در این مقاله قصد داریم بدانیم چرا باید از یک پمپ شناور (submersible pump) استفاده کنیم و چگونه یکی را انتخاب کنیم؟ پمپ وسیله ای است که برای انتقال سیالات از یک مکان به مکان دیگر استفاده میشود. انواع مختلفی از پمپ ها وجود دارد که در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده میشود. پمپ شناور نوعی پمپ معروف است. این یک نوع پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای است. پمپ شناور به عنوان پمپ چاه نیز شناخته میشود.
پمپ شناور چیست؟
وسیله ای مکانیکی است که به جای کشیدن آب به سمت سطح آب را فشار میدهد. دارای یک موتور مهر و موم شده هرمتیک متصل به بدنه پمپ است که به فشار دادن سیال به سمت سطح کمک میکند.
معروف ترین نوع پمپ گریز از مرکز است. پمپ شناور عمدتاً برای پمپاژ آب از چاه ها استفاده میشود. این نوع پمپ با تغییر حرکت چرخشی (سرعت) به انرژی جنبشی، آب را به سمت سطح میراند و پره های دیفیوزر بیشتر این K.E را به انرژی فشار تبدیل میکنند.
مزیت قابل توجه این پمپ این است که میتواند از ایجاد حفره در پمپ جلوگیری کند – این پمپ ها به پمپ های شناور معروف هستند زیرا به طور کامل در آب غوطه ور میشوند.
بنابراین
هدف اصلی این پمپ ها این است که آب را از مخازن، چاه ها یا سایر مخازن با غوطه ور شدن در آب یا سیالات دیگر خارج کنند. این پمپها همچنین در کاربردهای نفت سنگین آب گرم استفاده میشوند که در آن از مایع تحت فشار از زمین برای تغذیه موتور هیدرولیک در چاهها به جای موتور الکتریکی استفاده میشود.
در سال 1928، Armais Arutunoff اولین پمپ شناور را کشف کرد. او مهندس سیستم حمل و نقل نفت ارمنستان بود. طراحی این پمپ توسط Pleuger Pumps در سال 1929 تعیین شد.
معمولاً این پمپ نیازی به پرایمینگ ندارد زیرا کاملاً در سیال غوطه ور میشود. با این حال، این پمپ با کیفیت بالا پیچیدگی ایجاد میکند و نمیتواند بدون مشکل به درستی کار کند، بنابراین هرگز از آب خارج نمیشود.
این پمپ ها در بسیاری از موقعیت ها انتخاب خوبی هستند زیرا از ایجاد حفره در پمپ جلوگیری میکنند. پمپ های شناور در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند.
به عنوان مثال، پمپ های شناور تک مرحله ای برای اهداف صنعتی، فاضلاب و زهکشی استفاده میشوند. و پمپ های چند مرحله ای برای اهداف صنعتی، تجاری، شهری و مسکونی ترجیح داده میشوند.
پمپ شناور چگونه کار میکند؟
عملکرد پمپ شناور کمی متفاوت از پمپ جت است. زیرا پمپ های جت سیال را با کشیدن آن منتقل میکنند در حالی که پمپ های شناور با فشار دادن سیال را منتقل میکنند.
پمپ آب شناور ماشینی است که با یک موتور کاملا آب بندی شده متصل میشود. این یک نوع پمپ گریز از مرکز است. بنابراین عملکرد آن بسیار شبیه به انواع دیگر پمپ های گریز از مرکز است.
پمپ های شناور به طور کامل در آب غوطه ور میشوند. در حین کار پمپ آب شناور، آب را به سمت سطح هل میدهد. همانطور که آب چاه یا مخزن توسط شیر پایی وارد پمپ میشود، به پروانه برخورد میکند.
پروانه یک واحد چرخشی است که دارای چندین تیغه ثابت است. این پروانه با یک موتور الکتریکی از طریق یک شفت متصل میشود. پروانه با چرخش شفت میچرخد. با برخورد آب به پره های پروانه، پره ها انرژی جنبشی آب را به سرعت تبدیل میکنند و سرعت آب را افزایش میدهند.
پس از عبور از پروانه، آب وارد دیفیوزر میشود که سرعت آب را بیشتر به انرژی فشار تبدیل میکند. به این ترتیب دیفیوزر فشار مورد نظر آب را افزایش میدهد. پس از آن، آب تحت فشار از طریق دریچه خروجی پمپ تخلیه میشود. به این ترتیب پمپ های شناور آب را به سمت سطح میراند.
اجزاء پمپ شناور:
محبوب ترین پمپ های شناور:
پمپ های شناور گریز از مرکز
آب را با استفاده از انرژی دورانی از یک پروانه (شبیه به یک پروانه یا فن) در داخل واحد پمپ آب بندی شده به سمت بالا هدایت میکنند. پروانه چرخان سرعت و فشار سیال را افزایش میدهد و آن را به سمت خروجی پمپ هدایت میکند تا جریان آب ایجاد شود.
پمپ های روتور حلزونی
حاوی یک پیچ چرخان هستند که آب را به سمت بالا و خارج از چاه هدایت میکند. این یک پمپ جابجایی مثبت است به این معنی که پمپ با محصور کردن مکرر حجم ثابتی از آب و حرکت آن در سیستم، سیال را به حرکت در میآورد.
پمپ های بالابر هوا
با مخلوط کردن هوای متراکم با آب کار میکنند. هوای متراکم به داخل چاه پمپاژ میشود، با آب مخلوط میشود و با حرکت هوا به سمت بالا و خارج از چاه، آب را با خود میآورد.
پمپ های جت چاه عمیق
از یک پمپ سطحی برای پمپاژ آب به داخل چاه با فشار بالا استفاده میکنند. سپس یک نازل همگرا در پایین چاه، این آب پرفشار را به آب با سرعت بالا تبدیل میکند. سپس جت آب به لوله بالارونده هدایت میشود، جایی که آب اطراف را با خود به بالا میکشد.
پمپ های رم هیدرولیک شناور
نیز توسط پمپ سطحی تغذیه میشوند. رم پمپ هم سر خروجی و هم جریان آب را از پمپ سطحی تبدیل میکند تا آب اضافی را به همراه آب پمپ سطحی اصلی به طور موثر به سطح برساند. آب اضافی مخزن را در سطح پر میکند و آب اصلی به پمپ سطحی بازگردانده میشود تا فرآیند دوباره شروع شود.
الکتروپمپ شناور
اگر الکتروموتور پمپ و پمپ با یکدیگر کوپل شوند و داخل چاه مورد نظر برای انجام پمپاژ نصب شوند نوع الکترموتور شناور را مینامند. آب الکتروموتور را پر میکند و جهت انجام شدن فرآیندهای خنککاری، مدیریت حرارتی و همچنین روانکاری استفاده میشود.
انواع پمپهای شناور:
پمپهای شناور انواع مختلفی دارند که بیشتر در مخازن و چاه های مختلف استفاده میشوند. معروف ترین انواع پمپ های چاه شناور:
- چاه عمیق
- استیل ضد زنگ
- مکش پایین
- پر روغن
- کولر آبی
- زیر آب
- جریان مخلوط و محوری
- شناور کرومپتون
خرید یک پمپ شناور: چهار نکته
اگر به دنبال یک پمپ شناور هستید و میخواهید مطمئن شوید ارزش سرمایه گذاری را دارد، چهار نکته زیر ممکن است برای تعیین بهترین مدل مفید باشد:
نکته ۱:
ظرفیت پمپ را بررسی کنید. یک پمپ ممکن است ۷۵۰۰ لیتر در ساعت ظرفیت داشته باشد در حالی که پمپ دیگر قادر به پردازش ۱۸۰۰۰ لیتر در ساعت است. از خود بپرسید به چه ظرفیتی نیاز دارید و به دنبال پمپی با این ظرفیت باشید.
نکته ۲:
سر تحویل را بررسی کنید. هد تحویل به حداکثر ارتفاعی که پمپ میتواند آب را بالا ببرد اشاره دارد. برخی از پمپ ها دارای هد تحویل هشت متری هستند، در حالی که برخی دیگر یکی از پنج متر دارند. دوباره آنچه را که نیاز دارید بررسی کنید و پمپی را پیدا کنید که نیازهای شما را برآورده کند.
نکته ۳:
در نظر بگیرید که آیا پمپ باید به طور خودکار روشن و خاموش شود. این کار با یک شناور انجام میشود. در حالت اتوماتیک، پمپ ها قادر به پمپاژ کامل یک سطح نیستند. این فقط در حالت دستی امکان پذیر است و باید به موقع آن را خاموش کنید.
نکته ۴:
لوازم جانبی پمپ را بررسی کنید. برخی از پمپ ها نسبت به سایرین کاربر پسندتر هستند، فقط به این دلیل که دارای لوازم جانبی بیشتری هستند. اگر سهولت جابجایی را بسیار مهم میدانید، به شما توصیه میکنیم بررسی کنید که کدام لوازم جانبی استاندارد پمپ هستند.
کاربرد پمپ شناور
پمپ شناور برای تخلیه آب استفاده میشود: به عنوان مثال، برای کاهش آب زیرزمینی، پمپاژ آب زیرزمینی برای استفاده به عنوان آب آشامیدنی یا آتش نشانی، پمپاژ آب کثیف و تخلیه فاضلاب.
اگر در باغ خود استخر دارید، اگر میخواهید سطح آب را کاهش دهید یا آب تمیز اضافه کنید، میتوانید از این پمپ برای تخلیه آن استفاده کنید. اگر با سرداب آب گرفتگی سر و کار دارید، مثلاً به دلیل نشتی، میتوان از این پمپ برای تخلیه آب استفاده کرد.
- اطفاء حریق و آتش نشانی
- تاسیسات تصفیه خانه و تصفیه آب
- خارج کردن آب تمیز از چاه عمیق و نیمه عمیق
- تامین آب اضطراری
- سیستم آب رسانی مسکونی و صنعتی مانند معادن
- سیستم های RO یا اسمز معکوس
- آب شیرین کن های صنعتی و نیمه صنعتی
- کاربرد در آب نماها
- شستشوی صنعتی و آتش نشانی
- تقویت و افزایش فشار آب در باغات و زارعت و کلا مصارف کشاورزی مانند پمپ چاه آب و سیستم های آبیاری
- آبیاری گلخانه ها
- آبیاری تحت فشار و قطره ای
- زهکشی آبهای تحت الارض
- سیستم آبیاری بارانی
مزایای پمپ شناور
استفاده از پمپ شناور مزایای دیگری نیز دارد:
- یک پمپ شناور هرگز نیازی به آماده سازی ندارد زیرا همیشه در آب است
- آنها خطر ورود هوا از طریق نشتی های کوچک در لوله ها یا اتصالات را ندارند که میتواند باعث ناکارآمدی پمپ های سطحی شود.
- بدون آلودگی هوا، آب و صوتی. پمپ های شناور به دلیل اینکه زیرزمینی هستند بی صدا هستند و همچنین نمیتوانند منبع آب شما را آلوده کنند زیرا نیازی به روغن کاری یا روغن گیری یا سوخت گیری ندارند.
- پمپ های شناور در کاربردهای خود همه کاره هستند. شما میتوانید از آنها برای پمپاژ آب برای آبیاری کشاورزی، بلند کردن آب خانگی، دسترسی به آب جامعه و موارد دیگر استفاده کنید
نحوه انتخاب پمپ شناور
مواردی که در انتخاب پمپ شناور باید در نظر بگیرید عبارتند از:
- آب شما چقدر زیر سطح است؟
- چقدر از سطح زمین میخواهید آب را بلند کنید؟
- کل بالابر پمپاژ شما (عمق آب زیر زمین به اضافه ارتفاع آب سطحی در مخزن بالای زمین) چقدر است؟
- روزانه چقدر آب نیاز دارید؟
- چگونه میخواهید پمپ خود را تغذیه کنید؟
- آیا آب شما همیشه بسیار تمیز است یا گاهی اوقات ذرات دارد؟
- آیا پمپ شما برای مصارف خانگی، کشاورزی یا دیگر کاربرد دارد؟
اینها سوالاتی هستند که فروشنده پمپ شما باید پاسخ آنها را بداند تا بهترین راه حل را برای شما پیشنهاد کند. ممکن است متوجه شوید که بسیاری از برگههای اطلاعات پمپ شناور نمودارهای دبی و عمق پیچیدهای دارند، بنابراین روشن بودن آنچه از راهحل نیاز دارید قبل از شروع به بررسی پمپهای خاص، نقطه مهمی برای شروع است.
نحوه نصب و نگهداری پمپ شناور
برای نصب این محصول که ترکیبی از یک پمپ و یک الکتروموتور میباشد. اصطلاحا به آن موتور پمپ یا الکتروپمپ شناور گویند، در داخل چاه قرار میگیرند و الکتروموتور را با آب پر مینمایند. نحوه خنک کردن نیز به صروت آب خنک میباشد، یعنی دینام با آب خنک میشود.
نکات مهم در اجرا و نگهداری پمپ شناور
- الکتروپمپ باید به صورت عمودی انبار شود؛ در صورت انبار کردن آن به صورت افقی ماهانه باید ۹۰ درجه چرخانده شود.
- اگر الکتروپمپ برای مدت زیادی انبار شده است؛ باید قبل از نصب محور آن چرخانده شود تا مطمئن شوید گیر نکرده و حرکت میکند.
- اگر محور گیر کرده باشد با چکش پلاستیکی به آرامی به آن ضربه بزنید تا آزاد گردد, در غیر این صورت با کارشناسان فنی تماس بگیرید.
- هنگام جا به جایی باید مانع از غلت خوردن و افتادن الکترو پمپ شوید. در صورتی که الکتروموتور ضربه بخورد یا بیفتد حتما باید باز شده و لنگی روتور چک شود.
- در هنگام آماده کردن پمپ باید دو درپوشی که برای پر کردن آب و تخلیه هواست باز باشند.
- پس از پر کردن آب حداقل به مدت سی دقیقه اجازه دهید تا حباب ها خارج شود و کمی آب اضافه کنید تا الکتروموتور از آب لبریز شده و سپس درپوش ها را ببندید.
- برای پر کردن موتور، آب نباید خورنده باشد. آب آشامیدنی گزینه مناسبی برای این کار است.
- به هیچ عنوان بلند کردن و جابجایی الکتروموتور از طریق کابل های برق انجام نگیرد.
- از لهیدگی و کشیدگی کابل های پمپ شناور جلوگیری شود.
- حتما باید مقاومت عایقی فاز به فاز و فاز به بدنه در الکتروموتور پمپ شناور چک شود.
- از مناسب بودن ظرفیت جرثقیل جهت جابه جایی الکترو پمپ شناور اطمینان حاصل کنید.
- برای بررسی کارکرد الکترو پمپ بهتر است در ابتدای چاه، فشار سنج نصب شود.
- نکته مهم این است که چون موتور و پمپ با آب روان کاری میشود به هیچ عنوان پمپ نباید خشک کار کند.
- برای اطمینان حاصل کردن از اینکه قطر چاه مناسب است یا خیر میتوان از یک لوله به اندازه قطر الکترو پمپ استفاده کرد. قطر خارجی الکترو پمپ باید از دهانه چاه کوچکتر باشد.
-
نکات بیشتر:
- بعد از حفر کردن چاه و قرار دادن لوله، به مدت دو روز به منظور ته نشین شدن ماسه و گل ولای، پمپ را روشن نکنید.
- الکتروموتورهای شناور باید در فضاهای سربسته و خشک با دمای ۶۰-۵ درجه سانتی گراد برای پمپ و دمای ۳۰-۵ درجه سانتی گراد برای موتور نگهداری شوند.
- حداکثر ماسه مجاز در آب برای پمپ های شناور توسط کارخانه سازنده آن تعیین میشود. باید از الکتروپمپ در برابر خطر ماسه گرفتگی و لجن گرفتگی محافظت شود.
- مجموعه الکتروموتور و پمپ باید حداقل ۵۰ سانتی متر بالاتر از کف چاه نصب شود.
- حداکثر تعداد دفعات مجاز روشن شدن این پمپ ها در ساعت، چهار بار است.
- برای جلوگیری از افزایش تعداد استارت و استاپ پمپ میتوان از اینورتر یا منبع ذخیره یا منبع تحت فشار در خروجی پمپ استفاده کرد.
- اگر در خروجی پمپ شناور، فیلتر شنی یا سختی گیر رزینی نصب شده باشد حتما باید افت آن ها در محاسبات لحاظ شود.
- کابل الکترو پمپ در فاصله های معینی توسط بست کمربندی پلاستیکی به لوله پمپ متصل شود.
- موتور را در حالت شیر مسدود، استارت کنید. حداکثر زمان کارکرد در حالت مسدود بودن شیر ۵ دقیقه است.
- در چاه های عمیق باید در هر ۶۰ متر، یک عدد شیر یک طرفه نصب شود.
- پمپ ها با پروانه شعاعی (تخت) برای انتقال آب از چاه های ماسه دار مناسب نیستند و باید از مدل کوزه ای استفاده شود.
- سطح موتور نباید در برابر رسوبات آهکی و قلیایی قرار بگیرد. زیرا رسوبات روی بدنه موتور مانع از خنک کاری آن میشود.
- چک کنید که انتهای کابل درون آب قرار نگیرد، چون با ورود آب به داخل کابل، آب بندی الکترو موتور در قسمت سربندی از بین خواهد رفت.
نکات بیشتر:
- از درست کار کردن سوپاپ بالای پمپ اطمینان حاصل کنید.
- استفاده از لوله با قطر کمتر به دلیل آسیب رساندن به دینام پمپ توصیه نمیشود.
- برای جلوگیری از رسوب گیری یاتاقان ها، هر هشت روز یک بار به مدت پنج دقیقه الکترو موتور را روشن کنید.
- قطعات تابلو برق را هر شش ماه یک بار بررسی کنید.
- در پمپ های شناور ظرفیت پایین و تک فاز برای راه اندازی پمپ نیاز به خازن میباشد. خازن در بیرون از چاه و در تابلو برق قرار میگیرد.
- اگر سرعت آب روی بدنه موتور از ۰.۴۵ متر بر ثانیه کمتر باشد؛ باید از پوشش خنک کننده استفاده شود. با استفاده از رابطه زیر سرعت آب روی بدنه موتور بدست میآید:
V=(Q*353.68) ÷ (D2- d2)
V= سرعت (متر بر ثانیه)
Q= آبدهی (متر مکعب بر ساعت)
D=قطر چاه (میلی متر)
d= قطر موتور (میلی متر)
- حداکثر سرعت نباید از ۳ متر بر ثانیه بیشتر باشد. با توجه به مشخصات چاه در بعضی اوقات نباید سرعت از ۲ متر بر ثانیه تجاوز کند.
- محدودیت سرعت در پمپ های شناور ناشی از افزایش احتمال کاویتاسیون به خاطر افت در مکش و ورود ذرات جدا شده از دیواره چاه به مسیر سیال است.
- پمپ آب شناور میتواند به سه روش عمودی (رایج ترین حالت)، افقی (در این روش باید با بخش فنی کارخانه سازنده هماهنگ شد تا تغییرات لازم اجرا شود) و حالت سوم مایل است که کم استفاده ترین روش میباشد (در این حالت نیز باید با سازنده هماهنگ شود) نصب شود. نصب به صورت عمودی معمولا مشمول اکثر کاربری ها میشود اما نصب به صورت افقی معمولا در آب نماها، آبیاری تحت فشار و قطره ای (در حوضچه یا استخر) صورت میگیرد.
