالا و کارکردی مطمئن طراحی کرده است. همچنین PLC با نصب امکانات ویژه می‌تواند به شبکه مخابراتی متصل و از هر مکانی کنترل گردد.
  مزایای استفاده از تابلو فرمان درون بوستر پمپ‌ها عبارتند از:

1. • ساده‌تر شدن مدار فرمان و حذف تایمرها که در نهایت منجر به کوچکتر شدن ابعاد تابلوها می‌شود.
   • قابلیت اتصال به شبکۀ مخابراتی.
   • قابلیت تغییر برنامه از مکانی دیگر (در حالت اتصال به شبکه مخابراتی).
   • قابلیت برنامه‌نویسی جهت کاربردهای مختلف.
   • هوشمند بودن برنامه به طوری که به عنوان مثال اگر پمپی از مدار خارج شود PLC آن را تشخیص داده و برنامه جدید را در دستور کار خود قرار می‌دهد.
   • تقسیم کار پمپ‌های اصلی و جوکی (پمپ پیشرو).
   • جلوگیری از ضربه‌های ایجاد شده توسط پمپ‌های اصلی و جوکی.
   • دارای کد حفاظتی دستیابی اطلاعات.
   • قابلیت برنامه‌ریزی زمانی (روزانه یا هفتگی).
   • ورودی آنالوگ با نصب سنسور فشار به جای پرشر سوئیچ.
   • قابلیت برنامه‌نویسی جهت تست اتوماتیک دوره‌ای (قابلیت خود سرویس)

اجزای مکانیکی بوستر پمپ‌ها

• الکتروپمپ‌ها: از الکتروپمپ‌های 1450 دور در سیستم‌های دائم‌کار و از الکتروپمپ‌های 2900 دور در سیستم‌های مقطعی استفاده می‌شود. در واقع برای کاهش استهلاک پمپ در دورهای بالا بهتر است برای کارکرد مداوم و مستمر از موتورهای الکتریکی 1450 دور در دقیقه و برای کارکرد در فواصل زمانی گاه به گاه و مقطعی از موتورهای الکتریکی 2900 دور در دقیقه استفاده نمایید.

• شاسی مادر: که تمام پمپ‌ها روی آن قرار می گیرند.

• کلکتور و شیرآلات و لرزه‌گیر: کلکتور در ورودی و خروجی بوستر پمپ نصب می‌شود. سایزینگ کلکتورها و شیرآلات در بخش ساکشن و دیسپارج بر اساس سرعت مجاز جریان تعیین می‌شود و به نحوی انتخاب می‌شود که کمترین افت فشار را داشته باشند. در خروجی هر یک از پمپ‌ها یک شیر یکطرفه نصب می‌شود.
  در قسمت ورودی و خروجی هر یک از پمپ‌‌ها یک شیرفلکه نصب می‌شود که در زمان تعمیرات پمپ مورد استفاده قرار می‌گیرد. در قسمت ورودی کلکتور یک صافی برای جلوگیری از ورود اشیا به داخل پمپ و آسیب زدن به پروانه آن نصب می‌شود. لرزه‌گیر در قسمت کلکتور ورودی و خروجی (برای پمپ‌های با توان بالا در مکش و دهش هر پمپ به صورت مجزا) برای جلوگیری از ارتعاشات ایجاد شده توسط بوستر پمپ نصب می‌شود.

• منبع دیافراگمی: وجود منبع دیافراگمی به دلایل زیر در سیستم ضروری است. این مخازن در حجم‌های 25، 50، 100، 200، 300، 500، 750 و 1000 لیتر ساخته می‌شوند.

• • حذف ضربات هیدرولیکی به ویژه ضربه قوچ.
  • یکنواخت کردن فشار اولیه.
  • کاهش دفعات روشن و خاموش شدن پمپ ابتدایی.

• پرشر سوئیچ: با کمک پرشر سوئیچ می‌توان فشار آب خروجی از بوستر پمپ را اندازه‌گیری کرد. باتوجه به اینکه فشار با دبی (آبدهی) نسبت معکوس دارد بنابراین با اندازه‌گیری فشار می‌توان مقدار دبی را نیز تعیین کرد. به عبارت دیگر هر چقدر دبی زیاد شود، فشار کم شود. در سیستم بوستر پمپ به ازای هر دستگاه پمپ باید یک پرشر سوئیچ نصب شود.
  پرشر سوئیچ در خارج از تابلو برق بر روی کلکتور خروجی یا روی منبع دیافراگمی نصب می‌شود و وظیفۀ آن اندازه‌گیری فشار تعیین شده و انتقال فرمان به PLC است. از اینرو برای هر پمپ یک پرشر سوئیچ نصب می‌شود تا پمپ در موقع لزوم از مدار خارج و یا وارد مدار شود. در صورت استفاده از سنسور فشار به جای پرشر سوئیچ فاصله تابلو تا سنسور باید کم باشد.

• مانومتر: جهت نمایش فشار
• پرشر ترنسمیتر: برای سیستم‌های دور متغیر

نحوه عملکرد بوستر پمپ

بوستر پمپ همیشه شبکه مصرف آب را تحت فشار ثابت و معینی (به میزانی که تنظیم شده) نگه می‌دارد و به محض شروع مصرف آب در شبکه، ابتدا یکی از پمپهای آن شروع به کار کرده و آب مصرفی را تامین می‌کند. در صورتی که میزان مصرف بیشتر شود، متناسب با آن سایر پمپها به ترتیب و به صورت اتوماتیک روشن شده و در مدار قرار می‌گیرند.

همین که مصرف در شبکه کاهش یابد و یا متوقف شود، پمپهای سیستم به همان ترتیبی که شروع به کار کرده بودند، به تناسب کاهش مصرف، به تدریج و یک به یک متوقف شده و از مدار خارج می‌شوند و بدین ترتیب ضمن اینکه فشار آب در شبکه همواره ثابت می‌ماند از استهلاک بیش از حد الکتروپمپ‌ها و نیز اتلاف انرژی الکتریکی در سیستم جلوگیری می‌شود.

به منظور بالابردن عمر سیستم بوستر پمپ، باید میزان استهلاک را به صورت مساوی بین کلیه پمپها تقسیم کرد. این کار به چندین طریق امکان پذیر است از جمله استفاده از سیستم تعویض نوبتی پمپ‌ها یا Change over‌، استفاده از جوکی پمپ و بهره‌گیری از یک مخزن تحت فشار.

در بوستر پمپ‌های بزرگ برای کاهش میزان استهلاک سیستم بوستر پمپ و بالابردن عمر مفید دستگاه از یک طرف و صرفه‌جویی در مصرف برق، یک عدد پمپ کوچک با میزان آبدهی (دِبی) کم و ارتفاع آبدهی (هِد) با فشاری برابر با ارتفاع آبدهی پمپهای اصلی به سیستم اضافه می‌کنند (بیشتر در بوستر پمپ‌های آتش نشانی).

این پمپ که به پمپ جوکی یا پیشرو معروف است در هر دوره راه‌اندازی، قبل از سایر پمپها به کار می‌افتد. در این حالت اگر میزان مصرف آب در شبکه بیش از آبدهی جوکی پمپ شود، این پمپ به صورت اتوماتیک خاموش و پمپهای اصلی یکی پس از دیگری به تناسب بالارفتن میزان آب مصرفی، روشن شده و وارد مدار می‌شوند و دبی و فشار شبکه را تامین می‌کنند.

برای تامین مصارف کم و کوتاه مدت، از جمله نشت‌های احتمالی در شبکه به منظور جلوگیری از روشن شدن پمپ ابتدایی در قبال مصارف مذکور و همچنین در جهت کمک کردن به حذف ضربه‌های هیدرولیکی (ضربه قوچ) و ایجاد پیوستگی و یکنواختی تغییرات فشار در شبکه مصرفی، از منبع تحت فشار در سیستم بوستر پمپ استفاده می‌شود. منبع تحت فشار در حجم‌های 25 تا 300 لیتری و اغلب معمولا با توجه به حجم آن به صورت کره‌ای یا استوانه‌ای شکل ساخته می‌شوند.

نحوۀ انتخاب بوستر پمپ

جهت تعیین مشخصات فنی بوستر پمپ ها متناسب با شرایط پروژه نیاز به دو مشخصه‌ی اصلی زیر داریم:

1. ارتفاع کل (هِد کل) مورد نیاز یا فشاری که توسط بوستر پمپ باید تولید یا تامین شود.
2. آبدهی یا همان دبی مجموعه بوستر پمپ (معادل ۱/۳ حجم مصرف روزانه (بر حسب لیتر یا مترمکعب) در نظر گرفته می‌شود.)

ارتفاع کل مجموعه از رابطه زیر بدست می‌آید.

H_T=H_LS+H_LD+H_LL+H_PR+∆H_ST

که در آن

• H_LS: در برگیرنده مجموع تلفات هیدرولیکی در مقطع مکش شامل افت سختی‌گیر، زانوی مکش صافی و تبدیل
• H_LD: شامل مجموع تلفات هیدرولیکی در مقطع رانش شامل افت در شیر یکطرفه، زانو، شیرفلکه
• H_LL: مجموع افت در رایزر تغذیه
• H_PR: فشار مورد نیاز در پشت شیر فلکه مصرف کننده
• و H∆_ST:‌ برابر با اختلاف ارتفاع استاتیک بین محل استقرار بوستر پمپ و آخرین مصرف کننده است.

پس از تعیین مقادیر دو مشخصه اصلی یعنی میزان آبدهی و ارتفاع کل مورد نیاز و گزینش اینکه سیستم بوستر پمپ با دو، سه یا چند پمپ عمل نماید، ابتدا با انتخاب نقطه کار از روی منحنی‌های مشخصه بوستر پمپ‌ها، مدل آن تعیین شده و سپس از روی جداول کاتالوگ، سایر مشخصات و ابعاد دستگاه مشخص خواهد شد.

لازم به ذکر است که تعیین دقیق دبی و هد مورد نیاز هر پروژه در انتخاب درست و کارکرد صحیح بوستر پمپ نقش بسزایی دارد. از این رو معمولا مهندسین مشاور طرح با اطلاع کامل از نقشه تاسیسات، تعداد مصرف‌کننده‌ها و سیستم پایپینگ و با توجه به میزان فضای لازم برای نصب بوستر پمپ و مخزن ذخیره آب اقدام به تهیه فلودیاگرام می‌نمایند که نمونه آن را در تصویر زیر ملاحظه می‌کنید. فراهم بودن فلودیاگرام در زمان استعلام، در نهایت در زمان طراحی و ساخت بوستر پمپ نقشی کلیدی دارد.

بمنظور دانلود راهنمای جامع انتخاب ظرفیت و مدل بوستر پمپ روی عبارت “راهنمای محاسبه و انتخاب بوستر پمپ” کلیک کنید.

قیمت بوستر پمپ

با توجه به اینکه بوستر پمپ از اجزای بسیار زیادی تشکیل شده است پارامترهای بسیاری در قیمت آن تاثیرگذار هستند. از نظر کلی قیمت بوستر پمپ از سه بخش اصلی زیر تشکیل شده است:

• قیمت تجهیزات بخش الکترومکانیکی: که شامل الکتروپمپ‌های به کار رفته در بوستر پمپ است.
• قیمت لوازم بخش الکتریکال: که شامل تمام قطعات به کار رفته در تابلو برق بوستر پمپ می‌شود. قطعاتی از قبیل درایو، HMI، کنتاکتورها، رله، PLC و..
• قیمت قطعات هیدرولیکی: شامل شیرآلاتی از قیبل شیر یکطرفه، صافی، شیرهای قطع و وصل و کلکتورها.

از این سه بخش، الکتروپمپ بیشترین سهم در قیمت بوستر پمپ را دارد. هر چه میزان آبدهی و فشاری که باید توسط الکتروپمپ تامین شود بیشتر باشد به الکتروپمپ بزرگتر و با توان مصرفی بالاتری نیاز است و در نتیجه قیمت آن بیشتر است.

از طرف دیگر برند الکتروپمپ نیز در قیمت آن موثر است. برندهای وارداتی نسبت به برندهای داخلی از قیمت بالاتری برخوردارند. به طور معمول بوستر پمپ‌هایی که با پمپ‌های تولید داخل ساخته می‌شوند اقتصادی‌تر هستند.

تابلو برق یا تابلوفرمان از نظر میزان سهم در تعیین قیمت بوستر پمپ جایگاه دوم را دارد. تابلو برق‌های دور متغیر باتوجه به داشتن درایو و امکانات کنترلی بیشتر نسبت به تابلو فرمان‌های دور ثابت قیمت بیشتری دارند.

بوستر پمپ‌های آتش‌نشانی نسبت به نمونه‌های آبرسانی معمولا قیمت بیشتری دارند؛ چون علاوه بر پمپ اصلی حتما نیاز به یک پمپ دیگر به عنوان رزرو و یک جوکی پمپ دارند و از نظر توان هم از بوستر پمپ‌های آبرسانی بزرگتر هستند. بوستر پمپ‌های آتش‌نشانی باید دارای تاییدیه UL-FM باشند که تمام قطعات این پکیج وارداتی بوده و قیمت آنها به شدت وابسته به تغییرات نرخ ارز است.

در انتها پیشنهاد می نمائیم مطلب بوستر پمپ آتش نشانی را هم مطالعه فرمائید.