کمبود آب در اکثر نقاط کشور ما یک مشکل رایج است و از طرفی بارندگی پراکنده و حضور غیر یکنواخت منابع آبی همچون رودخانه ها، چشمه ها و … نیاز به استخراج آب های زیر زمینی را به وجود می آورد. راه حل استخراج آب های زیر زمینی برای مصارف کشاورزی، صنعتی، خانگی و … استفاده از پمپ های اب است. پمپ آب دارای انواع مختلفی است که بسته به نوع کاربرد و سیال مورد نظر تقسیم بندی می شوند. یکی از این موارد, پمپ آب شناور می باشد. یک پمپ آب شناور از دو قسمت مجزای پمپ و الکتروموتور (دینام شناور) تشکیل شده است که بصورت کامل آب بندی شده اند و عموما بواسطه فلنج و پیچ با هم کوپل می شوند. در این مقاله از پیکاتک به بررسی پمپ آب شناور می پردازیم.
ّ
پمپ آب شناور چیست ؟
این نوع پمپ های الکتریکی از نوع پمپ های سانتریفیوژی می باشد که از دو قسمت مو ور الکتریکی و پمپ تشکیل شده اند و در آب به صورت شناور یا غرق شده قرار می گیرد و وظیفه آن خارج کردن آب در جهت مصارف آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی از چاه است.
مشخصات پمپ آب شناور
این پمپ ها در دو نوع تک فاز و سه فاز تولید می شوند. این محصول درون آب قرار گرفته و داخل موتور الکتریکی آن آب قرار می گیرد که هم نقش روان کننده را برای یاتاقان ها بازی کرده و هم باعث خنک شدن سیم پیچ موجود در موتور الکتریکی می شود. معمولا بدنه اصلی این پمپ از جنس استیل یا چدن است و پروانه آن از نوع استیل می باشد. معمولا از نوع بدنه و پروانه برنزی این پمپ آب برای استخراج آب شور بهره می برند. این پمپ ها در ابعاد 10 تا 25 سانتی متر و تا ارتفاع 400 متر تولید می شوند. از نوع تک فاز آن در چاه های کم عمق و در چاه هایی با عمق زیاد از نوع سه فاز آن استفاده می کنند. این نوع پمپ ها برای کاربری های چاهی بصورت مستغرق درون آب طراحی شده اند و الکتروموتور شناورها توسط مایع خنک کاری و جریان آب بر روی پوسته الکتروموتور خنک می شود. در خروجی پمپ های شناور معمولا از یک شیر یک طرفه جهت جلوگیری از برگشت جریان آب و در نتیجه آسیب رسیدن به پمپ، استفاده می شود.پمپ آب شناور بصورت رایج دارای 1.5 متر کابل انعطاف پذیر یا بیشتر با مقاومت بالا در مقابل رطوبت هستند که متناسب با نیاز می توان پمپ را به همراه طول کابل بیشتر سفارش داد. سیستم دوار در موتور شناور (دینام شناور) می تواند از نوع بلبرینگی یا کف گرد باشد. خنک کاری و روانکاری در موتورهای شناور بلبرینگی توسط روغن های خوراکی و در موتورهای شناور کف گرد توسط محلول آب و گلیکول (ضد یخ) صورت می گیرد. معمولا مایع روانکار در کارخانه سازنده به پمپ اضافه می شود اما قبل از راه اندازی پمپ حتما باید از پیچ تعبیه شده روی بدنه موتور شناور آن را کنترل کرد.
مزایا پمپ آب شناور
با توجه به مستغرق بودن شناورها در آب، این پمپ ها همانند پمپ های سانتریفیوژ زمینی نیازی به هواگیری ندارند. همچنین استفاده از آن ها بصورت مستغرق باعث عدم ایجاد سر و صدای ناشی از عملکرد موتور می شود.پمپ های شناور معمولا دارای چندین طبقه (چندین پروانه و دیفیوزر) می باشند که باعث کاهش انرژی مصرفی پمپ نسبت به پمپ های زمینی یک طبقه می شود.همچنین با توجه به مستغرق بودن پمپ های شناور و فشار همیشگی آب در ورودی پمپ، هیچگونه انرژی صرف مکش آب در ورودی پمپ نمی شود که باعث بالا رفتن میزان بازدهی شناور می شود. منبع تامین آب پمپ های میله ای عمدتا چاه های آب می باشد که با توجه به وجود همیشگی آب کاربر هر زمان که بخواهد می تواند به مقدار مورد نیاز از آب استفاده کند، اما در شبکه شهری ممکن است در برخی ساعت های شبانه روز فشار آب کم یا بصورت کامل قطع شود.استفاده از شیر یک طرفه در خروجی پمپ های چاهی از برگشت آب به سمت پمپ جلوگیری می کند و نیاز به تامین شیر یک طرفه به صورت جداگانه نیست.
کاربرد پمپ آب شناور
این پمپ ها به دلیل جنس بدنه استیل, ماندگاری بالایی دارند و به همین دلیل کاربرد گسترده ای در انواع مصارف کشاورزی دارن;در زیر به برخی از مصارف مهم این وسیله اشاره می کنیم :
- پمپ های شناور جهت تامین آب مصرفی خانگی
- کشاورزی جهت تامین آب مزارع و باغ ها
- مورد استفاده در صنایع
- سیستم های آتشنشانی
- سیستم های هدایت فاضلاب
- شناور حفاری
- چاه های کم عمق، نیمه عمیق و عمیق
- آبنما و فواره
- الکترو پمپهای شناور سولار (سیستم های خورشیدی)
انواع پمپ آب شناور
پمپ شفت غلافی
در این نوع پمپ شناور, سیال پس از پمپ شدن به وسیله پروانه از طریق لوله‌ای که در اطراف محور قرار دارد به سمت خروجی هدایت میشود. در این دسته از پمپها چنانچه سیال دارای خاصیت روانکاری مناسبی باشد میتواند با شفت در تماس باشد اما اگر سیال پمپاژی روانکار مناسبی نباشد باید با ایجاد محفظه‌ای از تماس سیال با شفت جلوگیری کرد. در این حالت باید فضای محفظه و شفت با یک روانکار مناسب پر شود.
پمپ توربینی
در پمپهای توربینی از پروانه‌های جریان مختلط (mixed flow) استفاده میشود که در آن سیال موازی محور) وارد پروانه می‌گردد و به‌طور زاویه دار نسبت به محور از پروانه خارج می‌گردد.
پمپ جریان محوری
در پمپهای جریان محوری یا پمپهای ملخی, سیال موازی محور وارد پمپ می‌گردد و به‌طور موازی نسبت به محور از پروانه خارج می‌گردد. در این پمپ بیشتر فشار مایع را نیروی پرتاب پره‌های پروانه تأمین می‌کند. این پمپ برای تولید دبی‌های زیاد با ارتفاع کم کاربرد دارد.
الکتروپمپ شناور
دراین نوع پمپ آب شناور, الکتروموتور با پمپ کوپل شده و درون چاه قرار می‌گیرد. داخل الکتروموتور با آب پر میشود این آب هم برای روانکاری یاتاقانها و هم برای خنک‌کاری حرارت در سیم‌پیچی داخل الکتروموتور میباشد.
راهنمای خرید پمپ آب شناور
قطر دهانه چاه:
- چاه های آب معمولا در دو نوع دستی و مته ای حفر می شوند.
- قطر دهانه چاه در انتخاب پمپ شناور بسیار مهم است
- قطر خارجی الکتروپمپ باید به گونه ای انتخاب شود که همیشه از قطر دهانه چاه کوچک تر باشد.
هد:
- هد به ارتفاع آبرسانی شناورها در راستای عمود گفته می شود و معمولا بر حسب متر بیان می شود.
- هد پمپ در شناورها باید به گونه ای محاسبه شود که علاوه بر پشتیبانی از اختلاف سطح، بر تلفات مسیر شامل افت اتصالات، شیرآلات، نازل ها و تجهیزاتی نظیر فیلتر و صافی غلبه کند.
- توصیه می شود نقطه کاری شناورها در وسط منحنی همپوشانی انتخاب شود تا موتور شناور دارای بهترین عملکرد باشد.
قطر خروجی:
- خروجی شناورها بصورت رایج در اندازههای استاندارد طراحی و ساخته میشود.معمولا برحسب میلیمتر یا اینچ بیان میشود.
- قطر خروجی پمپ در شناورها ارتباط مستقیمی با حجم آب خروجی دارد
- سایز لوله باید به گونه ای انتخاب شود که با خروجی پمپ مطابقت داشته باشد.
- سایز لوله میتواند بزرگتر یا هم اندازه خروجی پمپ باشد.
- اما استفاده از لوله با قطر کمتر،به جهت جلوگیری از آسیب دیدگی دینام شناور توصیه نمیشود.
دبی:
- دبی در شناورها عبارت است:از حجم خروجی آب در واحد زمان;که بر حسب مترمکعب در ساعت یا لیتر در دقیقه بیان میشود.
- در صورتیکه پر کردن مخازن، آبیاری یا آبرسانی در حجم زیاد باشد باید از پمپ با دبی خروجی بیشتر استفاده کرد.
- دبی خروجی روی توان الکترو موتور شناور تاثیرگذار است و هرچه دبی بیشتری مورد نیاز باشد باید از موتور شناور با توان بیشتر استفاده کرد.
طبقات شناورها:
- هر طبقه از پمپ های چاهی شامل پروانه و دیفیوزر و فاصله انداز میباشد که وظیفه افزایش فشار را بر عهده دارند.
- تعداد طبقات در این پمپها بصورتی است،که با حداقل توان موتور بیشترین بازدهی را داشته باشد.
الکتروموتور شناور
- محرکه پمپهای شناور عمدتا موتور الکتریکی میباشد که توسط آب پمپ شونده
- مایع داخلی که می تواند روغن یا ترکیبی از آب و گلیکول (ضد یخ) باشد خنک می شود.
- موتور های شناور متناسب با توان می توانند تک فاز یا سه فاز باشند.
- الکتروموتورهای رایج تا توان 2.2 کیلووات در مدل های تک فاز و سه فاز و در توان های بیشتر تنها در مدل های سه فاز طراحی می شوند
- البته در برخی برندها تا توان 4 کیلووات نیز موتور شناور تکفاز طراحی و ساخته می شود.
- شفت در موتورهای شناور کوچک و متوسط به صورت هزار خار و در موتورهای بزرگ بصورت تک خار می باشد.
- معمولا الکتروموتور شناور ها برای آب با دمای حداکثر تا 45 درجه سانتی گراد مناسب هستند.
