بوستر پمپ یا Booster Pumps

عبارت Booster به معنی تقویت کننده است. با استفاده از یک بوستر پمپ می‌توان فشار و حجم آب جاری شونده را افزایش داد. بوستر پمپ مانند یک واسطه میان منبع آب و نقاط انتهایی عمل می کند. منظور از نقاط انتهایی، نقاط انتهای شبکه ی آبرسانی از جمله دوش ها، شیرآلات، شیرها و غیره است. وظیفه ی این پمپ دریافت آب از منبع و تحت فشار قرار دادن آن است. این امر موجب رسیدن به فشار مورد نظر در نقاط انتهایی یا endpoints می شود. در تصویر زیر نمونه ایی از واحد بوستر پمپ فشار الکترونیکی یا Electric pressure booster pump unit را مشاهده می کنید.

روش های تامین فشار سیستم

به صورت کلی پمپ دستگاهی است که انرژی مکانیکی را از یک منبع خارجی گرفته و آن را به سیال عبوری از آن منتقل می کند. تقسیم بندی پمپ ها بر اساس عوامل گوناگونی هم چون نحوه ی انتقال انرژی به سیال، نوع سیال، متریال به کار رفته در ساخت پمپ و غیره صورت می گیرد. پیشرفت روز افزون ساخت و سازها ی شهری و محدودیت ها در شبکه ی آبرسانی موجب نیاز به دستگاهی جهت تامین فشار آب مصرفی ساختمان ها شده است. برخی از روش های تامین فشار یک سیستم عبارت اند از:

• تامین فشار سیستم از طریق فشار موجود در لوله ی اصلی ورودی ساختمان که از شبکه آبرسانی شهری تامین می شود.
• استفاده از مخازن تحت فشار که این فشار از طریق پمپ تامین می شود.
• استفاده از بوستر پمپ که برای بدست آوردن فشار و دبی بالا کاربرد دارد. این روش یکی از متداول ترین روش ها جهت تامین آب با فشار ثابت در کلیه ی نقاط ساختمان است.

بوستر پمپ مجموعه ایی از 2 یا چند پمپ بوده که به صورت موازی به یکدیگر متصل شده اند. با استفاده از این مجموعه می توان دبی مورد نیاز را با کم ترین انرژی و بالاترین راندمان تامین نمود. با توجه به میزان نوسان فشار آب مصرفی، امروزه استفاده از این پمپ ها در سختمان ها و جهت حفظ تعادل فشار آب رواج یافته است.

اساس کار بوستر پمپ

ایده ی اصلی استفاده از بوستر پمپ، افزایش فشار آب با معرفی کردن یک پمپ اضافی در سیستم جریان سیال یا fluid flow system است. بیشتر این پمپ ها از نوع centrifugal pumps یا گریز از مرکز هستند. نحوه ی عملکرد این پمپ به صورت زیر است:

• ابتدا آب را از یک منبع دریافت می کنند.
• در ادامه این آب از طریق یک پروانه (تک مرحله ایی) یا پروانه های متعدد (چند مرحله ایی) حرکت داده می شود. هدف از این کار افزایش فشار آب است.
• در مرحله ی آخر آب با فشار بالا از طریق یک خروجی جریان می یابد.
• به منظور افزایش فشار و رسیدن آن به فشار مورد نظر می توان از یک سری پمپ های تقویت کننده در امتداد یک خط لوله استفاده کرد.

عوامل موثر در کاهش فشار آب:

1. جاذبه یا Gravity: گرانش موجب افزایش یا کاهش سرعت جریان آب می شود. هر چه ارتفاعی که آب باید به آن برسد بیشتر باشد، فشار آب کمتر است. به عنوان مثال در یک ساختمال 19 طبقه فشار آب در طبقه ی اول و 19 تفاوت زیادی خواهد داشت. زیرا با افزایش ارتفاع میزان جاذبه ی زمین روی آب بیشتر شده و در نتیجه فشار آب ورودی به طبقه ی 19 ام کمتر خواهد بود. آسمان خراش ها، ساحتمان های آپارتمانی، خانه ها و غیره نیاز به یک پمپ تقویت کننده بزرگ داشته تا بتوانند آب را به طبقات مورد نظر منتقل کنند.
2. فاصله از منبع آب: فاصله تا منبع و هم چنین اندازه ی لوله های منبع بر فشار آب تاثیر گذار است. اگر خانه یا محل کار مورد نظر ما در انتهای خطوط تامین آب قرار داشته باشد، آنگاه ممکن است جریان آب در حین رسیدن به آن منطقه کاهش یابد. هم چنین در صورت خیلی کوچک بودن لوله های آب، مقدار آب کمتری از آن ها عبور می کند.
3. فشار کم آب شهری: در برخی موارد، جریان کم آب، به دلیل آب کم‌فشاری است که از مبدا انتقال آب محلی منتقل شده است.
4. سیستم های آب اضافی یا Additional water systems: سیستم هایی مانند تصفیه آب که در مسیر انتقال آب نصب شده اند، ممکن است موجب کاهش فشار آب شوند.
5. مشکلات لوله کشی: اگر فشار کم آب به دلیل جاذبه، حمل و نقل یا سیستم های اضافه باشد، آنگاه امکان برطرف سازی این مسئله وجود دارد. در برخی موارد مشکلات لوله کشی موجب کاهش فشار آب می شود. از این رو پیش از خرید بوستر پمپ، لوله کشی ساختمان مورد نظر را بررسی کرده و از عدم مسدود بودن آن ها مطمئن شوید.

تصویر زیر نمونه ایی از یک Davey BT14-30 Booster System را نشان می دهد.

نحوه ی عملکرد بوستر پمپ

استفاده از این تجهیز موجب افزایش فشار آب و در بسیاری از موارد بهبود سرعت جریان آن می شود. اجزای اصلی پمپ های تقویت کننده ی آب عبارت اند از:

• موتور
• پروانه ها
• ورودی و خروجی
• دستگاه سنجش فشار یا جریان

نحوه ی استفاده از بوستر پمپ

بوستر پمپ ها جریان کم آب را در سیستم های آب یا تجهیزات صنعتی افزایش داده و آب را از دریاچه، حوضچه یا مخزن ذخیره برای استفاده در یک خانه یا ساختمان تجاری منتقل می کنند. همانطور که می دانید به منظور افزایش فشار در مناطقی که فشار کافی از منبع آب شهری دریافت نمی شود، از پمپ ها استفاده می کنیم. به عنوان مثال در یک هتل بزرگ به یک پمپ تقویت کننده ی تجاری بزرگ نیاز است تا آب به طبقه ی انتهایی بالا در همان ساختمان برسد.
از این پمپ ها هم چنین برای re-pressurize مجدد آب از مخزن و ارسال آن به شیر آب یا سرتاسر خانه استفاده می شود. به عنوان مثال در یک سیستم جمع آوری باران، آب را در مخزن ذخیره سازی جمع می کنیم. به منظور استفاده از این آب ابتدا باید آن را از مخزن خارج کرده و به داخل خانه پمپاژ کنیم. در این حالت جهت جابه جایی آب از یک پمپ تقویت کننده یا بوستر پمپ استفاده می شود.

انواع بوستر پمپ ها

بوستر پمپ ها از نظر دور موتور به دو گروه زیر تقسیم می شوند:

1. Ordinary booster pumps: این پمپ ها با constant rate یا سرعت ثابتی کار می کنند. پمپ های دور ثابت قابلیت پیش بینی افزایش دبی یا increase flow rate و تنظیم سرعت یا adjust speed را ندارند. یک بوستر پمپ دور ثابت هنگام شروع کار، به یک میزان ثابت آب را پمپاژ می کند.
2. Variable Speed Drive (VSD) pumps: بوستر پمپ های دور متغیر قابلیت تنظیم سرعت دارند. به عبارت دیگر اگر فشار آب منبع با فشار مورد نظر متفاوت باشد آنگاه می توان عملکرد دستگاه را برای رسیدن به فشار مورد نظر در endpoint تنظیم کرد.

پمپ فشار آب یا بوستر پمپ از نظر تعداد مراحل به دو نوع زیر تقسیم می شود:

• Single-stage Pump: پمپ های تک مرحله ایی تنها در یک مرحله فشار آب یا سیال دیگر را افزایش می دهند. این پمپ ها تنها از یک پروانه برای افزایش فشار سیال استفاده می کنند. پمپ تک مرحله ایی نسبت به چند مرحله ایی کارایی کمتری دارد.

• Multistage Pump: این پمپ ها به منظور تحت فشار قرار دادن یک سیال از بیش از یک مرحله استفاده می کنند. در پمپ های چند مرحله ایی بیش از یک پروانه برای سیال استفاده می شود.

انتخاب بوستر پمپ Multi-Stage یا Single-Stage

از بوستر پمپ های تک مرحله ایی یا single-stage در خانه ها ی مستقل و ساختمان های مسکونی با فشار مورد نیاز متوسط، استفاده می شود. مدل های چند مرحله ایی زمانی استفاده می شود که به فشار آب بسیار بالایی نیاز داشته باشیم. به عنوان مثال برخی از موارد استفاده از multi-stage booster pump عبارت است از:

• پمپاژ آب در سربالایی
• مناطق مسکونی حاوی چندین ساختمان
• حفظ فشار آب شهری
• حمل و نقل آب از طریق یک خط لوله بسیار طولانی

سوالات مهم هنگام خرید بوستر پمپ

انتخاب بوستر پمپ مناسب به دقت بالایی نیاز دارد. پیش از خرید این محصول به منظور برآورده شدن نیاز های خود باید فاکتورهای مختلفی را در نظر گرفت. هنگام خرید یک بوستر پمپ به پرسش های زیر پاسخ دهید:

1. نرخ جریان آب یا water flow rate برای من چقدر است؟ با در نظر گرفتن تمام وسایل محاسبه کنید که در هر دقیقه چند گالن آب دریافت می کنید. به این منظور ابتدا باید نحوه ی محاسبه ی دبی یا flow rate را بیاموزید.
2. به چه مقدار آب نیاز دارم؟ میزان مصرف آب خانگی یا کسب و کارتان را در نظر بگیرید.
3. موقعیت منبع آب در بالا ی پمپ قرار دارد یا زیر آن؟ در نظر داشته باشید که آب قرار است سربالایی را طی کرده یا چند طبقه را طی کند؟
4. به چه فشار آبی نیاز داریم؟ بسیاری از مردم هنگام دوش گرفتن فشار بالای آب را ترجیح می دهند. قابل ذکر است که فشار بیش از حد بالا می تواند لوله کشی، اتصالات و لوازم خانگی را از بین ببرد. اکثر خانه ها مجهز به یک شیر کاهش فشار بوده تا به حفظ فشار آب کمک کنند.

با توجه به نکات بالا، نوع بوستر پمپ مورد نیاز به میزان آب مصرفی، فشار مورد نظر و محل منبع آب بستگی دارد. در تصویر زیر نمونه ایی از یک Electronic Pressure Booster Pump را مشاهده می کنید.

نحوه ی سایز کردن یا اندازه کردن بوستر پمپ

به منظور یافتن سایز بوستر پمپ مناسب به سوالات زیر پاسخ دهید:

• آیا مسافتی که آب در آن جابه جا می شود خیلی طولانی است؟
• فاصله ی منبع آب با ما چقدر است؟

پمپ های تک پروانه یا Pumps with a single impeller در کشیدن آب از راه دور کارآیی خوبی ندارند. هنگام استفاده از آب حوضچه جهت آبیاری به پمپ هایی با اسب بخار بیشتر نیاز داریم. به این ترتیب، آب برای مدتی طولانی پمپاژ می شود.

نکات نصب بوستر پمپ

محل نصب

یک بوستر پمپ دقیقا در محل عبور آب نصب می شود. به عنوان مثال در خانه ایی با فشار آب کم باید پمپ را روی خط اصلی که آب وارد خانه می شود نصب کنیم. با استفاده از bypass در صورت خرابی پمپ، می توان آن را ایزوله کرد. به این ترتیب هنگام بروز مشکل در حالی که آب وارد خانه می شود پمپ را عیب یابی می کنیم. در نظر داشته باشید که پیش از اتصال پمپ به خانه آن را تست کنید.

به صورت کلی پمپ های تقویت کننده ی آب با استفاده از دبی، فشار و یا هر دو فعال می شوند. در صورت بروز نشتی، پمپ را ایزوله و آزمایش می کنیم. اگر مشکل از پمپ نباشد می توان علت نشتی را یافته و آن را برطرف کرد.

نحوه ی نگه داری بوستر پمپ به صورت بی صدا

یکی از نکات نسبتا مهم هنگام نصب بوستر پمپ، توجه به لرزش پمپ است. بی توجهی به این امر ممکن است موجب افزایش صدای پمپ شود. از آن جا که ارتعاش پمپ به مس منتقل می شود، از نصب مستقیم پمپ روی خطوط مسی بپرهیزید. به منظور به حداقل رساندن صدای لرزش، به جای خطوط مسی از flex connector برای ورودی و خروجی استفاده کنید.

کاربرد بوستر پمپ

از این تجهیز در صنایع و موارد مختلفی استفاده می شود. برخی از آن ها عبارت اند از:

• خودرو
• معدن
• صنعت فولاد
• ماشین لباسشویی
• ماشین آلات فرآوری مواد غذایی
• پمپاژ آب به بالای تپه
• ماشین آلات نساجی وپلاستیک
• فیلتراسیون یا Filtration
• تغذیه ی دیگ بخار یا Boiler feed
• فرآیند های صنعتی که به فشار بالای سیال نیاز دارند و غیره

مزایای Pressure Booster Pumps

• این پمپ ها راندمان بالایی دارند.
• یک پمپ تقویت کننده ی فشار، منبع ثابتی از Fluid یا آب را فراهم می کند.
• نصب آن ها به فضای نسبتا کمی نیاز دارد.
• این پمپ ها نیاز به تعمیر و نگهداری بالایی ندارند.

در تصویر زیر یک Pressure Booster Electric Pump را مشاهده می کنید.